应用型高校工程类专业“一师四能”立体化教学体系研究

卢雅琳等

摘 要：由于应用型本科工程类专业学生能力与市场需求之间不匹配，导致目前“人才荒”和“就业难”的矛盾日益突出。本文在深入分析学生专业能力培养中的问题，提出了贯穿学生能力培养全过程的“一师四能”立体化课程教学体系，并以材料成型及控制工程专业为例，提出了人才培养的新模式和方法。

关键词：应用型本科；工程类专业；一师四能；立体化教学体系

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：2095-7394（2015）04-0120-04

1 应用型本科院校工程类专业面临的挑战

近年来，“人才荒”和“就业难”成为困扰高校、企业至地方经济发展的一个重要问题，是一对突出的矛盾体。“人才荒”和“就业难”表现在两个方面：一方面，企业招聘不到需要的高技术应用型人才；另一方面，许多高校本科毕业生找不到合适的岗位就业。其根本原因是高校人才培养模式、质量与市场脱节，造成毕业生无法适应市场的尴尬局面。

随着我国由制造大国向制造强国迈进，社会对高校专业人才培养质量提出了更高的要求，工程类专业毕业生的就业面临着严峻挑战。如今，在知识不断更新、市场不断变化的大背景下，不同类型的高校在培养人才的定位及方向也会有所差别，如何结合自己学校的定位，培养出符合社会需求的工程应用人才是各高校不断追求的目标。为此，许多专家和学者进行了深入研究和实践探索，制定了不同类型的人才培养方案，以突出对学生某些专业能力的培养。以大机械类专业为例，许多研究性大学主要强调学生设计、制造和管理能力的培养，而高职院校主要强调学生加工制造能力的培养。应用型本科院校与研究性大学相比，由于存在办学条件、师资及生源方面的劣势，培养的学生创新能力欠缺，后劲不足；与高职院校相比，专业实践能力培养环境如实习基地、实训师资方面等没有优势，培养的学生实践动手能力欠缺，解决实际问题的能力不强。总的来说，应用型本科院校人才培养中存在的问题有：（1）人才培养模式较传统，实施效果不佳。工程类专业（如机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程等）虽涉及的实践环节较多，但效果并不理想。现有的考核评价体制使得学好学坏一个样，导致部分学生失去学习的动力，教学效果不理想；（2）教学方式方法陈旧，缺乏吸引力。当代大学生均是90后，学习知识的途径十分丰富，视野更加开阔，接受新鲜事物的能力很强，传统的教学方法和授课模式已不能吸引学生，学生学习兴趣不浓厚，教学效果不佳。

党的十八大报告提出了“区域发展”和“区域协调发展”的重要思想。如何把人才培养质量与区域经济发展、地方产业相结合，培养市场所需的应用型人才是高校必须解决的问题。应用型地方本科院校应根据区域经济发展、地方产业和自身办学条件，确定合适的人才培养目标，改革教学方法、模式和内容体系，从最优化理论的视角来窥测工程专业教学优化设计的基本理论问题，优化课程体系，突出提升学生工程素养。

对于应用型本科工程类专业而言，以企业实际工程生产要求为对象，基于“一师四能”培养目标，建立开放性、多元化的三维立体教学课程体系、考核评价标准和激励政策是人才培养的关键，而改进教学方法和授课模式，则是提升人才培养质量的有力保障。

江苏理工学院学报第21卷

第4期卢雅琳 雷卫宁 王江涛 等：应用型高校工程类专业“一师四能”立体化教学体系研究

2 应用型本科工程类专业人才培养的思路

应用型本科工程类专业课程改革应实现“回归工程实践”的目的，并回应区域发展中企业和市场对毕业生质量的诉求。本科院校高校工程教育课程改革的走向应当是回归“整体型”工程实践，着重构建“工程范式”的课程。这意味着需要重新思考“整体型”工程实践的新特点，改革传统的以工程科学为主导的课程，从而实现“工程观”、“人才观”与“课程观”三位一体的课程理念，培养出具备“精设计、懂加工、会分析、能创新”的现场工程师，培养思路如图1所示。

图1 工程类专业现场工程师培养示意

目前，在材料成型及控制工程行业领域，工程师利用计算机技术对产品形状和尺寸、模具结构进行设计，对成形工艺进行优化，对数控加工过程进行仿真等，完成了几何建模、逆向工程、工程制图、仿真分析、快速原型、数据编程、分析测量等各个环节，显著缩短了模具设计与制造周期，降低了生产成本，提高了产品质量。但众所周知，计算机模拟软件用于设计分析时需要用户预先输入工藝参数和设计方案，模拟分析结果是否可靠还需要技术人员进行分析判断，很难直接用来指导实际生产，需要反复调试。由此看来，工程师不仅要具有设计、加工的能力，也必须具有一定的分析问题、解决问题和创新设计能力，这就是市场对高校材料成型及控制工程专业人才培养能力的要求。

3 以材料成型及控制工程专业为例，探索人才培养新模式

紧紧围绕市场对学生能力的需求，应用型本科院校应该建立与之相匹配的人才培养模式和课程体系。由于工程类专业众多，为了选择合适的载体和平台，本文以材料成型及控制工程专业为例进行梳理。

3.1 以实践为主线，建立优化的工程类专业立体课程体系

现场工程师在生产、工程管理、服务等一线岗位上能将专业知识应用于实际并能解决实际问题，有别于研究人员、普通技术和操作人员。从一名工程师的成长规律来看，工程师需具备较扎实的工程科学知识和工程实践能力。如何围绕培养具有设计、加工、分析和创新能力的现场工程师为目标，建立全方位、多层次、系统性、开放性、多元化的立体化教学体系，搭建立体化教学实践体系和服务平台，是我们需要思考和实践的课题。

立体化教学模式的构建要合理整合各教学要素，充分利用教学资源。创新型、应用型人才的培养是一个复杂的系统工程，包含课程体系的构建、教学内容、教学手段等多个方面，具体包括四个方面：（1）构建立体化课程体系，以加强大学生创新能力和实践操作能力的培养；（2）采用立体化教学手段，以培养学生创新精神和创新能力；（3）构建以课程为中心，利用多层次的教学资源和多种教学服务为内容的立体化教学资源，以培养学生自主学习的意识；（4）构建以实验、实习、课外实践、大学生科技创新等全方位的考核评价体系，激发学生学习兴趣，有效调动学生学习的积极性和主动性。

图2所示为材料成型及控制工程专业学生“一师四能”培养模式示意图。以企业生产为对象，以工程应用为主线将课程体系进行划分为三大模块，最终实现 “现场工程师”的培养目标。

图2 “一师四能”培养模式示意

工程类专业课程内容多，实践性很强，如果只学习理论知识，缺乏实践锻炼，专业课程的学习就很难达到既定目标。因此，要学会在实践过程中培养学生的设计、加工、分析和创新能力，让“四能”培养贯穿专业基础课、专业课程、实践课程设计等，既增强了学生的学习兴趣，又增强了“工程师”的培养要求。

3.2 改进教学方法，推进工程类专业的教学模式改革和创新

教学模式如图3所示。借助项目教学法、现场教学法、企业真题真做等方法，将学生作为教学活动的主体，师生互动；培养学生的主动学习能力，强调对学习主题的深层理解；专业教师扮演咨询者、辅导者的角色，将学生的被动接受学习转化为积极探索学习，建立系统的学习平台，如网络课程，兴趣小组，开放实验等，让学生通过各种场所，通过不同形式提高“四能”，发展高级思维技能和问题解决的技能。

图3 教学模式创新示意

采用师生互动的教学法，以学生为主体，教师采用“启发式”、“讨论式”、“渗透式”、“翻转式”等教学方法，激发学生的发散思维，及时掌握学生的信息，充分调动学生的主观能动性。

借助多媒体、网络技术，变传统的“静态”教学为“动态”教学。通过课件中的声音、文字、视频、动画等内容，使课堂教学化难为易，化静为动。化抽象为形象，创造图文并茂的教学效果。

结合先进的现代模具设计方法，在CAD、CAXA，Pro/E、UG，Dynaform、Moldflow、Flash等平台下开展计算机CAD/CAE/CAM模具设计，如模拟塑料模具中塑料充型过程、坯料的拉深过程及可能的缺陷、级进模开合模动作和送料过程等。在冲压工艺及模具设计中，采用数值模拟软件模拟金属塑性变形过程，分析应力场、应变场、温度场的变化，预测材料的破裂、起皱和回弹等质量问题。通过运用现代模具设计方法，不仅提高了学生计算机运用能力，而且增强了分析问题、解决问题的能力，有利于学生综合创新能力的培养。

4 结语

要实现我国从制造业大国走向制造强国的目标，社会对工程类人才的需求量之大和要求之高是不言而喻的。培养素质高、市场满意的工程师是应用型本科院校义不容辞的责任。本文以材料成型及控制工程专业为例，围绕地方经济社会发展需求，提出“一师四能”高素质应用型人才立体培养模式。（1）在培养目标上，提出把“分析能力”和“创新能力”作为工程类专业现场工程师的基本能力来培养；（2）在培养内容和体系上，提出构建面向市场和企业需求，强化实践主线，贯穿大学四年的立体化培养体系；（3）在培养模式上，提出启发式、案例诱导式、渗透式等教学模式来加强课程体系的连接、过渡和授课，以期达到最佳的效果。通过优化实践教学体系，改革教学方法，着力培养学生的实践创新能力，提高学生的综合素质，为提高应用型本科工程类人才培养质量提供了借鉴。

Exploration of three-dimensional Teaching System Based on “An Engineer with four Professional Abilities” for the Students Majored the Engineering Class in the Applied Undergraduate University

LU Ya-lin，LEI Wei-ning，WANG Jiang-tao，LI Xing-cheng，WANG Ze，SUN Ling-yan，GE Mao-zhong

（School of Materials Engineering，Jiangsu University of Technology，Changzhou 213001，China）

Abstract：For the students majored the engineering class in the applied undergraduate university，professional abilities do not match market requirements，which lead to contradiction between shortage of talent and difficulty of employment.In this paper，based on analysis of professional ability，a kind of three-dimensional teaching system called “an engineer with four professional abilities”has been proposed.Taking a major of Materials Forming and Control Engineering for example，a new style of talent cultivation has been applied.

Key words：applied undergraduate university，majored the engineering class，an engineer with four professional abilities，three-dimensional teaching system

責任编辑 祁秀春