機(jī)電類本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式與實(shí)踐

羅建國(guó)，李娟娟，張偉杰

（華北科技學(xué)院，河北 廊坊 065201）

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，應(yīng)用型本科高校在新技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，在專業(yè)設(shè)置、人才培養(yǎng)方案、招生就業(yè)、實(shí)踐教學(xué)等方面也需與時(shí)俱進(jìn)。華北科技學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院的機(jī)電類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式既要符合教育部對(duì)機(jī)電類應(yīng)用型本科專業(yè)教學(xué)基本要求，又要結(jié)合華北科技學(xué)院的辦學(xué)特色，要緊跟學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的節(jié)奏，服務(wù)應(yīng)急、面向應(yīng)急、支撐應(yīng)急事業(yè)。文章從應(yīng)用型本科人才的內(nèi)涵及定位著手，首先分析機(jī)電類相關(guān)產(chǎn)業(yè)人才的區(qū)域需求，結(jié)合華北科技學(xué)院辦學(xué)特色，討論機(jī)電類本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。

一、應(yīng)用型本科人才的內(nèi)涵及定位

應(yīng)用型本科人才是將理論知識(shí)和專業(yè)技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)的社會(huì)實(shí)踐型高級(jí)專門人才[1-5]。應(yīng)用型本科人才不是純理論研究人才，而是要善于知行合一，重在學(xué)以致用。遵循本科教育的基礎(chǔ)性、專業(yè)性和學(xué)術(shù)性這3 個(gè)核心理念，應(yīng)用型本科人才在理論、實(shí)踐和德行操守3 個(gè)方面所應(yīng)達(dá)到的基本規(guī)格和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求：一是要求專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)；二是能圍繞專業(yè)進(jìn)行知識(shí)的輻射性的學(xué)習(xí)和拓展，形成本專業(yè)的核心能力；三是能在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題。應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)包括制定培養(yǎng)方案、課程體系和培養(yǎng)模式等環(huán)節(jié)，其定位如下。

應(yīng)用型本科高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為培養(yǎng)高技術(shù)應(yīng)用型或工程應(yīng)用型工程師；為促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研實(shí)現(xiàn)彼此的良性互動(dòng)；以就業(yè)為導(dǎo)向，以服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用水平及可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)，培養(yǎng)符合人才市場(chǎng)需求的學(xué)生。

綜上，機(jī)電類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)需要在深入地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局和用人單位對(duì)人才需求調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化人才培養(yǎng)體系，改變管理理念，構(gòu)建學(xué)科專業(yè)課程體系、校園文化教育體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐體系的“三位一體”的高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)體系（圖1）。

圖1 高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)體系

二、應(yīng)急機(jī)電類產(chǎn)業(yè)的人才需求

新技術(shù)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，企業(yè)對(duì)高端制造技術(shù)、現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)的高水平綜合應(yīng)用型人才需求逐步增長(zhǎng)。人工智能、區(qū)塊鏈和虛擬助手在高校教研領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[6-7]，學(xué)生通過(guò)不斷學(xué)習(xí)得以快速成長(zhǎng)。2019年，中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)1 818 家機(jī)械企業(yè)從業(yè)人員的統(tǒng)計(jì)分析了解到，機(jī)械工業(yè)企業(yè)工程技術(shù)人員僅占14.74%，是發(fā)達(dá)國(guó)家的50%，工程技術(shù)人員的缺口有200 萬(wàn)。

京津冀一體化協(xié)同發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施，為華北地區(qū)機(jī)電類應(yīng)用型人才提供了廣闊的發(fā)展空間。隨著電子、計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)電系統(tǒng)快速向信息化、智能化和綜合化發(fā)展，我國(guó)由“制造大國(guó)”邁向“制造強(qiáng)國(guó)”，國(guó)家和用人單位迫切需要全面掌握機(jī)、電、液和控制技術(shù)的機(jī)電類應(yīng)用型人才；另外，隨著金屬、非金屬礦山等重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域機(jī)械化、自動(dòng)化程度的提升，如何提高企業(yè)安全生產(chǎn)科技保障能力、實(shí)現(xiàn)高危作業(yè)場(chǎng)所作業(yè)人員減少、提高企業(yè)安全生產(chǎn)水平，都需要大量機(jī)電類專業(yè)人才作為支撐。

華北科技學(xué)院位于河北省廊坊市三河市燕郊鎮(zhèn)，毗鄰京津，交通便利，學(xué)校隸屬于應(yīng)急管理部，以“服務(wù)支撐應(yīng)急管理事業(yè)”作為辦學(xué)理念，堅(jiān)持立足應(yīng)急、面向應(yīng)急、服務(wù)應(yīng)急，發(fā)展成為人才培養(yǎng)高地、科技創(chuàng)新高地、教育培訓(xùn)高地是學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的目標(biāo)。學(xué)校周邊有燕郊國(guó)家級(jí)高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，園區(qū)內(nèi)匯聚了20 余家國(guó)內(nèi)外高端裝備設(shè)計(jì)、制造企業(yè)，可以提供具有安全特色的應(yīng)用型人才培養(yǎng)和科技孵化基地，有助于學(xué)科建設(shè)和學(xué)校發(fā)展。

三、機(jī)電類應(yīng)用型人才需求培養(yǎng)模式

根據(jù)教育部對(duì)機(jī)電類本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位及應(yīng)急管理部對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)的需要，結(jié)合機(jī)電類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)，華北科技學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院確定實(shí)施“基礎(chǔ)適度、口徑適中、特色突出、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

（一）機(jī)電類專業(yè)應(yīng)用型本科人才的能力組成

以華北科技學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)為例，提出了5 個(gè)維度（基礎(chǔ)適度、口徑適中、特色突出、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高）為一體的人才能力要求（圖2）。

圖2 機(jī)械類應(yīng)用型本科人才能力組成

二級(jí)指標(biāo)具體解釋如下。

1.“基礎(chǔ)適度”是開設(shè)涵蓋工程制圖、電子技術(shù)、機(jī)械工程、控制理論與技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)的課程，為學(xué)生面向產(chǎn)業(yè)的專業(yè)學(xué)習(xí)提供保證。

2.“口徑適中”是實(shí)行“適中的基礎(chǔ)教育+專才教育”的模式。另外，機(jī)械電子工程專業(yè)內(nèi)設(shè)“檢測(cè)技術(shù)”和“機(jī)器人技術(shù)”兩個(gè)模塊，更有利于培養(yǎng)既有綜合素質(zhì)又有專業(yè)技能的人才。

3.“特色突出”是輔以應(yīng)急救援及管理理論知識(shí)和實(shí)踐能力應(yīng)急模擬演練相關(guān)課程，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)急響應(yīng)、分析和處置能力，成為政治合格、專業(yè)突出的人才。

4.“實(shí)踐能力強(qiáng)”是華北科技學(xué)院機(jī)電類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的基石，機(jī)電工程技術(shù)人員應(yīng)具備的各種能力包括適應(yīng)市場(chǎng)需求的機(jī)電產(chǎn)品及其系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、運(yùn)行和管理等方面能力，即要培養(yǎng)具有良好的工程師素養(yǎng)及創(chuàng)新能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。

5.“綜合素質(zhì)高”就是要使培養(yǎng)的人才具有高度的社會(huì)責(zé)任感，良好的科學(xué)精神、人文素養(yǎng)，富有安全意識(shí)、應(yīng)急素質(zhì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、家國(guó)情懷、國(guó)際視野，以及綜合運(yùn)用各種知識(shí)解決復(fù)雜實(shí)際工程問(wèn)題的能力，成為適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)和應(yīng)急管理事業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。這是培養(yǎng)機(jī)電類應(yīng)用型本科人才的出發(fā)點(diǎn)和終極目標(biāo)。

（二）應(yīng)用型本科人才的課程培養(yǎng)體系構(gòu)建

人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必須以構(gòu)建精準(zhǔn)的課程體系為基礎(chǔ)。根據(jù)上述人才培養(yǎng)要求的5 個(gè)維度，需從理論和實(shí)踐兩大課程體系構(gòu)建適合區(qū)域發(fā)展和具有應(yīng)急特色的機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)用型本科課程體系。課程體系結(jié)構(gòu)由通識(shí)教育、學(xué)科基礎(chǔ)教育和專業(yè)教育3 個(gè)維度組成，具體如下。

通識(shí)教育主要培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任感、人文素養(yǎng)，以及心理、生理素質(zhì)等關(guān)鍵品性，是應(yīng)用型本科人才“綜合素質(zhì)高”的人文基礎(chǔ)。學(xué)科基礎(chǔ)主要培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的專業(yè)基本功和自然科學(xué)文化素質(zhì)，是培養(yǎng)以應(yīng)用為導(dǎo)向目標(biāo)的應(yīng)用型本科人才“實(shí)踐能力強(qiáng)”“綜合素質(zhì)高”的理論基礎(chǔ)。專業(yè)教育包括專業(yè)基礎(chǔ)模塊和專業(yè)方向模塊，目的是培養(yǎng)人才的綜合能力、決策能力、創(chuàng)新能力等，是“實(shí)踐能力強(qiáng)”應(yīng)用型本科人才的實(shí)質(zhì)和中堅(jiān)部分。機(jī)電工程學(xué)院根據(jù)機(jī)電類產(chǎn)業(yè)的特色、發(fā)展趨勢(shì)，充分考慮傳統(tǒng)制造業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)，如智能制造和機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合華北科技學(xué)院的應(yīng)急管理特色教研體系，設(shè)置了“口徑適中”的“機(jī)器人技術(shù)”和“檢測(cè)技術(shù)”兩個(gè)專業(yè)方向，同時(shí)，為了充分尊重學(xué)生的差異性，設(shè)置了具有地方產(chǎn)業(yè)、應(yīng)急特色的相關(guān)選修課程，如“計(jì)算機(jī)繪圖”“應(yīng)急裝備管理學(xué)”“伺服控制技術(shù)”“應(yīng)急裝備概論”“人工智能基礎(chǔ)”“救援機(jī)器人應(yīng)用”等課程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的發(fā)展需求，選擇相應(yīng)選修課程和合適的專業(yè)方向。理論課程、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)、工程項(xiàng)目科研相互融合的教學(xué)方法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用的過(guò)程中，融合所學(xué)的機(jī)、電、控制、信息、計(jì)算機(jī)等知識(shí)，進(jìn)行綜合型創(chuàng)新設(shè)計(jì)與訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)技能、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)及科研開發(fā)的能力，真正實(shí)現(xiàn)“實(shí)踐能力強(qiáng)”“綜合素質(zhì)高”的培養(yǎng)目標(biāo)。

四、應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)策略

應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)策略是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的方法和途徑，是提高本科教學(xué)質(zhì)量的根本保證。針對(duì)華北科技學(xué)院機(jī)電類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系結(jié)構(gòu)，文章總結(jié)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，凝練出應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)策略，具體如下。

1.構(gòu)建以工作崗位為導(dǎo)向、面向區(qū)域產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的課程教學(xué)體系。通過(guò)對(duì)機(jī)電類專業(yè)在華北地區(qū)企業(yè)中的應(yīng)用實(shí)踐，把專業(yè)在區(qū)域產(chǎn)業(yè)中的具體應(yīng)用貫穿理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)有效整合。課程教學(xué)和實(shí)踐緊密聯(lián)系，具有體驗(yàn)性和實(shí)踐性[8]，形成了實(shí)驗(yàn)、理論課程教學(xué)、課程設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用為主的專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用，以及以“課程設(shè)計(jì)+生產(chǎn)實(shí)習(xí)+畢業(yè)設(shè)計(jì)”為主線的課程教學(xué)內(nèi)容體系安排。

2.培養(yǎng)高層次人才，引進(jìn)有企業(yè)經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用型人才。機(jī)電工程學(xué)院現(xiàn)有教工68 人，其中正高級(jí)職稱12人，副高級(jí)職稱26 人，中級(jí)及以下職稱30 人；具有博士學(xué)位的25 人，具有碩士學(xué)位的29 人；有企業(yè)或研究院工作經(jīng)歷的“雙師型”教師15；師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)合理。學(xué)院根據(jù)機(jī)電類本科專業(yè)培養(yǎng)方案，通過(guò)切實(shí)有效的措施，引導(dǎo)并獎(jiǎng)勵(lì)教師在科研上對(duì)接區(qū)域技術(shù)、生產(chǎn)與市場(chǎng)的需要，科研成果和企業(yè)對(duì)接、孵化等，增強(qiáng)政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同合作的積極性。

3.注重教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新，形成“理論學(xué)習(xí)—應(yīng)用訓(xùn)練—參賽實(shí)戰(zhàn)”的培養(yǎng)方式（圖3）。

圖3 重實(shí)踐的專業(yè)課程體系

機(jī)電工程學(xué)院針對(duì)機(jī)電類應(yīng)用型本科專業(yè)的課程體系設(shè)置和人才市場(chǎng)的需求，注重實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、校企協(xié)同的形式，安排畢業(yè)生的應(yīng)用訓(xùn)練、畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)與企業(yè)對(duì)接，很好地實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)和項(xiàng)目學(xué)習(xí)的深度結(jié)合[9]；大力提倡學(xué)生參與各類競(jìng)技比賽，以賽代學(xué)、以賽促學(xué)，通過(guò)比賽激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí)，提高實(shí)戰(zhàn)水平和積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)院成立了“N 次方創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)”，形成了老生帶新生、學(xué)長(zhǎng)帶學(xué)弟/妹的良好科研競(jìng)賽學(xué)風(fēng)。在成果方面，2017—2019年，學(xué)生獲得世界機(jī)器人大賽冠軍賽——機(jī)器人工業(yè)設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、華北5 省大學(xué)生機(jī)器人大賽二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)、第6 屆河北省大學(xué)生工程訓(xùn)練能力競(jìng)賽一等獎(jiǎng)1 項(xiàng)、河北省高校制圖與構(gòu)型能力大賽一等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，在其他“挑戰(zhàn)杯”、河北省高校三維設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等比賽中先后獲得全國(guó)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)10 余項(xiàng)、二等獎(jiǎng)20 余項(xiàng)。

4.實(shí)施“雙導(dǎo)師制度”的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理方案，嚴(yán)格把關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是學(xué)生本科階段學(xué)習(xí)成果的綜合考查，反映教學(xué)質(zhì)量的重要體現(xiàn)，成為學(xué)生素質(zhì)、能力、質(zhì)量提升的重要標(biāo)志。在應(yīng)用方面，針對(duì)機(jī)電類本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)從選題到完成都緊密結(jié)合用人單位對(duì)畢業(yè)生的崗位要求，由學(xué)校教師和企業(yè)工程師組成的“雙導(dǎo)師”，采用培養(yǎng)應(yīng)用型人才的“六段式培養(yǎng)法”。

在“六段式培養(yǎng)法”中，導(dǎo)師根據(jù)對(duì)企業(yè)需求的分析，經(jīng)過(guò)可行性論證，制定合理的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，學(xué)生主導(dǎo)完成“方案確定”“子模塊設(shè)計(jì)”和畢業(yè)設(shè)計(jì)的“運(yùn)行調(diào)試”，使學(xué)生層層深入理解掌握科研創(chuàng)造的過(guò)程和方法，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐全覆蓋，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，提升畢業(yè)生的競(jìng)爭(zhēng)力。

5.持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量，完善制度保障機(jī)制。為了保障教學(xué)質(zhì)量和效果，機(jī)電類專業(yè)加強(qiáng)教學(xué)政策導(dǎo)向和制度保障的頂層設(shè)計(jì)，針對(duì)教學(xué)質(zhì)量體系、師資隊(duì)伍建設(shè)和成果創(chuàng)新孵化建設(shè)，形成一個(gè)制度完善的管理體系，對(duì)標(biāo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和IEET 框架，結(jié)合華北科技學(xué)院應(yīng)急管理特色專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，形成教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的“雙循環(huán)”機(jī)制[10]（圖4）。其中，內(nèi)循環(huán)根據(jù)教學(xué)評(píng)價(jià)與教學(xué)考核逐步改進(jìn)教學(xué)規(guī)劃和教學(xué)大綱；外循環(huán)根據(jù)應(yīng)急管理部要求、行業(yè)發(fā)展需求、學(xué)校辦學(xué)定位和特色及用人單位對(duì)畢業(yè)生能力的反饋修訂教育目標(biāo)和教學(xué)規(guī)劃，通過(guò)“雙循環(huán)”機(jī)制形成持續(xù)改進(jìn)的人才培養(yǎng)模式。

圖4 教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的“雙循環(huán)”機(jī)制

五、結(jié)束語(yǔ)

華北科技學(xué)院機(jī)電類本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式從2014年開始實(shí)施，師生在國(guó)家、省部級(jí)競(jìng)賽中多次獲獎(jiǎng)，學(xué)生經(jīng)過(guò)理論知識(shí)學(xué)習(xí)和強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練，取得了較好的教學(xué)效果和比賽成績(jī)。2020年春、夏季，受新冠疫情影響，全國(guó)就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻，但華北科技學(xué)院機(jī)電類專業(yè)就業(yè)態(tài)勢(shì)良好，截至2020年12月15日，2020 屆機(jī)電類畢業(yè)生的一次性就業(yè)率達(dá)到94%，畢業(yè)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力深得用人單位的肯定，為學(xué)校樹立品牌，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。