校企合作机电类创新应用型人才“3+1”培养模式探索与实践

【摘要】以校企合作创新应用型人才培养为核心，围绕机电类工程应用型人才“3+1”培养模式，在人才培养方案制订、课程体系改革与建设、师资建设队伍、实验实习基地建设和考核与管理体系建设等方面进行探索与实践，为机电类工程应用型专业建设提供了一条有效的可行途经，构建出适合许昌学院发展的、校企产学研用结合的、多维立体化创新应用型人才培养实践教学体系。

【关键词】校企合作 3+1培养模式 实践能力

【基金项目】许昌学院重点教研项目（2014-15）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）19-0253-02

一、探索“3+1”培养新模式的必要性

1.创新应用型人才培养的要求

随着我国制造业迅速发展，中国已成为世界制造大国，但远不是制造强国。要真正成为“世界制造中心”，必须有先进的制造技术和一大批掌握先进制造技术的创新应用技术型人才作为支撑。传统的工程教育偏重于学科知识的传授，在实践能力、创新能力与应用创造方面的教育和训练方面存在许多不足。在全球经济一体化的背景下，党中央和国务院提出走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人才强国等一系列国家发展战略，特别是《中国制造2025》纲领的提出，对我国高等教育提出了新的要求，迫切需要培养一大批能够适应中国智能制造的创新型工程技术人才。机电类专业由于涉及的知识面广、内容多，要求机电类人才的工程实际能力要强，而传统的人才培养模式缺乏对学生进行工程实践能力和工程创新意识的培养及训练，导致毕业生走向工作岗位后知识面窄、动手能力较差、综合素质低下等，往往不能迅速适应工作环境。探索新的机电类人才培养模式，已经成为高校面临的重要任务。

2.学院发展定位的要求

许昌学院作为一所新升本科院校，通过几年来的转型发展、积极探索与实践，学校确立了“立足地方、面向社会、服务地方经济社会发展”的办学思想；确立了“地方性、应用型、服务性”的科学办学定位；明确了“以理工为主、特色鲜明的高水平应用型本科院校”的办学目标。2013年被省政府确立为河南省地方本科高校转型发展首批试点学校，其提出的“许昌模式”，要求学校在应用技术人才培养体系建设、应用型人才培养模式、校企合作办学等方面急需加大改革力度。为更好地提升毕业生的就业竞争力，培养一批能够熟练掌握与应用先进制造技术和设备的高技能人才，更好地服务河南地方经济建设。积极探索以市场和社会需求为导向，以提高学校专业办学实力和教育质量为目标，开展校企合作机电类创新应用型人才“3+1”培养模式的研究，成为学校人才培养模式改革的新尝试。

3.地方经济结构转型发展的需求

许昌作为中原经济区的核心城市，近年积极推进经济结构转型发展，着力构建现代产业体系，大力发展集群经济，积极推动十大产业链：电力装备优势产业链，新一代信息技术、工业机器人、新能源汽车三大新兴产业链，以及生物医药、汽车及零部件、电梯、食品及冷链、超硬材料及制品、再生金属及制品六大优势产业链。装备制造业集群主营业务收入突破千亿，对技术的需求更加急迫，特别需要大批具有工程实践能力和工程创新意识的机电类人才。许昌学院作为一所致力于服务地方经济建设的本地高等院校，有责任、有义务为企业培养急需的应用技术型人才，积极探索新的人才模式，提高机电类人才的工程实际能力，培养一批能够熟练掌握与应用先进制造技术和设备的高技能人才。

二、“3+1”人才培养模式体系的构建

1.人才培养方案的制订

“3+1”应用型人才培养要顺利实施，首先必须确定好培养目标，并按照培养目标科学合理的构建理论教学体系和实践教学体系。针对目前机电类专业人才培养过程中，人才培养目标定位模糊，人才培养方案与行业需求脱节、滞后、针对性不强等问题。本项目在研究中通过深入许继集团、深圳固高科技、上海福斐科技、许昌远东传动轴、河南杜氏动力和森源集团等企业调研考察，了解出机电类行业对需求人才的技术能力要求，并结合许昌学院现有的人才培养体系，建立了面向机电类行业、以地方企业、许昌区域经济与社会发展需求为导向，工程应用实践能力培养为目标的新的人才培养体系，要求学生掌握机械设计、先进制造和电子控制基础理论和技能，具有创新精神和实践能力，成为能在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、工程研究、管理和服务的高级工程应用型技术人才。

2.课程体系的改革与建设

“3+1”人才培养最突出的特点是具有更强的实践应用能力，专业理论课程体系的构建与传统的三段式课程结构体系（基础课、专业基础课、专业课）设置显然不同。“3+1”人才培养应用型工程专业课程体系是以工程专业能力为核心，通过对工程专业能力的界定，从而转化为每个学期的专业理论课和综合实训课程的交叉开课。加大实践教学的的学分比重，由原来的20%增大到30%，并将综合设计型实验比例提高到60%以上。采用“知识+能力+素养”目标矩阵的课程体系模式，将学生课程体系划分为：基础知识、专业能力和综合素质三大模块，每个模块划分多个子模块，如下图1所示。模块可以由学生根据自己的兴趣、爱好和特长自由选修的专业层面的课程，体现了人才培养的多元化和学生个性发展的要求。目标矩阵课程体系可分别按照对学生的共性和个性要求进行设计和构建的一种模块化课程体系，它适用于有多个目标、多项功能要求的复杂课程体系的构建，是一种能够较好地协调和满足机电类专业“3+1”人才培养的课程体系结构。

图1. 3+1人才培养目标矩阵

同时针对教学过程中理论教学与实践教学不连贯、知识碎片化、学生创新意识弱的问题，项目在研究中强化科学理论与工程实践相结合，通过工程应用确定 “机”与 “电”两根支柱，机械设计和机械制造为“机”，信息技术和控制技术为“电”，两者构成了现代机电工程师知识、能力、素质结构框架的基本支柱。实践教学针对不同层学生设计不同类型实验及课程设计题目，使学生在不同层面上得到训练。开设开放性实验、创新性实验、机电设计大赛及科研项目等科技创新活动，培养学生动手能力和创新能力。

3.师资建设队伍

机电类课程涉及除机械设计、制造加工、电气控制以外众多学科的理论知识和实践经验，内容十分庞杂，具有多学科交叉、科研前沿性和动态发展的特点，为保证教学内容的有效性、先进性；需将课外教学内容纳入机械类专业人才培养的课程体系，实现课内教学和课外教学的有机统一，这对授课教师提出了很大的挑战。许昌学院作为一所新升本科的院校，机电类课程一般都由年轻老师担任， 教学经验不足，师资力量配比较低。为此，多方面加强师资队伍的建设：（1）学校积极补充师资队伍，对现有师资进行综合能力培训，要求教师不断通过自学和自我完善，通晓先进制造、运动控制、智能控制和机器人等领域的关键技术；（2）加强校内教师之间及兄弟院校教师之间的课件、教案、教学经验交流；（3）积极派遣教师到许继集团、深圳固高科技等企业进行双师技能培训，鼓励教师加入到许昌远东传动轴等企业的研发中心，以企业技术难题为研究对象，在参与课题中提高自身的工程实践能力；（4）加大产学研合作力度，积极联合深圳固高科技和河南杜氏动力集团组建“动力电机自动化制造装备产学研合作基地”，全面提升教师队伍的整体科研教学水平；（5）通过“走出去、请进来”的方式，加强与行业企业和周边大学研究所、实验室的交流与合作，并通过许昌学院的“双百工程”，定期聘请名专家学者等来校为师生举办学科前沿领域专题讲座，进一步完善优化机电类课程师资队伍。

4.实验实习基地的建设

创新应用型人才培养需要的 “实践技术培养环境”，必须由实验实习基地来保证，这就要求学校和企业积极联合，共同创建新的人才培养途径，积极研究校企合作实习基地的运行模式和保障制度，建立以“项目驱动”和技术培训相结合的培养机制，使企业在人才培养过程中实施具有一定目的性和影响力的行为来保障自己所需“人才”的质量。针对目前学校“工程实训环境”不完备、“项目案例来源”缺乏等问题，积极开展校企合作、机制创新，打造实践育人平台，采用项目驱动的教学实践模式，解决学生工程实践训练缺乏和实际解决工程问题能力不足的问题，加大提高专业教师工程实践经验，打破高校封闭、孤立的人才培养方式，有效促使学校由“教师本位”向“学生本位”的转变。为此，采用如下措施加强和完善创新应用型人才培养实验实习基地的建设：（1）加大我校机电类实验室建设，完善实验实训平台，近两年陆续投入1000多万元，配套补全先进制造、特种制造、运动控制、3D打印、三维扫描、机器人等研发平台，完善工业过程控制及物流管理体系的建设，为学生提供3D扫描逆向建模、三坐标测量、3D打印、激光电火花加工、3D内外雕刻、数控加工、机器人和运动控制等13个实训内容。建立起分阶段、多层次、模块化、综合性、开放式的工程训练教学模式，完成传统实习方式向全面工程训练的转换，实现“工程训练四年不断线。（2）结合组建的校级“先进装备制造技术研发中心”，开展工业现场自动化控制、机器人关节驱动控制技术、三维打印数字化制造技术、信号检测与处理、先进机电装备等领域的研究，为学生提供参与项目研发实践和实训的机会。（3）积极推进校外人才培养实践基地的建设，加强与许昌学院周边企业和相关研究机构的合作，组建产学研合作基地，以此为载体为学生提供课程实践教学的真实环境和实际案例，大四学生直接到合作企业实现一对一指导和顶岗实习，学校在时间分配、项目实践、流程环节等方面给予全力保证，学生通过在教学实践基地的学习，实现了企业与学校之间的无缝对接。（4）加大学生科技创新平台的投入，组建学生创新工作室，鼓励学生积极参加全国大学生挑战杯、机械设计创新大赛和工程训练综合能力竞赛等，强化以项目驱动实践教学为手段，通过各种新式提高学生的应用能力和创新精神。

5.考核与管理体系的改革与建设

“3+1”应用型人才培养模式对学生实践教学安排与以往不同，这给学校管理提出了全新的要求。因此，为了保证人才培养方案的顺利进行，我们制定完善了一系列的实践教学实施评价标准、管理与激励机制来充分发挥学生的主体作用，充分调动机电专业学生参与教学新模式的积极性和主动性。为此， 从以下几个方面加强和完善创新应用型人才培养模式的考核与管理：（1）做好“3+1”教改项目的宣传推介工作，让学生充分了解“3+1”学制教改的目的和实施计划，明白加强工程实训与今后工作就业和发展的关系，充分调动了学生的积极性。（2）做好学生的学业指导工作，为每位学生配备双导师，企业指导老师和专业指导老师，根据参与学生的个体差异，因人而异地指导学生制定科学的学习目标，合理选课、采用自学、网络教学等多种方式提早修完专业课程，为大四一年企业实习实训提供时间保证。（3）做好学生企业实习阶段的专业辅导及毕业设计指导，根据企业的生产科研情况，有的放矢地进行学科背景、最新动向及专业技术的介绍，让学生选择适合自己兴趣的毕业设计课题，学生所学、所做、所用更贴近工业实际，明显感觉对未来职场充满信心。（4）与实习实训企业联合成立专门管理部门，全阶段、全面跟踪每位实习学生的学习、工作和生活情况，积极与企业负责人沟通，确保每位学生的实习安全和生活保障，全面考评学生的实际应用能力。通过上述考核与管理体系措施，大大提高学生的创新意识、社会竞争能力和工程职业素质，建立了一套适合应用型专业推行、有良好导向作用的考核体系，保证了许昌学院“3+1”人才培养模式体系的顺利推进。

三、“3+1”人才培养模式运行效果

为了响应学校转型发展，探索实践机电类专业“3+1”应用型科技人才培养模式，提高学生对知识的实际应用能力，培养学生创新实践能力。在师资队伍建设方面，学院派遣多位教师深入到固高科技（深圳）有限公司进行双师型师资技术交流培训。参加培训的教师在人机界面开发、运动过程控制、伺服驱动技术、数控系统开发、机器人应用与开发和工业自动化生产线等方面受益匪浅，教师们对于实践教学的理念更加清晰，进一步推动了学院双师型教师队伍培养和学生创新实践能力培养。在学生培养方面，许昌学院电气（机电）工程学院与深圳市得斯特电子机械有限公司开展本科生“3+1”培养模式探索。采用校企联合培养应用型人才的模式，通过把企业纳入人才培养的要素体系，形成高校、企业共同参与人才培养的格局，将传统以学科体系为特征的理论教学转为理论教学与企业实践相结合的培养模式。2014年-2015年学年，选派2011级机械专业的10名本科学生，到该公司进行为期1年的职业培训、实习和毕业设计。公司为学生制定了详细的培训计划，前三个月进行专业基础培训，后期参与到项目组进行实战训练。公司选派资深技术工程师，以工业数控装备开发和工业过程自动化控制为应用背景，对学生进行模块化专题培训，分配学生进入实际工程项目组，采用项目驱动的模式，对学生进行了OtoStudio软件平台开发、三坐标直角机床的操作系统、机器人理论与工业运用等方面的培训与应用。学生毕业设计课题全都是工程实际项目，通过一年对实际装备控制系统开发过程的全面实训，学生达到了独立完成装备控制系统开发过程，培养出具备可以独立进行装备控制系统前期调研、规划、开发、现场调试的专业工程师，多人留在实习单位工作。通过两年的“3+1”人才培养模式运行效果显著，学生就业单位即实习企业，企业实现订单式培养，学校与企业建立长期合作关系，使学生在就业方面实现了无缝对接就业。

四、结束语

本文以国家新型工业化发展战略需求和“中国制造2025”建设对工程科技人才的现实需要为出发点，以校企合作工程人才培养模式为核心，围绕“3+1”工程应用型专业人才培养模式，设计与工程应用型专业建设相适应的理论课程与实践教学体系和教学方法和手段，围绕培养学生解决工程问题思维能力，打破传统实习基地建设以及管理与评价体系的建设，从而适应当前社会企业对应用型专业人才的需求，提高学生的竞争能力，为机电类工程应用型专业建设提供一条有效的可行途经，构建出适合许昌学院发展的校企产学研用结合的多维立体化工程人才培养实践教学体系。

参考文献：

[1]周晓辉，何汉武. 地方工科院校“3+1”本科人才培养模式的教学体系、实施机制改革与实践. 高教探索[J].2011.3：106-109.

[2]林健. 谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J]中国高等教育，2010（17）：30-32.

[3]刘元林，张增凤，李洪涛.基于“卓越计划”的机械类“3+1”人才培养模式改革. 黑龙江教育[J].2013.1（1037）：41-42.

[4]钟丽萍，施俊侠，张文峰.卓越工程师培养背景下机械类专业“3+1”应用型人才培养探究.科技管理研究[J].2011（16）：158-165.

作者简介：

晁艳普，男，1983年出生，博士，许昌学院讲师，主要从事先进制造技术方面的科研和教学工作，发表论文20余篇。