面向《中國制造2025》培養(yǎng)先進制造卓越工程師

賈 茜 汪木蘭 宗亞妹 吳金嬌

南京工程學院 江蘇南京 211167

面向《中國制造2025》培養(yǎng)先進制造卓越工程師

賈 茜 汪木蘭 宗亞妹 吳金嬌

南京工程學院 江蘇南京 211167

我國制造業(yè)正處在轉型升級的關鍵時期，要實施制造業(yè)興國戰(zhàn)略，人才培養(yǎng)是關鍵之一。卓越工程師教育培養(yǎng)計劃立足于應用型工程人才的培養(yǎng)，為制造業(yè)儲備人才培養(yǎng)提供了新的思路。分析了新時期行業(yè)企業(yè)對機械類本科畢業(yè)生能力和素養(yǎng)的要求，介紹了南京工程學院在先進制造卓越工程師人才培養(yǎng)中的改革與實踐。最后，總結了“卓越計劃”在人才培養(yǎng)中發(fā)揮的作用，并對新時期機械類卓越工程師培養(yǎng)的方向進行了展望。

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃；中國制造2025；工程教育；校企聯(lián)合

當前，我國制造業(yè)面臨發(fā)達國家和其他發(fā)展中國家的“雙向擠壓”，要實現(xiàn)“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的轉變，“中國速度”向“中國質(zhì)量”的轉變，“中國產(chǎn)品”向“中國品牌”的轉變，實施制造強國戰(zhàn)略勢在必行，而人才是影響制造業(yè)發(fā)展的關鍵因素之一。《中國制造2025》中提出要培養(yǎng)制造業(yè)需須的專業(yè)技術人才和創(chuàng)新型人才，實施先進制造卓越工程師教育培養(yǎng)計劃。制造業(yè)的不斷發(fā)展給我國高等工程教育提出新的要求和挑戰(zhàn)，同時也創(chuàng)造了良好的發(fā)展機遇。教育部自2010年起實施的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃(以下簡稱“卓越計劃”)旨在培養(yǎng)造就大批工程實踐能力強、創(chuàng)新能力突出、具有國際競爭力的工程技術人才。“卓越計劃”的培養(yǎng)目標與《中國制造2025》制造業(yè)發(fā)展人才需求之間緊密契合。

1 制造業(yè)發(fā)展對機械類人才培養(yǎng)的要求

近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，制造業(yè)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)。制造業(yè)的發(fā)展要靠“創(chuàng)新”驅動，而人才是技術創(chuàng)新的關鍵和支撐。尤其隨著制造業(yè)結構調(diào)整和轉型升級，迫切需要大批具有創(chuàng)新能力的專業(yè)技術人才，這對高等工科院校機械類本科人才培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。要適應行業(yè)的不斷發(fā)展，滿足企業(yè)日趨嚴苛的人才要求，機械類本科畢業(yè)生需要具備以下能力。

1.1 扎實的專業(yè)基礎和廣博的知識面

掌握扎實的專業(yè)基礎知識和技能、了解機械行業(yè)的相關技術標準和規(guī)范，是從事機械制造類相關工作的根本，也是開展工程實踐和技術創(chuàng)新的基礎。熟悉機械制造相關學科的知識、拓寬專業(yè)知識面能夠提升畢業(yè)生的職業(yè)潛能和創(chuàng)造能力，是成為復合型人才的必要條件。例如，現(xiàn)代制造企業(yè)需要的機械設計類人才，不僅要懂得產(chǎn)品的開發(fā)設計，還要熟悉產(chǎn)品的生產(chǎn)制造工藝，了解市場需求，并能夠將現(xiàn)代設計理念與創(chuàng)新的制造方法、生產(chǎn)流程以及市場手段相結合。

1.2 良好的工程實踐能力

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。對于高校機械類工科學生，要將知識掌握好并靈活應用，參與工程項目是最佳途徑之一。工程項目的訓練不僅有助于知識的理解、動手能力的提高，還有助于培養(yǎng)堅忍不拔的科研精神。因此，制造行業(yè)的企業(yè)在人才選拔時越來越重視畢業(yè)生的工程實踐能力與水平。

1.3 良好的團隊協(xié)作和交流能力

要滿足企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展要求，除了優(yōu)秀的個人能力外，還要求具有良好的團隊協(xié)作和交流能力。當今社會已經(jīng)告別了單打獨斗，進入團隊協(xié)作時代。無論是進行項目開發(fā)，還是自主創(chuàng)業(yè)，都需要依靠團隊的力量。因此，高校畢業(yè)生必須要具備良好的交流溝通能力，懂得尊重和分享，學會與他人合作，促進團隊的健康發(fā)展。

1.4 出色的創(chuàng)新能力

企業(yè)的生存依賴于技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，制造業(yè)的發(fā)展需要創(chuàng)新驅動。沒有創(chuàng)新，就沒有發(fā)展，就沒有進步。因此，高校畢業(yè)生應具有獨立思考的能力，多角度的思維方式，敢于打破常規(guī)的勇氣，能夠充分利用已有的知識、技能和實踐經(jīng)驗，進行產(chǎn)品或方法的改進與創(chuàng)新。

以上4種能力中，扎實的專業(yè)基礎是根本，工程實踐能力是個人專業(yè)技術水平的主要體現(xiàn)。而個人能力與團隊分工、協(xié)作的結合更有利于產(chǎn)生新的靈感，開展創(chuàng)新活動。然而，高校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式單一，存在重理論輕實踐、重知識的傳授、輕能力的培養(yǎng)等問題，造成學生工程實踐能力、團隊協(xié)作能力以及創(chuàng)新能力的缺失。為了解決高校人才培養(yǎng)與社會需求脫節(jié)的問題，教育部推出了“卓越計劃”，希望能夠緩解這一矛盾，盡快縮小供、需雙方的差距[1]。

2 先進制造卓越工程師培養(yǎng)的實踐

“卓越計劃”改革和創(chuàng)新高等工程教育人才培養(yǎng)模式，提出高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制，著力提高學生的社會責任感、創(chuàng)新精神和工程實踐能力。先進制造卓越工程師旨在培養(yǎng)掌握先進制造技術，具有良好的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，適應制造業(yè)改革與發(fā)展的應用型技術人才。南京工程學院機械設計制造及其自動化專業(yè)作為全國首批試點專業(yè)，在先進制造卓越工程師培養(yǎng)過程中，從人才培養(yǎng)方案制訂、課程體系及教學內(nèi)容的設置、教學模式和教學方法的改革、企業(yè)培養(yǎng)的組織與管理等多方面進行了探索和實踐。

2.1 人才培養(yǎng)方案的制訂

2010年，南京工程學院分別與南京康尼機電股份有限公司、南通國盛機電集團有限公司簽訂協(xié)議，進行首批先進制造卓越工程師的聯(lián)合培養(yǎng)。結合教育部“卓越計劃”的綱要宗旨和企業(yè)的人才需求，經(jīng)過認真、審慎的調(diào)研和討論后，共同制訂了新的人才培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案制定過程中，堅持“學以致用，因材施教，能力為本，就業(yè)為上”的理念，以培養(yǎng)現(xiàn)場應用型工程師為目標。從基礎知識、專業(yè)能力和綜合素質(zhì)三方面，詳細規(guī)劃了本專業(yè)學生的培養(yǎng)標準。培養(yǎng)模式采用“3+1”模式，即：前三年在校內(nèi)進行基礎教育和專業(yè)學習；第四年在相關企業(yè)進行學習和實踐，并完成畢業(yè)設計。

2.2 課程體系與教學內(nèi)容的設置

課程體系與教學內(nèi)容是人才培養(yǎng)的關鍵之一，在制訂過程中打破了傳統(tǒng)的“基礎課—專業(yè)課—工程實習”三段分割的教學模式，而采用專業(yè)能力進階的培養(yǎng)方式合理安排教學計劃[2,3]。全過程采用系列化項目教學法，實現(xiàn)學生知識的積累和能力的進階(如圖1所示)。

圖1 專業(yè)能力進階培養(yǎng)方式結構示意圖

根據(jù)人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)標準，將課程體系進行模塊化劃分，包含：公共基礎模塊、機電系統(tǒng)控制基礎模塊、機械設計制造基礎模塊、校企聯(lián)合培養(yǎng)模塊、綜合能力課外培養(yǎng)等9個模塊(如圖2所示)。其中，校企聯(lián)合培養(yǎng)模塊的學分占總學分的17.5%，綜合素質(zhì)拓展模塊的學分占比也達到9.8%。此外，部分模塊根據(jù)內(nèi)容及側重點的不同又分為若干子模塊，如綜合能力課外培養(yǎng)模塊旨在通過參加社會實踐、科技競賽、教師科研、專業(yè)技能培訓與認定等多種形式的課外教學，培養(yǎng)學生自我學習的能力、團隊合作的意識以及創(chuàng)新精神，因此又分為社會實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)兩個子模塊。

圖2 先進制造卓越工程師課程模塊化體系

2.3 教學模式和教學方法的改革

由于傳統(tǒng)的講授式、填鴨式教學無法滿足卓越工程師培養(yǎng)的要求，因此對理論和實踐課程的教學模式和教學方法進行了改革和創(chuàng)新，同時鼓勵學生參與課外科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學生的綜合工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

為了提升學生學習的興趣和主動性，在理論教學中引入啟發(fā)式教學、討論法、問題解決、案例教學等方法，突出學生學習的主體地位，變“要我學”為“我要學”，取得了良好的效果。

實踐教學是卓越工程培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是提升學生工程實踐能力的重要途徑。以本專業(yè)數(shù)控加工與維修方向人才培養(yǎng)為例，結合CDIO“做中學”原則和“基于項目的教育和學習”理念[4]，主要實踐環(huán)節(jié)采用“四二一”三級項目教學的方式，形成合理的實踐教學體系。其中，三級項目共4個，分別為先進制造技術工程訓練、工藝與夾具設計、單片機控制系統(tǒng)設計與調(diào)試、PLC控制系統(tǒng)設計與調(diào)試，分別針對各項專業(yè)技能進行訓練。二級項目為機構創(chuàng)新設計與制造、數(shù)控機床電氣裝調(diào)與維修，分別完成典型機構的機械設計、加工、裝配和數(shù)控系統(tǒng)的二次開發(fā)、數(shù)控機床的電氣調(diào)試和維護。一級項目為機電設備綜合開發(fā)，以數(shù)控機床為研究對象，完成數(shù)控機床的機械結構設計、電氣系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試以及機電聯(lián)調(diào)、運行維護維修等。從三級項目到一級項目，遵循由簡單到復雜，由單一到綜合的設計原則，循序漸進，逐層提高，構建能力進階的系列化項目教學體系。

大學生課外科技活動是一種探索性的實踐過程，其突出特征是“創(chuàng)新”，許多新思想、新方法、新技術的產(chǎn)生均來源于這種實踐活動[5]。因此，卓越工程師培養(yǎng)過程中，積極鼓勵和引導學生參與課外科技創(chuàng)新活動。2012級康尼卓越工程師教改班有11人主持和參與了3大學生實踐創(chuàng)新項目，其中1項為江蘇省大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃重點項目，目前項目均已順利結題，并發(fā)表論文4篇。

2.4 企業(yè)培養(yǎng)的組織與管理

行業(yè)企業(yè)的深度參與人才培養(yǎng)是“卓越計劃”最大的亮點和特色。南京康尼機電股份有限公司和南通國盛機電集團全程參與了首批卓越工程師培養(yǎng)的所有階段。制訂人才培養(yǎng)方案時，學校認真聽取企業(yè)專家的意見，根據(jù)行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展狀況，增加了Solidworks工程制圖、機械制造工藝、三坐標測量技術等內(nèi)容的講授和實踐。為了讓學生了解企業(yè)生產(chǎn)情況和文化傳統(tǒng)，增設了企業(yè)實習預備專業(yè)知識概論課程，聘請專家和技術骨干講授企業(yè)培養(yǎng)階段所需的預備知識，為企業(yè)階段的學習做好充分準備。此外，康尼公司還為卓越班設置了“康尼獎學金”，獎勵成績優(yōu)異和進步明顯的學生，關注學生的成長的同時也增加了學生的歸屬感。

企業(yè)培養(yǎng)階段是卓越計劃的重點，也是難點。企業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量決定著“卓越計劃”的質(zhì)量，企業(yè)培養(yǎng)成功與否決定著“卓越計劃”的成敗[6]。為了保證這一階段的順利進行，企業(yè)和學校做了大量工作，付出了巨大的努力。目前，2012級康尼卓越工程師教改班正處于企業(yè)培養(yǎng)階段，為了克服學習地點分散、進度不統(tǒng)一等不利條件，企業(yè)和學校制訂了具體到每個人的個性化學習計劃表，詳細說明各階段的學習內(nèi)容、學習要求、指導教師以及考核標準。企業(yè)培養(yǎng)階段的指導工作由企業(yè)和學校共同承擔，這樣的指導團隊能夠實現(xiàn)校企優(yōu)勢互補，有利于學生知識的升華和實踐能力的提升。此外，畢業(yè)設計環(huán)節(jié)要結合企業(yè)的生產(chǎn)實際進行，同時要符合學校畢業(yè)設計的規(guī)范和要求。因此，學校在課題選題、過程管理和答辯等環(huán)節(jié)進行了嚴格的管理和監(jiān)控。

經(jīng)過企業(yè)階段的學習，學生的工程能力和綜合素質(zhì)得到了有效提高，達到了企業(yè)的用人標準。2010級康尼卓越班(共29人)與康尼公司簽訂就業(yè)協(xié)議的有21人，實現(xiàn)了畢業(yè)到就業(yè)的無縫銜接。

3 總結與展望

目前，“卓越計劃”正在全國近200所高校有條不紊地推進。南京工程學院及其他試點高校的改革經(jīng)驗表明，“卓越計劃”所倡導的校企聯(lián)合培養(yǎng)機制對于調(diào)整人才培養(yǎng)結構，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強畢業(yè)生就業(yè)能力起到了積極的作用。然而，“卓越計劃”作為我國的一項重大教育教學改革工程，其實施過程必然不能一蹴而就，需要不斷的探索和嘗試。結合制造業(yè)的發(fā)展形勢和《中國制造2025》十年規(guī)劃，高校機械類卓越工程師培養(yǎng)還應從以下幾方面進行改革和探索。

3.1 緊跟行業(yè)發(fā)展完善課程體系

人才培養(yǎng)要緊跟行業(yè)和社會的發(fā)展。以機械制造業(yè)為例，智能制造是制造業(yè)未來發(fā)展的方向，高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造等將成為今后研究和應用的重點。因此，理論與實踐課程的設置要做出相應的調(diào)整，增加相關知識的講授和實踐。

3.2 創(chuàng)新教學模式和教學方法

引入慕課、微課、翻轉課堂等信息化教學方式和方法，對課程進行精心的設計，引導學生自主學習、主動學習。實踐課程需綜合虛擬軟件教學、現(xiàn)場教學以及項目教學等多種方式，提高學生的工程意識和實踐能力。此外，課內(nèi)教學要與課外大學生創(chuàng)新活動相結合，發(fā)展學生的個性、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。

3.3 完善校企聯(lián)合培養(yǎng)機制

“卓越計劃”創(chuàng)立了高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制，期望從根本上解決工程人才培養(yǎng)中校企脫節(jié)的現(xiàn)象[7]。然而，目前的校企聯(lián)合培養(yǎng)機制還有待完善，尤其在企業(yè)學習階段還存在培養(yǎng)方案難以全部落實、雙導師制組織和管理困難以及學習缺乏系統(tǒng)性和完整性等問題。這些問題有待學校和企業(yè)進一步的研究和探索。

[1]段蓉,朱昌平,范新南.“卓越計劃”的校企聯(lián)合培養(yǎng)機制實踐探索[J].實驗技術與管理,2013,30(4):144-146.

[2]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案再研究[J].高等工程教育研究,2011(4):10-17.

[3]汪木蘭,周明虎,李建啟.以項目教學為載體制訂先進制造技術卓越工程師培養(yǎng)方案[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2010(12):15-19.

[4]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育,2008(3)1-9.

[5]王世山.大學生課外科技創(chuàng)新活動的實踐[J].電氣電子教學學報,2008(30):48-51.

[6]宗亞妹,汪木蘭.“卓越計劃”企業(yè)培養(yǎng)階段的教學管理與質(zhì)量監(jiān)控初探[J].中國電力教育,2014(3):47-48.

[7]林健.談實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”引發(fā)的若干變革[J].中國高等教育,2010(17):30-32.

Focusing on "Made in China 2025" and Training Advanced Manufacturing Outstanding Engineers

Jia Qian, Wang Mulan, Zong Yamei, Wu Jinjiao

Nanjing Institute of Technology, Nanjing, 211167, China

Chinese manufacturing is in a critical period of transformation and upgrading. To implement the strategy of rejuvenating China through manufacturing, talents cultivation is one of key problems. "A plan for educating and training outstanding engineers (PETOE)" aims at cultivating engineering application talents, which provides a new idea for reserve talents training of manufacturing. In this paper, requirements of ability and quality for mechanical undergraduates are analyzed in the new period. Next, the reform and practice of training advanced manufacturing outstanding engineers in Nanjing Institute of Technology is introduced and the development of training advanced manufacturing outstanding engineers in the future is forecasted.

a plan for educating and training outstanding engineers; Made in China 2025; engineering education; cooperation between school and enterprise

2016-09-20

賈茜，博士，講師。

教育部人文社會科學研究專項(工程科技人才培養(yǎng)研究)(編號：13JDGC017)；南京工程學院高等教育研究課題(編號：2014YB08)。