機械電子工程專業應用型人才培養模式的探索與研究

劉克毅，李進韜，王嘯，劉光輝，趙慧兵，張亞歐，陳江輝

（新疆工程學院，新疆烏魯木齊 830023）

隨著新型工業化的快速發展和經濟高質量發展，社會對高素質應用型人才的需求日益凸顯，培養適應和引領產業發展的高素質應用型人才是對高等教育的必然要求[1-2]。專業是人才培養的載體[3]，高質量應用型人才培養的目標對機械電子工程專業提出了新的要求，推動人才培養模式的不斷改革與創新。

為進一步解決人才培養與社會經濟發展變化下的人才需求契合度不高[4]、人才培養方案和課程建設體系不能適應應用型人才培養的要求等問題[5]，新疆工程學院機械電子工程專業從工程教育認證的角度出發，根據區域產業發展需求和人才培養規律，在充分調研、反復論證的基礎上，結合學校定位和學生的實際學情，開展了基于成果導向理念的應用型人才培養模式的探索和研究[6-8]，分別從培養目標、畢業要求、能力需求、能力要素、課程設置等方面開展設計與實踐。

1 基于應用型人才培養理念的人才培養方案的構建依據與思路

根據新疆煤炭、能源、電力、裝備制造等行業對從事機電設備安裝與調試、操作與運行、故障診斷與維修等方面應用型人才的需求，結合學校建設成為新疆一流應用型大學的定位，以學生畢業5 年后能夠達到的職業目標和專業成就為導向，全程邀請行業和企業專家參與機械電子工程專業人才培養方案的討論和制定，總體思路見圖1。

圖1 機械電子工程專業應用型人才培養方案構建思路圖

根據新疆經濟社會發展規劃與需求，通過行業和企業調研、畢業生回訪等多種方法，明確社會需求，結合學校定位，確立人才培養目標；進一步按照工程教育認證的理念，細化12 條畢業要求[9-11]；從道德素質需求、專業素養需求、身體素質需求、美育素質需求和勞動素質需求5 個方面凝練支撐畢業要求的能力需求；分別對5 項能力需求進行細化分解，提出具體的能力要素；綜合分析能力要素，確定通識教育、專業基礎教育、專業教育、實踐教育和素質拓展5 個教育平臺；最后結合能力要素和教育平臺完成課程設置。將確立的課程反饋于培養目標、畢業要求、能力需求和能力要素，分析課程對人才培養的支撐度，再進行系統優化，最終完成滿足社會需求的應用型人才培養方案。

2 基于應用型人才培養理念的人才培養方案構建過程

（1）根據社會需求，確定機械電子工程專業面向新疆煤炭、能源、電力、裝備制造等行業，培養具有家國情懷，具備機電技術應用能力和創新意識，能夠從事機電設備的安裝與調試、操作與運行、故障診斷與維修和控制系統設計開發等工作，德智體美勞全面發展的高素質應用型人才的培養目標，專業方向定位為礦山機電方向。社會需求和培養目標的關系見表1。

表1 社會需求與培養目標關系

（2）依據工程教育認證標準，結合專業方向，確定12 條畢業要求，進一步明確對自然科學課程、工程基礎課程、實踐環節的要求，詳細說明畢業生應該具備的基本素質、知識和能力。

（3）細化滿足畢業要求的5 類能力需求，能力需求與畢業要求相對應，具體包括63 條能力要素。

（4）探究能力要素與課程設置之間的邏輯關系，通過相應課程設置各項能力要素，并將課程目標反饋于培養目標、畢業要求、能力需求和能力要素，不斷優化后進行課程設置，課程突出重能力、強實踐的特色，總共設置為185 學分。通識教育為77 學分，占總學分的41.63%（其中人文社科類課程為48 學分，占總學分的25.95%；數學與自然科學類課程為29 學分，占總學分的15.68%）；專業基礎教育課程為25.5 學分，專業課程為35.5 學分，合計61 學分，占總學分的32.97%；實踐教育（含畢業設計）為39 學分，占總學分的21.08%；素質拓展為8 學分，占總學分的4.32%。各類課程均滿足工程教育認證標準。

3 課程大綱與教學設計

3.1 依據工程教育認證標準修訂應用型課程教學大綱

課程教學大綱從工程教育認證的角度突出應用型人才培養特色，將知識目標、能力目標和素質目標融為一體，通過知識學習完成能力的訓練和素質的提高。教學內容在基本知識的基礎上側重于專業方向，改變傳統教學方法的考核標準，注重過程性鍛煉與成績測評。同時結合課程內容，挖掘對應的課程思政切入點。下面以液壓傳動與采掘機械課程為例，對課程教學大綱進行解析。

液壓傳動與采掘機械是機械電子工程專業的專業課程，課程大綱中要求學生在掌握液壓傳動基本知識的前提下，進一步學習采煤機、掘進機、液壓支架和裝載機械的結構組成、工作原理，了解設備的基本性能、工作參數和應用維護等，從而對煤礦采掘機械設備有一個整體認識。重在使學生掌握液壓元器件的結構及工作原理，能夠完成液壓系統的設計及設備的調試與運行管理，進一步掌握采掘機械設備的類型、概念、結構、原理、特點和選型。通過該課程的學習，培養學生分析液壓傳動系統的能力，操作及管理礦山支護、采掘、運輸、提升等設備的能力；依據煤炭采掘機械的工作環境，培養學生不怕吃苦的工作精神、嚴謹認真的工作態度、安全第一的生產意識和保障能源安全的理念。

本課程需要在多媒體教室、液壓實驗室、一體化教室和1∶1 模擬礦井中展開教學，其中液壓傳動基礎知識部分主要采用理實一體化教學方式，采掘機械部分主要按照采煤機械、支護設備、掘進機械開展項目化教學，通過任務驅動提高學生的參與度和自主學習的積極性，培養學生解決問題的能力。課程評價按照平時成績（10%）、實踐成績（10%）、階段性測試（20%）和期末卷面成績（60%）確定綜合考核成績。

3.2 創建適用于應用型人才培養的教學設計

3.2.1 連貫式引導與訓練

以學生為中心，結合學生的特長、興趣和專業培養目標，與學生共同分析人才培養定位和職業規劃，針對專業基礎課程設計、專業課程設計、實習實訓、畢業設計等開展持續的連貫式訓練，由淺入深，由理論到實踐，再提升至綜合訓練[12]，每一次訓練都有針對性地為后期的學習奠定基礎，逐步提升學生對專業培養目標的理解。連貫式訓練也對教師提出了更高的要求，教師需要針對不同學生制定從課程學習至畢業設計的訓練規劃，將畢業設計的子任務明確分配到每門課程中，并提出相應的課程訓練目標。

3.2.2 雙導師教學模式

專業課程由專業教師和企業專家共同承擔，企業專家全過程參與教學過程[13]，從實際生產角度分析現有技術應用特點、存在的問題以及改進的思路，專業教師從理論結合實踐的角度開展分析，學生結合技術應用進一步理解課程的重點與難點，最終實現課程目標。

3.2.3 試驗開展“3+1”培養模式

依托煤炭、煤電、煤化工等行業和企業需求，將部分專業課程、畢業實習、畢業設計融入企業的生產過程中，在第四學年，學生進入企業開展生產實踐與鍛煉，由專業教師進行理論講解和現場指導，企業專家開展應用和實踐分析，學生通過崗位鍛煉進一步理解所學理論知識。畢業設計題目從企業生產中的技術問題、難題產生[14]，由學校導師和企業導師共同指導，學生參與項目的投產建設、生產、檢修、技改和技術管理過程，進一步理解技術應用的全過程，明確畢業設計過程中需要解決的關鍵問題，提高了學習效果和畢業設計質量。該培養模式加強了人才培養和企業需求的進一步融合，促進了學生培養質量和就業率的提升。

3.2.4 以賽促教，以賽促學

在學生經過理論學習和實踐鍛煉后，鼓勵學生對較為成熟的作品進行歸納總結和完善，參加“挑戰杯”、大學生機械創新設計大賽、“互聯網+”大賽等科技競賽，進一步激發學生挑戰難題的熱情和信心，提高學生的創新能力和團隊協作能力[15]。參賽作品從企業生產實際出發，由專業教師和企業專家共同指導，為解決企業生產技術難題提供了思路和參考，一定程度上促進了技術的改造升級、提高了學生的理論水平、寫作能力和歸納總結能力，也提升了專業教師理論結合實際的能力，為后期的項目化教學提供了實踐素材。

4 結語

基于應用型人才培養理念，從工程教育認證的角度出發，從人才培養方案、課程大綱的改進和教學設計的優化，論述了機械電子工程專業的應用型人才培養模式，充分體現以需求為導向、以學生為中心的培養理念，將企業及技術需求融入人才培養的全過程，加強了校企合作，提高了人才培養和社會需求的契合度，進而實現五育并舉，對進一步提高應用型人才培養質量起到積極的推動作用。