机械电子专业应用技术型工程师培养的研究

　　[摘 要] 应用技术型人才的培养是特色应用型人才培养的一种模式。以机械电子专业应用技术型人才培养为例，从培养定位、人才培养体系、课程设置、能力递增性实践环节、校企合作、教师培养等方面进行探索与实践，构建了以应用技术、实践能力为主线的机械电子专业人才培养模式。通过该培养模式使学生成为理论扎实、应用技术与技能强、实践动手能力强的应用型人才。 　　[关键词] 机械电子工程；应用技术型工程师；人才培养；实践教学 　　[中图分类号] G640.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634（2014）05-0095-04 　　0 引言 　　我国高等教育已经从“精英化”向“大众化”转变，作为世界工程教育大国，我国拥有210万名工程师，现役和后备工程师数量居世界首位。但在瑞士发布的《世界竞争力报告》中，我国合格的工程师数量在参加排名的55个国家中排48位[1]。可见我国的工程教育整体水平不高，这与现行的高等教育人才培养模式有很大关系。目前本科高等教育千校一面，培养的学生缺乏特色，与我国经济转型发展需求不相匹配。2014年4月26日《中国教育报》头版头条刊登了《引导一批普通高校转型，是加快教育综合改革的重要举措――应用技术大学时代如何迎接》一文，文章指出：应用技术大学是国家竞争力的助推器，是现代职业教育体系的关键环节[2]。各高校尤其普通地方院校应该在人才培养模式上与国内知名大学有所区别。作为一所地方院校，黑龙江科技大学应立足本省行业发展，在应用型本科人才培养上做足“应用”，即将技术应用能力的培养作为突破口，通过课程平台体系和实践能力递增实训，将理论与实际有效结合，增强学生的实践能力、动手能力与创新能力。 　　1 机械电子专业应用技术型工程师的定位 　　我国本科工程教育定位为工程师人才的培养，工程师可以分为：研究型工程师、设计型工程师、工艺型工程师和管理型工程师[3]。其中研究型工程师属于研究型人才，而设计型工程师、工艺型工程师和管理型工程师属于应用技术型人才。应用技术型工程师应在相应的专业理论知识基础上，具有较强的实践能力，能应用理论知识与技术创造性地解决工程、企业现场实际问题，是连接研究工程技术人员和普通技术操作人员的桥梁[4]，主要在生产现场、工程一线、服务管理等岗位上从事技术服务等工作。应用技术型工程师具有实践能力强、上手快的特点，因而对学生的培养应该紧密与市场需求相结合，使他们具有较扎实的基础理论、专业知识和技能、具备较强的实践能力、工程能力和创新意识，提高学生的就业竞争力，使之能在毕业后较快地适应和胜任工作。 　　2 制定合理的人才培养体系 　　根据应用技术型工程师培养要求，制定了“理论扎实、技术应用能力强，有技能，强实践”的人才培养规格，以专业知识、工程实践、技术应用为主线，以机、电为两大专业技术知识和技能为支撑，构建了“平台+模块+系列课程”的理论教学体系，搭建了应用技能递增的实践训练体系。 　　2.1 “平台+模块+系列课程”的理论教学体系 　　课程体系承载着人才培养的重要使命，是教育理念与人才培养目标相结合的有效载体。根据人才市场对学生知识结构的要求，学校对培养方案进行修订，对理论课程进行优化，改变原来以机械为主、机电为辅的教学理论体系，采用机、电并重的方式，融入大量的工程训练与实践，并与企业联合开展人才培养，突出“应用技术型”工程师的知识交叉与应用技能的培养。采用了“平台+模块+系列课程”的纵向课程培养体系（见图1）。设置了公共基础教育平台、专业教育平台、素质拓展与创新教育平台。这种以工程实践为基础的教育理念，着力培养学生的基本知识、基本技能、动手实践能力、工程技术综合应用能力和创新能力。 　　2.2 建立模块化课程体系，优化课程内容 　　课程体系的建立应以培养目标为基础，并且要紧紧围绕市场对人才知识结构的需求对课程体系进行优化。机械电子工程专业涉及的知识面比较广，学生除了需要具备必须的专业基础知识，还需要在一定方向上有专长，才能在就业时占据优势。为此将专业选修课分为三个模块化系列课程，即检测技术、机电控制技术、数控技术，形成了“平台+模块+系列课程”的课程体系。如专业能力模块中开设传感器原理与检测技术、PLC原理及应用、机电设备故障诊断、机电传动、机电设备控制技术、单片机接口及应用等课程。并对课程内容进行调整，将原来重叠和交叉较多的课程进行重新设置。同时，在课程内容的选择上考虑应用技术型工程师应具备的实践能力与应用技术能力，采用案例式、项目式、引导式、探究式等教学方法，增强师生互动，激发学生的学习主动性与参与热情，变被动接受知识为主动探求知识。在学生考核方面，改变以往“理论考评+实验成绩”的简单方式，通过“理论+实践技能”的考评方式来确定学生的成绩，这种考评理论考核占60%，实际操作占40%，在实际操作过程中学生并不是简单地按照实验步骤进行常规实验，而是以小组为单位，以所学理论为基础，自己设计实验并对实验结果进行分析，得出结论。通过这种模块化体系、案例式教学、突出实践的考评方式，可以将专业知识转化为专业技能，从而增强学生解决实际问题的能力。 　　2.3 搭建能力递增的实践教学体系 　　实践教学体系应按照学生的认知发展规律进行构建，包括基础技能、专项技能、综合技能、岗位技能四个方面，四个方面是逐步递增的（见图2）。 　　基础技能模块包括基础课、技术基础课及专业课实验，通过该模块学生可以验证所学理论课内容，使学生对实验仪器设备的正确使用有一定认识，初步培养学生对科学探索的兴趣和能力，树立实践意识；专项技能主要是通过CAD制图、PLC、单片机、Protel实训等，为机电专业技能的掌握打下坚实的实践基础；综合技能主要在大三学年进行，通过课程设计、机器人实训、生产过程调试实训，将所学的专业知识有机结合在一起。充分利用大学生科技活动，让学生在各种专业比赛中利用所学知识解决实际问题，以培养学生理论联系实际的工程意识，提高学生动手能力、应用技能和创新能力，同时可以增强学生与人交往、团结协作的能力；岗位技能可以通过顶岗实习或岗位模拟训练来完成。这个环节以毕业设计为核心，通过与企业科研院所及相关单位工程技术人员联合指导毕业设计，通过实际工程项目来锻炼和提高学生的解决实际现场问题的能力。2013届毕业生中，20人到鸡西建华皮带机厂做皮带输送机机监控系统方面的设计，20人到鸡西煤矿机械有限公司做采煤机截割、牵引与控制方面的毕业设计，25人到哈尔滨煤矿设备厂做煤矿防爆设备的相关毕业设计题目，25人到佳木斯煤矿机械有限公司做掘进机方面的毕业设计，另外30人通过与毕业后用人单位签约的方式到相关企业做毕业设计。为保证毕业设计质量，每名学生由1名企业高级工程师与校内指导教师联合指导。通过形式多样的毕业设计可以锻炼学生实践能力，激发创新思维，从而提高其专业岗位技能。 　　3 保障措施 　　3.1 校内实践基地建设 　　应用技术型人才必须具有扎实的理论素养，同时能够根据现场的实际情况解决具体问题，因此，必须在培养过程中给学生打下坚实的实践基础。加强实验室和实训基地建设，为学生创造实践教学环境。从2006年起，学校对机电训练室进行硬件建设，购买了机器人实训系统、过程控制实训系统、单片机实训包、光机电一体化实训台、Labview虚拟实验系统、五合一综合实训台等实训设备，使机电实训基地的实践功能更加完善，为学生实训提供了必要的场地和实践训练项目，并按照企业的生产工艺进行在线训练，大大提高了学生的实践能力。 　　3.2 校企深度融合 　　机械电子工程专业多年来与中国第一汽车集团公司、哈尔滨电机厂有限责任公司、哈尔滨汽轮机厂、鸡西煤矿机械有限公司、鸡西建华皮带机厂、哈尔滨东金沃尔有限公司、哈尔滨特种塑料制品有限公司、鸡西矿务局机电总厂等14家企业建立起稳定的合作关系，每年可接待本专业120名学生进行生产实习和毕业实习。与哈尔滨煤矿设备厂每年开展煤矿专业定点“3+1”联合培养，培养技术应用型人才，缩短了学生的就业实习时间，实现了与企业的无缝对接，得到了用人单位的好评。 　　3.3 教师队伍的建设 　　根据“应用技术型人才工程师”培养的特点和要求，教师不仅要理论基础强，同时要具备突出的应用理论解决实际问题的能力，即较强的实践功底，同时教师应该熟悉企业的生产过程，能够成为企业与高校之间对接的桥梁，能够引导学生主动适应企业文化及管理，掌握企业技术研发与市场对接等技能。这就对教师提出了更高的要求，根据学校实际主要采取两种渠道提高教师的实践能力，一是针对现有的教师理论功底强、实践能力弱的问题，分批次选派教师到企业挂职锻炼，通过与企业进行技术合作、项目对接、技术改造等方式提高教师的实践能力，使教师尽快实现“双师型”转变。二是从企业聘请现场实际经验丰富的高级技术人员与管理人员作为兼职教师，负责学生在企业实习阶段的实践能力与职业技能的培养，负责学生向职业人的转变，实现学生与企业的真正对接。 　　4 结束语 　　通过几年的实践，学生实践能力、创新能力有了较大提升，获得全国TRIZ大赛、全国航模大赛、全国机器人设计大赛等多个奖项，95%以上的学生参加各种科技创新活动，就业率连年提升，2013年一次就业率达95%以上，20%以上的学生进入全国500强企业。尽管取得了很好的效果，但仍需加强校企深度融合，探索有效的校企联合机制，通过双赢的方式调动企业积极性。另外学生在企业实习期间的保障机制问题仍需进一步探索。 　　参考文献 　　[1]崔玉祥，刘颖楠，石华敏，等.创新型工程科技人才培养规格探析[J].中国高等教育，2013，（5）：51-53. 　　[2]董少校，引导一批普通高校转型是加快教育综合改革的重要举措―应用技术大学时代如何迎接[N].中国教育报，2014-04-26（1）. 　　[3]林健.高校工程人才培养的定位研究[J].高等工程教育研究，2009，（5）：11-17+88. 　　[4]刘迎春，熊志卿，宁立伟，等.机械类应用工程人才培养模式的改革与实践[J].中国大学教学，2010，（8）：18-20.