機械電子專業應用技術型工程師培養的研究

趙汗青+劉元林+劉玉波+李海燕+王平山

[摘 要] 應用技術型人才的培養是特色應用型人才培養的一種模式。以機械電子專業應用技術型人才培養為例，從培養定位、人才培養體系、課程設置、能力遞增性實踐環節、校企合作、教師培養等方面進行探索與實踐，構建了以應用技術、實踐能力為主線的機械電子專業人才培養模式。通過該培養模式使學生成為理論扎實、應用技術與技能強、實踐動手能力強的應用型人才。

[關鍵詞] 機械電子工程;應用技術型工程師;人才培養;實踐教學

[中圖分類號] G640.0 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）05-0095-04

0 引言

我國高等教育已經從“精英化”向“大眾化”轉變，作為世界工程教育大國，我國擁有210萬名工程師，現役和后備工程師數量居世界首位。但在瑞士發布的《世界競爭力報告》中，我國合格的工程師數量在參加排名的55個國家中排48位[1]。可見我國的工程教育整體水平不高，這與現行的高等教育人才培養模式有很大關系。目前本科高等教育千校一面，培養的學生缺乏特色，與我國經濟轉型發展需求不相匹配。2014年4月26日《中國教育報》頭版頭條刊登了《引導一批普通高校轉型，是加快教育綜合改革的重要舉措——應用技術大學時代如何迎接》一文，文章指出：應用技術大學是國家競爭力的助推器，是現代職業教育體系的關鍵環節[2]。各高校尤其普通地方院校應該在人才培養模式上與國內知名大學有所區別。作為一所地方院校，黑龍江科技大學應立足本省行業發展，在應用型本科人才培養上做足“應用”，即將技術應用能力的培養作為突破口，通過課程平臺體系和實踐能力遞增實訓，將理論與實際有效結合，增強學生的實踐能力、動手能力與創新能力。

1 機械電子專業應用技術型工程師的定位

我國本科工程教育定位為工程師人才的培養，工程師可以分為：研究型工程師、設計型工程師、工藝型工程師和管理型工程師[3]。其中研究型工程師屬于研究型人才，而設計型工程師、工藝型工程師和管理型工程師屬于應用技術型人才。應用技術型工程師應在相應的專業理論知識基礎上，具有較強的實踐能力，能應用理論知識與技術創造性地解決工程、企業現場實際問題，是連接研究工程技術人員和普通技術操作人員的橋梁[4]，主要在生產現場、工程一線、服務管理等崗位上從事技術服務等工作。應用技術型工程師具有實踐能力強、上手快的特點，因而對學生的培養應該緊密與市場需求相結合，使他們具有較扎實的基礎理論、專業知識和技能、具備較強的實踐能力、工程能力和創新意識，提高學生的就業競爭力，使之能在畢業后較快地適應和勝任工作。

2 制定合理的人才培養體系

根據應用技術型工程師培養要求，制定了“理論扎實、技術應用能力強，有技能，強實踐”的人才培養規格，以專業知識、工程實踐、技術應用為主線，以機、電為兩大專業技術知識和技能為支撐，構建了“平臺+模塊+系列課程”的理論教學體系，搭建了應用技能遞增的實踐訓練體系。

2.1 “平臺+模塊+系列課程”的理論教學體系

課程體系承載著人才培養的重要使命，是教育理念與人才培養目標相結合的有效載體。根據人才市場對學生知識結構的要求，學校對培養方案進行修訂，對理論課程進行優化，改變原來以機械為主、機電為輔的教學理論體系，采用機、電并重的方式，融入大量的工程訓練與實踐，并與企業聯合開展人才培養，突出“應用技術型”工程師的知識交叉與應用技能的培養。采用了“平臺+模塊+系列課程”的縱向課程培養體系（見圖1）。設置了公共基礎教育平臺、專業教育平臺、素質拓展與創新教育平臺。這種以工程實踐為基礎的教育理念，著力培養學生的基本知識、基本技能、動手實踐能力、工程技術綜合應用能力和創新能力。

2.2 建立模塊化課程體系，優化課程內容

課程體系的建立應以培養目標為基礎，并且要緊緊圍繞市場對人才知識結構的需求對課程體系進行優化。機械電子工程專業涉及的知識面比較廣，學生除了需要具備必須的專業基礎知識，還需要在一定方向上有專長，才能在就業時占據優勢。為此將專業選修課分為三個模塊化系列課程，即檢測技術、機電控制技術、數控技術，形成了“平臺+模塊+系列課程”的課程體系。如專業能力模塊中開設傳感器原理與檢測技術、PLC原理及應用、機電設備故障診斷、機電傳動、機電設備控制技術、單片機接口及應用等課程。并對課程內容進行調整，將原來重疊和交叉較多的課程進行重新設置。同時，在課程內容的選擇上考慮應用技術型工程師應具備的實踐能力與應用技術能力，采用案例式、項目式、引導式、探究式等教學方法，增強師生互動，激發學生的學習主動性與參與熱情，變被動接受知識為主動探求知識。在學生考核方面，改變以往“理論考評+實驗成績”的簡單方式，通過“理論+實踐技能”的考評方式來確定學生的成績，這種考評理論考核占60%，實際操作占40%，在實際操作過程中學生并不是簡單地按照實驗步驟進行常規實驗，而是以小組為單位，以所學理論為基礎，自己設計實驗并對實驗結果進行分析，得出結論。通過這種模塊化體系、案例式教學、突出實踐的考評方式，可以將專業知識轉化為專業技能，從而增強學生解決實際問題的能力。

2.3 搭建能力遞增的實踐教學體系

實踐教學體系應按照學生的認知發展規律進行構建，包括基礎技能、專項技能、綜合技能、崗位技能四個方面，四個方面是逐步遞增的（見圖2）。

基礎技能模塊包括基礎課、技術基礎課及專業課實驗，通過該模塊學生可以驗證所學理論課內容，使學生對實驗儀器設備的正確使用有一定認識，初步培養學生對科學探索的興趣和能力，樹立實踐意識;專項技能主要是通過CAD制圖、PLC、單片機、Protel實訓等，為機電專業技能的掌握打下堅實的實踐基礎;綜合技能主要在大三學年進行，通過課程設計、機器人實訓、生產過程調試實訓，將所學的專業知識有機結合在一起。充分利用大學生科技活動，讓學生在各種專業比賽中利用所學知識解決實際問題，以培養學生理論聯系實際的工程意識，提高學生動手能力、應用技能和創新能力，同時可以增強學生與人交往、團結協作的能力;崗位技能可以通過頂崗實習或崗位模擬訓練來完成。這個環節以畢業設計為核心，通過與企業科研院所及相關單位工程技術人員聯合指導畢業設計，通過實際工程項目來鍛煉和提高學生的解決實際現場問題的能力。2013屆畢業生中，20人到雞西建華皮帶機廠做皮帶輸送機機監控系統方面的設計，20人到雞西煤礦機械有限公司做采煤機截割、牽引與控制方面的畢業設計，25人到哈爾濱煤礦設備廠做煤礦防爆設備的相關畢業設計題目，25人到佳木斯煤礦機械有限公司做掘進機方面的畢業設計，另外30人通過與畢業后用人單位簽約的方式到相關企業做畢業設計。為保證畢業設計質量，每名學生由1名企業高級工程師與校內指導教師聯合指導。通過形式多樣的畢業設計可以鍛煉學生實踐能力，激發創新思維，從而提高其專業崗位技能。

3 保障措施

3.1 校內實踐基地建設

應用技術型人才必須具有扎實的理論素養，同時能夠根據現場的實際情況解決具體問題，因此，必須在培養過程中給學生打下堅實的實踐基礎。加強實驗室和實訓基地建設，為學生創造實踐教學環境。從2006年起，學校對機電訓練室進行硬件建設，購買了機器人實訓系統、過程控制實訓系統、單片機實訓包、光機電一體化實訓臺、Labview虛擬實驗系統、五合一綜合實訓臺等實訓設備，使機電實訓基地的實踐功能更加完善，為學生實訓提供了必要的場地和實踐訓練項目，并按照企業的生產工藝進行在線訓練，大大提高了學生的實踐能力。

3.2 校企深度融合

機械電子工程專業多年來與中國第一汽車集團公司、哈爾濱電機廠有限責任公司、哈爾濱汽輪機廠、雞西煤礦機械有限公司、雞西建華皮帶機廠、哈爾濱東金沃爾有限公司、哈爾濱特種塑料制品有限公司、雞西礦務局機電總廠等14家企業建立起穩定的合作關系，每年可接待本專業120名學生進行生產實習和畢業實習。與哈爾濱煤礦設備廠每年開展煤礦專業定點“3+1”聯合培養，培養技術應用型人才，縮短了學生的就業實習時間，實現了與企業的無縫對接，得到了用人單位的好評。

3.3 教師隊伍的建設

根據“應用技術型人才工程師”培養的特點和要求，教師不僅要理論基礎強，同時要具備突出的應用理論解決實際問題的能力，即較強的實踐功底，同時教師應該熟悉企業的生產過程，能夠成為企業與高校之間對接的橋梁，能夠引導學生主動適應企業文化及管理，掌握企業技術研發與市場對接等技能。這就對教師提出了更高的要求，根據學校實際主要采取兩種渠道提高教師的實踐能力，一是針對現有的教師理論功底強、實踐能力弱的問題，分批次選派教師到企業掛職鍛煉，通過與企業進行技術合作、項目對接、技術改造等方式提高教師的實踐能力，使教師盡快實現“雙師型”轉變。二是從企業聘請現場實際經驗豐富的高級技術人員與管理人員作為兼職教師，負責學生在企業實習階段的實踐能力與職業技能的培養，負責學生向職業人的轉變，實現學生與企業的真正對接。

4 結束語

通過幾年的實踐，學生實踐能力、創新能力有了較大提升，獲得全國TRIZ大賽、全國航模大賽、全國機器人設計大賽等多個獎項，95%以上的學生參加各種科技創新活動，就業率連年提升，2013年一次就業率達95%以上，20%以上的學生進入全國500強企業。盡管取得了很好的效果，但仍需加強校企深度融合，探索有效的校企聯合機制，通過雙贏的方式調動企業積極性。另外學生在企業實習期間的保障機制問題仍需進一步探索。

參考文獻

[1]崔玉祥，劉穎楠，石華敏，等.創新型工程科技人才培養規格探析[J].中國高等教育，2013，（5）：51-53.

[2]董少校，引導一批普通高校轉型是加快教育綜合改革的重要舉措—應用技術大學時代如何迎接[N].中國教育報，2014-04-26（1）.

[3]林健.高校工程人才培養的定位研究[J].高等工程教育研究，2009，（5）：11-17+88.

[4]劉迎春，熊志卿，寧立偉，等.機械類應用工程人才培養模式的改革與實踐[J].中國大學教學，2010，（8）：18-20.