機械電子工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)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(yè)化的快速發(fā)展和經濟高質量發(fā)展，社會對高素質應用型人才的需求日益凸顯，培養(yǎng)適應和引領產業(yè)發(fā)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(yè)是人才培養(yǎng)的載體[3]，高質量應用型人才培養(yǎng)的目標對機械電子工程專業(yè)提出了新的要求，推動人才培養(yǎng)模式的不斷改革與創(chuàng)新。

為進一步解決人才培養(yǎng)與社會經濟發(fā)展變化下的人才需求契合度不高[4]、人才培養(yǎng)方案和課程建設體系不能適應應用型人才培養(yǎng)的要求等問題[5]，新疆工程學院機械電子工程專業(yè)從工程教育認證的角度出發(fā)，根據(jù)區(qū)域產業(yè)發(fā)展需求和人才培養(yǎng)規(guī)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(yǎng)模式的探索和研究[6-8]，分別從培養(yǎng)目標、畢業(yè)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(yǎng)理念的人才培養(yǎng)方案的構建依據(jù)與思路

根據(jù)新疆煤炭、能源、電力、裝備制造等行業(yè)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(yè)5 年后能夠達到的職業(yè)目標和專業(yè)成就為導向，全程邀請行業(yè)和企業(yè)專家參與機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)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(yè)應用型人才培養(yǎng)方案構建思路圖

根據(jù)新疆經濟社會發(fā)展規(guī)劃與需求，通過行業(yè)和企業(yè)調研、畢業(yè)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(yǎng)目標；進一步按照工程教育認證的理念，細化12 條畢業(yè)要求[9-11]；從道德素質需求、專業(yè)素養(yǎng)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(yè)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(yè)基礎教育、專業(yè)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(yǎng)目標、畢業(yè)要求、能力需求和能力要素，分析課程對人才培養(yǎng)的支撐度，再進行系統(tǒng)優(yōu)化，最終完成滿足社會需求的應用型人才培養(yǎng)方案。

2 基于應用型人才培養(yǎng)理念的人才培養(yǎng)方案構建過程

（1）根據(jù)社會需求，確定機械電子工程專業(yè)面向新疆煤炭、能源、電力、裝備制造等行業(yè)，培養(yǎng)具有家國情懷，具備機電技術應用能力和創(chuàng)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(tǒng)設計開發(fā)等工作，德智體美勞全面發(fā)展的高素質應用型人才的培養(yǎng)目標，專業(yè)方向定位為礦山機電方向。社會需求和培養(yǎng)目標的關系見表1。

表1 社會需求與培養(yǎng)目標關系

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

（3）細化滿足畢業(yè)要求的5 類能力需求，能力需求與畢業(yè)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(yǎng)目標、畢業(yè)要求、能力需求和能力要素，不斷優(yōu)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(shù)學與自然科學類課程為29 學分，占總學分的15.68%）；專業(yè)基礎教育課程為25.5 學分，專業(yè)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(yè)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(jù)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(yǎng)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(yè)方向，改變傳統(tǒng)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(yè)的專業(yè)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(shù)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(tǒng)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(yǎng)學生分析液壓傳動系統(tǒng)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(jù)煤炭采掘機械的工作環(huán)境，培養(yǎng)學生不怕吃苦的工作精神、嚴謹認真的工作態(tài)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(yǎng)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(chuàng)建適用于應用型人才培養(yǎng)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(yè)培養(yǎng)目標，與學生共同分析人才培養(yǎng)定位和職業(yè)規(guī)劃，針對專業(yè)基礎課程設計、專業(yè)課程設計、實習實訓、畢業(yè)設計等開展持續(xù)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(yè)培養(yǎng)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(yè)設計的訓練規(guī)劃，將畢業(yè)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(yè)課程由專業(yè)教師和企業(yè)專家共同承擔，企業(yè)專家全過程參與教學過程[13]，從實際生產角度分析現(xiàn)有技術應用特點、存在的問題以及改進的思路，專業(yè)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(xiàn)課程目標。

3.2.3 試驗開展“3+1”培養(yǎng)模式

依托煤炭、煤電、煤化工等行業(yè)和企業(yè)需求，將部分專業(yè)課程、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計融入企業(yè)的生產過程中，在第四學年，學生進入企業(yè)開展生產實踐與鍛煉，由專業(yè)教師進行理論講解和現(xiàn)場指導，企業(yè)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(yè)設計題目從企業(yè)生產中的技術問題、難題產生[14]，由學校導師和企業(yè)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(yè)設計過程中需要解決的關鍵問題，提高了學習效果和畢業(yè)設計質量。該培養(yǎng)模式加強了人才培養(yǎng)和企業(yè)需求的進一步融合，促進了學生培養(yǎng)質量和就業(yè)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(zhàn)杯”、大學生機械創(chuàng)新設計大賽、“互聯(lián)網+”大賽等科技競賽，進一步激發(fā)學生挑戰(zhàn)難題的熱情和信心，提高學生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力[15]。參賽作品從企業(yè)生產實際出發(fā)，由專業(yè)教師和企業(yè)專家共同指導，為解決企業(yè)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(yè)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(yǎng)理念，從工程教育認證的角度出發(fā)，從人才培養(yǎng)方案、課程大綱的改進和教學設計的優(yōu)化，論述了機械電子工程專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)模式，充分體現(xiàn)以需求為導向、以學生為中心的培養(yǎng)理念，將企業(yè)及技術需求融入人才培養(yǎng)的全過程，加強了校企合作，提高了人才培養(yǎng)和社會需求的契合度，進而實現(xiàn)五育并舉，對進一步提高應用型人才培養(yǎng)質量起到積極的推動作用。