機械設計制造及其自動化專業人才培養模式的創新實踐

馬希青，李秋生，柴保明

（河北工程大學 機電學院 河北 邯鄲 056038）

一、引言

專業人才培養模式是指在一定的教育理念指導下，為實現規定的人才培養目標而采取的特定的培養程式。專業人才培養模式關系到人才培養的質量，是實現專業人才培養的具體途徑。隨著我國高等教育由精英教育轉向大眾教育、服務地方經濟建設與社會發展的戰略轉變，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》中對高等學校提出了“改革人才培養機制”、“創新人才培養模式”、“全面提高人才培養質量”的明確要求[1]。為此，我校機械設計制造及其自動化專業啟動了“專業綜合改革試點”工程，從打造高素質教學團隊、優化課程設置、豐富教學資源、創新人養模式、強化教學管理等方面進行了一系列有益探索與實踐。

二、明確專業人才培養目標及基本要求

我校位于中原經濟區的重要城市——邯鄲市，是河北省唯一一所具有煤炭特色的綜合性大學，也是中原地區唯一在機械工程學科擁有學士、碩士二級人才培養體系的高校，肩負著服務地方社會經濟發展、培養礦山機械方面應用型合格人才的重任。因此，本專業確立的人才培養具體目標是：樹立以人為本的教育理念和科學全面的人才質量觀，面向煤炭、礦山、冶金等艱苦行業，以社會需求為導向、以校企聯合培養為依托、以工程項目為主線，培養德、智、體、美全面發展，具備機械設計制造及其自動化專業基礎理論知識與應用能力，具有扎實的理論基礎和良好的業務素質，以礦山機械為主要專業方向，能夠從事機械設計制造及其自動化行業領域的系統設計、產品開發、加工制造、應用研究、企業運營及工程管理等方面的高級工程技術人才。

本專業對人才培養的基本要求是：使學生接受到現代機械工程師的基本訓練，較系統地掌握本專業領域的技術理論基礎知識，主要包括力學、機械設計、機械原理、電工電子技術、機械工程材料、機械制造基礎、計算機應用、企業運營及工程管理等方面的基本知識；具有本專業必需的制圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等一些基本技能；具有較強的自學能力、外語表達能力、計算機應用能力，以及分析問題與解決問題的能力和創新意識；了解本科學前沿及發展方向等。

為了實現和達到上述人才培養目標和要求，本專業經過反復調研和論證，制訂了機械設計制造及其自動化專業人才培養改革方案，即：以專業綜合改革為契機和動力，以切實轉變教師教學觀念、打造優秀教學團隊為突破口，以創建人才培養模式為關鍵，以豐富教學資源、改革教學方式方法、強化工程實踐訓練為抓手和著力點，以加強教學科學管理和加大資金投入為保障，施行“開放式”教學和校企聯合人才培養戰略，實現本專業學生綜合素質和工程技能的人才培養目標。

三、專業人才培養課程體系的建立

課程體系是一個專業學科所設置的課程之間相互分工和相互配合的結構體系。它集中反映了人才培養目標的具體要求，是人才培養方案的核心內容，是實現專業培養目標和人才培養規格的中心環節[2]。因此，本專業在修訂專業人才培養方案時，首先為課程設置搭建起“四個平臺”，即公共基礎課平臺、學科基礎平臺、專業課平臺和學生自選課平臺，形成了具有工程教育特色的“三大教學體系”，即實踐教學體系、創新教育體系和素質教育體系。在此基礎上，堅持面向機械學科最新發展，按照行業發展急需、技術方法先進、工程項目實用、理論基礎性強的原則，通過增加、刪減、調整、合并一批相關課程，優化課程設置，構建了符合專業人才培養目標和要求的課程體系。具體來說，就是以人才培養需求為主線、以重點課程和主干課程為核心，建立了若干個結構合理、覆蓋面廣、富于特色的課程群，再以模塊化的課程群構成完整的課程體系；同時，把四年的本科教育按時間順序大致劃分為三個階段，按照“1+2+1”的模式安排教學。

第一學年為第一階段，主要以大學語文、大學英語、大學物理、高等數學、計算機文化基礎等課程為核心，形成公共基礎教育課程群，其中包括文化基礎課、數理基礎課、外語基礎課、計算機基礎課等4個模塊，以基礎理論教學為主開展通識教育，體現“厚基礎、寬口徑”的教育理念，培養學生的基本理論知識和基本技能。第二、三學年為第二階段，主要以3個課程群為支撐建立專業專長教育課程群，開展基于項目的專業技能教育，培養學生的專業知識和專業技能。其中，專業基礎課程群是以工程導論、機械制圖、理論力學、材料力學、電路理論、電子技術、機械原理、金屬工藝學等為核心課程，為后續的專業課程學習提供技術方法支持和知識儲備；專業專長課程群則以機械設計、機械制造技術基礎、機電傳動控制、液壓傳動與控制、流體機械、采掘機械、礦井提升運輸機械等課程為核心，開展專業技能教育，體現“實用、專業、專長、特色”的教育理念，豐富學生的專業知識，提高學生的專業技能；而專業拓展課程群將以現代設計方法（如：機械優化設計、可靠性設計、計算機仿真、實驗設計與數據處理等）、先進計算機軟件（如：Pro/E、ANSYS-WORKBENCH、ADAMS等）、先進加工方法（如數控機床、NC加工等），以及其他先進工程技術（如：機械振動、摩擦學、機械故障診斷技術等）為核心課程內容，體現“技術方法先進、行業發展急需”的教育理念，開闊學生專業視野、激發學生創新思維，為學生日后的持久發展儲備能量。把第四學年為第三階段，主要結合學生的專業方向以班組的形式到企業參加現場工程實習和崗位培訓，完成畢業設計等，體現“工程教育、能力培養”的教育理念，以進一步強化實踐教學環節，提高學生的工程能力和素質。為了保證和促進學生在“德、智、體、美、勞”等方面的全面發展，本專業的人才培養方案特將綜合素質教育貫穿于歷時4年的整個人才培養過程中，從而使學生能夠獲得全面的綜合素質教育。

顯然，按照各門課程在人才培養中的地位和作用建立起的課程群，不僅容易把握每門課程在課程體系中的準確定位，避免相關課程內容的重復或空缺，實現課程之間的平滑過渡與銜接，而且也更有利于任課教師的調配、開展教學研究和課程建設，例如集中師資力量開發和利用更強大更豐富的案例庫等。將以往零散的課程設置改為相對獨立的課程群管理，還可以明顯提升重點課程和主干課程在整個課程體系中的地位和作用，突顯出各個課程集群在人才培養中的目的性。

此外，在建立人才培養課程體系的同時，還調整了部分課程的教學內容，進一步壓縮理論課學時，增加了實踐教學環節，強化了課程綜合設計。例如：在機械制圖課程中就減少了14學時的理論教學，改為手工繪圖、尺規制圖等，使學生“在做中學”，提高學生的動手能力和工程意識。

四、專業人才培養模式及其特色

第一，本專業的改革與建設始終面向煤炭、礦山、冶金等艱苦行業的卓越工程師培養及工程應用型人才培養。因此，在近年來的教育教學改革實踐過程中，本專業采取了“基于校企合作聯合培養的工程型專業人才培養模式”。即：立足于“學校”和“企業”兩大平臺，貫穿“工程+項目”這一主線，將著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，以培養一批高素質的實踐創新型工程技術人才。

第二，采取“一重兩制三階段四結合”做法。其中：“一重”就是充分重視學生個人興趣及其個性發展的做法；“兩制”就是學生實行“班組協作制”，任課教師實行“導師負責制”，以學生為主體、以教師為主導、充分調動師生雙方積極性和主動性的做法；“三階段”就是把歷時四年的培養過程大致劃分為三個階段，每一階段的培養重點、培養目標、培養模式、教學手段、教學方法都各不相同，即“1+2+1”人才培養模式。“四結合”就是學校與企業相結合，教學與科研相結合，教學內容與工程項目相結合，學生動手與動腦相結合，借助CDIO工程教學模式，開展“基于項目教學”，讓學生“在做中學”、“在項目中受鍛煉”，同時采取興趣為先、項目引導、問題驅動的教學策略和探究式、啟發式、討論式、互動式的教學方法，實現工程素質和技能的培養。

第三，采用全面綜合的考核評價機制。根據學生在日常學習、生活、工程實訓等過程中的種種表現，包括學生的學習主動性、出勤率、交流能力、動手能力以及對項目的理解程度、參與程度、貢獻大小、完成質量、創新情況等，建立科學、全面、公正的考核評價指標體系，并通過學生個人總結、小組民主評議、課程階段考核、導師綜合評定、企業推薦等形式，實現對學生綜合素質和工程技能的客觀綜合評價[3-4]。

五、結束語

深化高等教育改革、進一步提高專業人才培養質量，則必須走內涵式發展的道路，關鍵是必須改革和創新專業人才培養模式。因此，高等工科院校必須牢固樹立以人為本的教育理念和科學全面的人才質量觀，以社會需求為導向明確人才培養目標和基本要求，立足于“學校”和“企業”兩大平臺，貫穿“工程+項目”這一主線，建立切實可行的人才培養方案；在此基礎上，建立起符合人才培養要求的完整的課程體系，開展工程素質教育。為此，我校的機械設計制造及其自動化專業作為教育部確立的“專業綜合改革試點專業”，近年來已經建立了新的人才培養方案和運行機制，形成了基于課程群的完整的人才培養課程體系，創新了人才培養模式。其具體做法對其他高校相關專業的教學改革及人才培養具有一定的啟發和指導意義。

[1]中華人民共和國教育部.國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)[EB/OL].[2010-07-29].http://www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content-1667143.htm.

[2]于濤，王素玉，楊俊茹.機械類專業特色課程體系改革研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2011(11):6-7.

[3]王麗君，王欣欣.基于CDIO理念的機械設計制造及其自動化專業培養模式的探索[J].華北水利水電學院學報（社科版），2012(1):166-168.

[4]馬希青.機械制圖課程的CDIO教學初探[J].河北工程大學學報（社會科學版），2011(3):90-92.