基于工程素質的技術應用型人才培養模式研究
——以機械電子工程專業為例

□劉 俊 李榮斌 汪 燁 王廷軍

基于工程素質的技術應用型人才培養模式研究
——以機械電子工程專業為例

□劉 俊 李榮斌 汪 燁 王廷軍

作為新升本科地方院校，上海電機學院提出“培養和造就卓越的高等工程技術應用型人才”。培養學生的工程素質和技術應用能力是一項復雜而艱巨的工作，文章結合機械電子工程專業的特點及其培養目標定位，在對高等技術應用型人才知識、技術應用能力、工程素質結構進行分析的基礎上，以工程素質為核心，改革人才培養方案，探索多途徑培養技術本科生的工程素質與技術應用能力。

技術本科；人才；培養模式；工程素質

隨著我國高等教育從精英教育向大眾教育轉變，各高校開始注重辦學特色。2005年，隸屬于上海電氣集團的“上海電機技術高等專科學校”升格成為本科院校“上海電機學院”。為了與傳統本科院校進行錯位競爭，依托行業優勢、辦出自己的特色,上海電機學院提出“培養和造就卓越的高等工程技術應用型人才”[1]，主動適應上海乃至長三角地區社會經濟發展需求,以培養學生工程素質為核心，以培養學生技術應用能力為主線，改革人才培養方案，探索技術本科人才培養模式。

機械電子工程專業具有應用面寬、知識面廣、技術更新和拓展速度快的特點，其專業人才是目前國家經濟建設的急需人才。機械電子工程專業作為一個復合型專業，不同高校由于區域經濟發展、服務面向、學科背景、發展歷史不同，在人才培養目標、培養模式、課程體系、課程內容、實踐教學等方面有較大的差異，形成各自的特色。上海電機學院機械電子工程專業應用型人才的培養目標是培養德、智、體、美全面發展，具有良好的職業道德和行為規范，比較系統地掌握機械設計制造技術、伺服驅動技術、檢測控制技術的基礎理論、基本知識，具備一定的創新能力、技術應用能力與較強的工程實踐能力，能在機電領域相關企業、科研單位從事產品的設計開發、應用研究、運行管理與技術服務的高等技術應用型人才。

一、以工程素質為核心，改革人才培養方案

（一）高等技術應用型人才知識、技術應用能力、工程素質結構

知識、能力、素質三者之間從層次關系來講是一種螺旋上升的關系。知識不是能力的充要條件，知識轉化成能力對個體而言差異很大，素質是知識、能力在“體內”的“內化”和“升華”，素質不能剝離出知識、能力單獨存在，也不是知識、能力的簡單累積，“內化”和“升華”的過程是動態化、個性化的。

現代工程呈現出科學性、社會性、實踐性、創新性、復雜性等特征,并構成以研究、開發、設計、制造、運行、營銷、管理、咨詢等為主要環節的工程鏈,而這一鏈中的每一個環節都不可能孤立地解決。現代機械工程已不再局限于一臺機器、一個車間、一家企業，而是建立在現代科學技術基礎上的、處于復雜社會環境中的系統。它不僅要考慮工程設計的科學合理、技術上的先進性，而且要求與當地的環境、文化相協調。所以工程素質是高等工程技術人才綜合素質的具體化，反映高等工程技術教育的特殊性。機械工程類高等技術應用型人才的能力應包含多個方面，它既包括應用知識分析、解決工程技術問題的能力，如設備操作能力、工程管理能力、設備故障診斷能力與維護、維修能力等，又包括一般能力，如溝通能力、合作能力、知識更新能力等[2]。具有較強的技術應用能力與工程素質，是高等技術應用型人才區別于其他類人才的特征之一，其知識、能力、素質結構如圖1所示。

圖1 高等技術應用型人才知識、技術應用能力、工程素質結構

（二）重構課程體系，突出專業核心課程

在確定專業培養目標，明確基于工程素質的知識、能力要求基礎上，我們開始著手合理構建知識結構和課程體系，以核心課程為抓手，深入改革教學內容。專業核心課程的制定非常關鍵，專業核心課程在課程體系中處于中心地位，制定過程一定要慎重，同時要處理好其它課程與核心課程的的關系。專業教師深入行業、企業生產與工作崗位調研，組織行業企業一線技術人員、學校教師反復論證與研討，初步形成了課程建設思路（圖2）。首先通過對畢業生調研、行業企業調研、院校調研，收集他們對以往課程體系的意見、建議，并在企業專家分析工程技術共性與個案對學生知識、能力、素質要求的基礎上，優化課程體系，提煉核心課程。以往的課程體系理論知識過重，實踐環節比例偏少，不利于技術應用型人才的培養；過分強調課程的學科體系要求，忽視了課程與工程素質、技術應用能力要求之間的聯系。專業課程設置改革要求以工程素質為出發點，以技術應用為導向，以“工程項目、典型機電系統”為主線將專業課程串成一條有序的鏈條。

（三）改革實踐教學體系，培養技術應用能力

實踐教學與理論教學既有機結合又相對獨立，我們努力構建以工程素質為核心，技術應用能力為主線，將理論教學和工程技術實踐相互銜接的實踐教學體系（圖3）[3]。實踐教學體系包括三個模塊：實驗、項目訓練和實習。實驗分層次，包括基礎性、綜合性、創新性和工程性實驗，工程性實驗要求來源于工程實際。項目訓練逐級遞進，從基本設計能力的制圖測繪、機械設計到課程模塊項目訓練，如工業機器人項目綜合訓練，再到專業綜合項目訓練，如機電一體化系統綜合設計。實習教學包括認知實習、生產實習和畢業實習。

圖2 專業核心課程制定流程

圖3 實踐教學體系

二、探索多途徑培養工程素質與技術應用能力

（一）營造工程氛圍，養成工程意識[4]

在學生剛進到學校，我們在入學教育時，就強調學校“技術立校、應用為本”的辦學指導方針，通過觀看上海電氣集團宣傳片等活動，讓學生感受學校的行業背景，受到工程文化的感染。機械學院的環境布置特別以文字、圖片、模型、實物等形式展現學科演化、技術進步、專業發展歷史過程，讓學生從踏進校門就能了解專業技術發展，受到工程文化熏陶和精神傳承。學院特別開設“技術工程史”講座，介紹工程技術發展歷史，宣傳工程科技的作用，弘揚創新型工程科技人才的貢獻，營造崇尚工程科技、崇尚創新文化、尊重工程師、尊重工程文化氛圍，了解工程科技對于提升人類生活質量和文明程度的貢獻，特別介紹一些杰出校友在工程技術領域作出的突出貢獻，這些都有利于培養學生工程意識。

（二）深化產學研合作，校企共建課程[5]

我們充分發揮學校的行業背景優勢，切實推動教師和工程技術人員之間的交流互動，優化工科教師的工程背景。學院派教師帶著科研項目、課程建設任務到企業掛職鍛煉，如青年博士帶著基于生產線的機器人協同作業研究科研項目，工業機器人課程、工業機器人項目綜合訓練建設任務到上海發那科機器人有限公司（上海電氣與日本發那科合資企業）進行為期一年的企業掛職鍛煉。聘請企業高級管理人員、技術人員到學校開設講座、指導項目綜合訓練和畢業設計等。積極與企業聯系，建立穩定的實習基地，培養一批有志于人才培養的企業實習指導教師，共同制定實習大綱、安排實習內容。

（三）開展以技術應用為導向的教學方法改革

我們改革教學方法和手段，倡導“做中學”，推行“大作業”、“大案例”、“工程項目”教學法，鼓勵教師以工程系統為背景，實施項目化教學。基于工程項目、案例的教學對教師提出了更高的要求，教師一定要有相應的項目研究基礎。一個工程項目涉及的知識點很多，所以要對項目進行技術分解，以項目為媒介，貫穿于教學全過程，從專業基礎課到專業課，教師集體備課，把項目要求的知識點合理分配到相關課程。項目推進要循序漸進，如在第一年的認知實習，到企業認知相應設備、產品，在機械制圖課程中要求讀懂相應企業產品、設備技術資料；第二學年，在機械原理、機械設計、理論力學、材料力學中，了解關鍵零部件的設計、計算、校核、材料等技術內容；第三學年，繼續專業課程學習，對零部件產品工藝、機電系統驅動、傳動、計算機控制有更清晰的認識，然后重返企業進行生產實習，對相應產品的生產技術、設備應用、系統維護等有了進一步深入的了解，參與企業項目實踐；第四學年，帶著項目回來學習，通過一些綜合性課程如機電一體化系統設計等，從理論上提升并對機電工程有一個全面而清晰的認識，最后一個學期在學校教師、企業技術人員共同指導下完成畢業設計課題。這種項目“一貫制”的教學實踐，使學生得到了全面的工程項目實踐訓練。這種帶著工程項目的學習方式，可以激發學生的探索欲望、求知欲望和學習興趣，學生自學能力、分析能力、應用能力和創新能力顯著提高。

（四）開展基于工程實踐的大學生創新活動論壇

2009年機械學院提出實行“班導師”計劃，要求在崗教授、副教授和具有博士學位的講師積極參與指導大學生創新實踐活動，專業教師到班級蹲點，引導、啟發、挖掘學生的創新思維，提出適合大學生科研訓練的研究項目供學生選擇，特別是一些來自于工程實際的項目，鼓勵教師推薦企業專家參與指導學生開展創新性技術應用研究項目。“班導師”計劃注重讓大學生興趣驅動、自主探索、體驗過程，并注重團隊協作，使大學生有機會在本科階段就得到科學研究與工程項目訓練。機械學院每年組織創新活動論壇并廣泛宣傳，激發學生參與論壇的興趣，論壇活動中學生們的表現充分體現他們對科學、工程的熱愛，以及良好的科學和工程素養。

三、改革教學考核體系，突出能力和素質的考核

教學的評價體系對工程技術類人才的培養具有重要的導向作用，評價體系的簡單化、標準化、指標化雖然具有較強的可操作性，便于進行評價和比較，但常常使評價結果有失客觀與公正，挫傷學生科學探索與技術應用、實踐創新的積極性。機械電子工程專業從核心課程著手，改革課程考核體系，建議教師改變單一考試方式，采取多樣方式考查學生的知識、能力和素質。倡導“三結合”的綜合性考核原則，即課內考核與課外考核相結合，鼓勵教師通過大型作業和來源于工程實際的大項目引導學生課外查閱資料、搜集信息、解決問題、提高能力；教師評價與學生互評、自評相結合，給學生參與考核的機會，通過互評了解同學對自己的評價，自評發覺自身的優缺點；學校考核與企業考核相結合，聘請企業一線技術人員和企業專家參與教學過程，從工程技術人員的視角對學生進行評價。考核內容盡可能與工程實際案例聯系，增加綜合應用類考題的比重；基礎、能力有差異的學生進行分類考核，引導拔尖的學生勇于攀登高峰，不放棄基礎差、能力弱的學生，讓他們看到成功的希望，相應的成績等級不同；淡化分數的影響，采用5分制或ABCD四級來評分，減少標準答案式的評分標準，鼓勵學生的創新性思維，提倡討論式或提問式學習。

技術本科是上海電機學院人才培養的基本定位，符合上海乃至長三角地區人才市場需求。工程素質、技術應用能力是技術本科類院校人才核心競爭力的集中體現。在工程素質培養的具體實施中，不能狹隘地理解“工程素質”，應該結合學校和專業的具體情況進行綜合考量，注重提升工科大學生的綜合素質[6]。上海電機學院機械學院機械電子工程專業注重工程素質、技術應用與創新能力的培養，并進行了積極探索和實踐。機械電子工程專業2010年畢業的80名學生中有25名參與教師科研課題，35名同學參加或承擔了上海市大學生科技創新活動計劃項目，獲得第十屆中國智能機器人大賽機器人創新賽一等獎等市級以上獎勵11項。

[1]夏建國，劉曉保.應用型本科教育：背景與實質[J].高等工程教育研究，2007（3）：92-95.

[2]楊若凡，史銘之.先進制造技術背景下技術型人才智能結構及其培養路徑[J].職業技術教育，2010（19）：5-9.

[3]李志義.高等工程教育改革實踐∶思與行[J].高等工程教育研究，2008（2）：44-47.

[4]徐理勤，杜衛，馮軍，葉晗.借鑒德國經驗，培養應用型本科人才[J].高等工程教育研究，2008（2）：96-99.

[5]蘇玉波，梁莉，朱正威.工科大學生工程意識與工程素質的培養[J].西安交通大學學報(社會科學版)，1999（3）：73-74.

[6]陳華，章啟成，周玉霞，汪木蘭.工科學生大工程意識的培養與素質拓展[J].南京工程學院學報(社會科學版)，2008（1）：36-40.

劉俊（1971-），女，江西宜春人，上海電機學院機械學院副教授，教學副院長，研究方向為機電一體化、高等技術教育。

G710

A

1001-7518（2012）07-0052-03

責任編輯 韓云鵬