高等教育工科專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系改革研究

曲云霞+谷美林+高鐵紅+張建輝+邱瑛

[作者簡介]曲云霞（1969），河北承德人。教授，博士，主要研究方向為機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)及并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

[摘要]針對高等教育工科專業(yè)人才培養(yǎng)的歷史及現(xiàn)狀，分析了工科教育存在的普遍問題及產(chǎn)生的原因;根據(jù)河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造及其自動化專業(yè)特點，圍繞本專業(yè)綜合改革試點的要求，提出“一線三段”的教育改革思路，構(gòu)建“3+1”課程群模式，實現(xiàn)高等教育工科專業(yè)向工程教育模式的漸進(jìn)轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)具有綜合運(yùn)用科學(xué)理論和工程技術(shù)手段分析與解決各種工程的能力的高素質(zhì)創(chuàng)新人才，為京津冀協(xié)同發(fā)展國家戰(zhàn)略的具體實現(xiàn)提供人才保障。

[關(guān)鍵詞]高校教育改革;創(chuàng)新人才培養(yǎng);工科教學(xué)

[中圖分類號]G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]10054634（2015）03006204

0引言

我國的高等教育，從建國之初借鑒前蘇聯(lián)的“專才”教育目標(biāo)，到恢復(fù)高考制度尤其是改革開放之后的“精英”教育，進(jìn)入21世紀(jì)以來，在國家教育部的推動下，通過高校之間的合并，建立了一批多學(xué)科的綜合性大學(xué)，改變了過去大學(xué)生專業(yè)狹窄的局面。各高校通過學(xué)科和專業(yè)的調(diào)整、課程的綜合等形式，為學(xué)生學(xué)習(xí)拓寬了專業(yè)口徑，從而實現(xiàn)了高等教育由“專才”教育向“通才”教育的轉(zhuǎn)變。

但是，隨著高等教育改革的不斷深入，以及社會、企業(yè)對人才需求的不斷變化，高等教育的人才培養(yǎng)體系、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)以及課程設(shè)置都需要不斷變革，以適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求。因此，不斷加大教學(xué)改革力度，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力是當(dāng)前高等學(xué)校工科專業(yè)教學(xué)改革的焦點[13]。

高等院校工科專業(yè)在高校中占有重要地位，其中機(jī)械工程首當(dāng)其沖。機(jī)械制造業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，隨著世界經(jīng)濟(jì)格局的不斷變化社會對高等教育的要求逐步深化，尤其是對人才的質(zhì)量要求在逐步發(fā)生改變[45]。

我國雖已成為制造業(yè)大國，但還不能稱為制造業(yè)強(qiáng)國，制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展受到了人才培養(yǎng)的制約，主要表現(xiàn)為：產(chǎn)品創(chuàng)新能力較差，開發(fā)周期較長;制造工藝裝備落后，成套能力不強(qiáng);生產(chǎn)自動化水平較低，資源綜合利用率低;工程技術(shù)人員創(chuàng)新能力欠缺，跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的需求。因此，要想改變現(xiàn)狀，急需培養(yǎng)適應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)調(diào)整和機(jī)械裝備科技發(fā)展的高級人才。我國機(jī)械專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，大部分還延續(xù)著舊的教學(xué)模式，過專、過細(xì)。人才培養(yǎng)體系中存在的主要問題如下：專業(yè)人才培養(yǎng)體系不完善、不規(guī)范;課程設(shè)置不系統(tǒng);教學(xué)內(nèi)容較陳舊;教學(xué)方法、教學(xué)手段不適應(yīng)新的社會需要;缺乏對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育的培養(yǎng)等，這既不能滿足學(xué)生個人發(fā)展的需求，也不能滿足我國要成為制造業(yè)強(qiáng)國的人才需要。

因此，為了適應(yīng)社會對創(chuàng)新型應(yīng)用技術(shù)人才的要求，滿足教育部啟動的面向本科生培養(yǎng)的質(zhì)量工程建設(shè)的要求，結(jié)合本校機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的基礎(chǔ)和特色，優(yōu)化教學(xué)資源，深入研究教學(xué)培養(yǎng)體系，培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用技術(shù)人才，實現(xiàn)我國由制造業(yè)大國到制造業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和京津冀一體化的區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的裝備設(shè)計與制造的發(fā)展服務(wù)，具有重要意義。

1研究內(nèi)容

高等工科院校人才培養(yǎng)體系的研究與創(chuàng)新，應(yīng)始終與社會、企業(yè)需求相結(jié)合，順應(yīng)時代科技發(fā)展的需要。在人才培養(yǎng)體系確立、專業(yè)課程設(shè)置、軟硬件教學(xué)資源利用及師資隊伍建設(shè)等方面，始終以創(chuàng)新型高級技術(shù)人才的培養(yǎng)為主線，貫穿教學(xué)培養(yǎng)體系、教學(xué)環(huán)節(jié)的始終，形成“一線三段”的教育改革思路，如圖1所示。

圖1人才培養(yǎng)體系研究內(nèi)容

圍繞河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)國家級“專業(yè)綜合改革試點”的建設(shè)目標(biāo)，以育人為根本、質(zhì)量為生命、創(chuàng)新為主線，構(gòu)建“理論、實踐和創(chuàng)新”結(jié)合的專業(yè)人才培養(yǎng)體系。瞄準(zhǔn)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)發(fā)展前沿，面向京津冀機(jī)械裝備與制造業(yè)實際工程技術(shù)發(fā)展需求，根據(jù)機(jī)械裝備設(shè)計、制造及其自動化專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，圍繞本專業(yè)的特色，借鑒國內(nèi)外課程改革的成果，利用現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)的教學(xué)手段，不斷完善教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程設(shè)置。

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是我國高等工科院校最早設(shè)立的專業(yè)之一，是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的支柱產(chǎn)業(yè)，面向人才培養(yǎng)的社會需求，圍繞本學(xué)科的優(yōu)勢和特色，構(gòu)建“3+1”課程群模式，如圖2所示，“3”即指機(jī)械裝備制造課程群、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計課程群、機(jī)械自動化課程群;“1”即指專業(yè)拓展課程群。

圖2“3+1”課程群框圖

以創(chuàng)新型應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)作為主線，強(qiáng)化學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，改革現(xiàn)有的課程設(shè)置內(nèi)容，增設(shè)新生專業(yè)前沿課程研討，設(shè)置一批短學(xué)時講座式課程，聘請本領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的教授、副教授、企業(yè)高級工程技術(shù)人員等，講授當(dāng)今本專業(yè)的先進(jìn)科學(xué)和技術(shù)并進(jìn)行研討，培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新理念與專業(yè)興趣。在大學(xué)第三學(xué)期增加專業(yè)前沿課，大學(xué)第七學(xué)期增加區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展講座，充實、調(diào)整專業(yè)實踐課的教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，使學(xué)生了解自己所學(xué)專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展趨勢，進(jìn)而提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，熱愛自己所學(xué)專業(yè)、自主學(xué)習(xí)、自主成才，盡早進(jìn)行自己的職業(yè)規(guī)劃。在教學(xué)過程中，使學(xué)生學(xué)習(xí)有目標(biāo)、有動力，教師培養(yǎng)學(xué)生有干勁、有成效，實現(xiàn)教學(xué)相長，相互促進(jìn)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)對專業(yè)人才的需求。

3教學(xué)資源建設(shè)

教學(xué)資源建設(shè)是人才培養(yǎng)的重中之重，主要包括師資隊伍、工程實踐所需的硬件環(huán)境、政策支持等，如圖3所示。

圖3教學(xué)資源組成框圖

根據(jù)教育部面向本科生培養(yǎng)的質(zhì)量工程建設(shè)要求，圍繞“專業(yè)綜合改革試點”項目，結(jié)合本院機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的基礎(chǔ)和特色，面向京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)圈的發(fā)展需求，秉承“工學(xué)并舉”的辦學(xué)理念，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實踐能力、專業(yè)基礎(chǔ)扎實的高素質(zhì)技術(shù)人才為目標(biāo)，充分發(fā)掘現(xiàn)有的教學(xué)資源，以“3+1”專業(yè)核心課程群的教學(xué)模式為核心，以區(qū)域機(jī)械裝備與制造業(yè)工礦企業(yè)實際需求為目標(biāo)，大力建設(shè)校內(nèi)外實踐基地，培養(yǎng)適應(yīng)“3+1”專業(yè)課程群教學(xué)模式的優(yōu)秀的師資隊伍，完善軟、硬件教學(xué)環(huán)境，改變單一的、灌輸式的傳統(tǒng)教學(xué)方法，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。主要包括如下內(nèi)容。

1）校內(nèi)師資資源整合。圍繞課程群建設(shè)，打破系、室的教學(xué)管理模式，整合師資隊伍，逐步完善績效制度改革，充分調(diào)動廣大教師的積極性。

2）科研與教學(xué)相結(jié)合。充分挖掘科研及學(xué)科建設(shè)的資源，使廣大教師的科研項目、科研成果與本科教學(xué)有機(jī)的結(jié)合，真正為本科生的人才培養(yǎng)發(fā)揮最大的作用，形成科研與教學(xué)相互促進(jìn)、資源共享的良好格局。

3）硬件環(huán)境建設(shè)。利用社會資源，通過多種渠道拓寬教學(xué)所需的硬件環(huán)境，加強(qiáng)校企合作、校校聯(lián)合，提升教學(xué)資源的水平。

4）師資隊伍建設(shè)。實現(xiàn)“引進(jìn)來，走出去”的師資模式，聘請企業(yè)高級技術(shù)人員參與專業(yè)階段的本科生培養(yǎng)，提高學(xué)生的工程實踐能力。教師有機(jī)會走進(jìn)工廠、企業(yè)，在實踐中提升自身的工程實踐能力，將高深的理論與實踐相結(jié)合，從而在教學(xué)中實現(xiàn)深入淺出接地氣式的教學(xué)，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

4教學(xué)改革成果

圍繞機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)綜合改革的指導(dǎo)思想，踐行河北工業(yè)大學(xué)“工學(xué)并舉”的辦學(xué)理念，通過完善教學(xué)培養(yǎng)計劃、整合軟硬件教學(xué)資源、激勵教師隊伍、提高學(xué)生興趣等多方面措施，使教學(xué)效果有了極大地改善。例如，在大學(xué)一年級增加專業(yè)前沿課程，請專業(yè)水平較高的教授為低年級的同學(xué)介紹本專業(yè)的發(fā)展前沿及實際應(yīng)用案例，由淺入深，使學(xué)生從對專業(yè)的懵懵懂懂，到對專業(yè)的清晰了解，進(jìn)一步地?zé)釔圩约核鶎W(xué)專業(yè)?！芭d趣是最好的老師”，逐步培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的興趣，才能使他們學(xué)好、用好，真正做到使學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)而不是強(qiáng)迫學(xué)習(xí)，自我規(guī)劃而不是無所事事，學(xué)生反映很好，也促使學(xué)生順利完成了從中學(xué)學(xué)習(xí)方法向大學(xué)生開放式學(xué)習(xí)方法的過渡。

又如，在“大四”專業(yè)實踐課中，雖然該課程安排在第八學(xué)期初，但教師從第七學(xué)期就給部分感興趣的同學(xué)布置任務(wù)，讓學(xué)生根據(jù)自己的想法設(shè)計一套機(jī)電一體化裝置，并完成相應(yīng)的功能，最終選擇設(shè)計質(zhì)量好、有創(chuàng)新的作品，在教師的指導(dǎo)下完成設(shè)計、繪圖、加工、裝配、調(diào)試與運(yùn)行，部分作品如圖4所示。學(xué)生在這一過程中得到了很大鍛煉，不僅提高了設(shè)計能力、繪圖能力，而且也提高了動手操作的能力，同學(xué)們反映：“這一教學(xué)環(huán)節(jié)，將本專業(yè)大學(xué)四年所學(xué)的知識都用到了，豐富和拓展了課堂教學(xué)”。對于沒有參加設(shè)計的同學(xué)，教師要求在這些機(jī)電一體化作品的基礎(chǔ)上，完成PLC編程，實現(xiàn)電機(jī)、氣缸等的有效控制，收獲也大大增加。

圖4學(xué)生設(shè)計機(jī)電作品

5結(jié)束語

目前， 工科教育向工程教育轉(zhuǎn)變，將創(chuàng)新與理論教學(xué)、實踐教學(xué)相結(jié)合，是高等教育工科專業(yè)發(fā)展的大趨勢。以工科專業(yè)復(fù)合型創(chuàng)新應(yīng)用人才作為主線，通過人才培養(yǎng)體系及相應(yīng)制度與措施的改革和完善，以改善教學(xué)資源短缺的現(xiàn)狀，充分發(fā)掘校內(nèi)外的人力、物力資源，為專業(yè)人才培養(yǎng)的教學(xué)活動服務(wù)，滿足京津冀區(qū)域先進(jìn)制造業(yè)對本專業(yè)大學(xué)畢業(yè)生知識結(jié)構(gòu)、實踐能力、創(chuàng)新意識的要求，為工科院校人才培養(yǎng)提供創(chuàng)新的范本。

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Research on reformation of innovative talent training

system for higher education of engineering

—Comprehensive educational reform of mechanism design & manufacturing

and automation in Hebei University of Technology

QU Yunxia， GU Meilin， GAO Tiehong， ZHANG Jianhui， QIU Ying

（College of Mechanical Engineering，Hebei University of Technology，Tianjin300130，China）

AbstractBased on the history and the present situation of the talent training system for higher education of ?engineering， common problems and reasons are analyzed. According to the characteristics of mechanism design & manufacturing and automation and the requirements of comprehensive reform， the thought named as "one line and three sections" was presented. The mode of curriculum group named as "3+1" was built. The education mode will be transformed from academic education to engineering education gradually. The highquality innovative talents who can combine theories with engineering technology and solve various engineering problems will be cultivated. The talents will be provided for coordinated development of BeijingTianjinHebei region.

Key wordshigher educational reform;cultivation of innovative talents;engineering teaching

（上接第31頁）

Research and practice of collaborative innovation

mechanism about cobuilding and sharing highquality

resource sharing courses

TANG Xiaojun，LU Ying，LIU Na，WANG Haiwen，LI Mingxia，XIAO Peng

（Information Science and Engineering School，Dalian Polytechnic University，Dalian，Liaoning116034，China）

AbstractThis paper mainly analyzes the necessity of education resources sharing in order to promote higher education to adapt to social development under the background of social transformation.It focuses on how to construct highquality resource sharing courses with Chinese characteristics with the high development of MOOCs.We put forward the principle of equality and mutual benefit in order to realize cobuilding highquality resource sharing courses by different disciplines，different universities， even between universities and enterprises.At the same time，this paper explores sharing pattern for open courses by electing courses from other university，building intellectual property rights protection system，evaluation and supervision mechanism.

Key wordshighquality resource sharing courses;collaborative innovation;MOOCs; social transformation