机械电子工程专业应用型人才培养模式的探索与研究

刘克毅，李进韬，王啸，刘光辉，赵慧兵，张亚欧，陈江辉

（新疆工程学院，新疆乌鲁木齐 830023）

随着新型工业化的快速发展和经济高质量发展，社会对高素质应用型人才的需求日益凸显，培养适应和引领产业发展的高素质应用型人才是对高等教育的必然要求[1-2]。专业是人才培养的载体[3]，高质量应用型人才培养的目标对机械电子工程专业提出了新的要求，推动人才培养模式的不断改革与创新。

为进一步解决人才培养与社会经济发展变化下的人才需求契合度不高[4]、人才培养方案和课程建设体系不能适应应用型人才培养的要求等问题[5]，新疆工程学院机械电子工程专业从工程教育认证的角度出发，根据区域产业发展需求和人才培养规律，在充分调研、反复论证的基础上，结合学校定位和学生的实际学情，开展了基于成果导向理念的应用型人才培养模式的探索和研究[6-8]，分别从培养目标、毕业要求、能力需求、能力要素、课程设置等方面开展设计与实践。

1 基于应用型人才培养理念的人才培养方案的构建依据与思路

根据新疆煤炭、能源、电力、装备制造等行业对从事机电设备安装与调试、操作与运行、故障诊断与维修等方面应用型人才的需求，结合学校建设成为新疆一流应用型大学的定位，以学生毕业5 年后能够达到的职业目标和专业成就为导向，全程邀请行业和企业专家参与机械电子工程专业人才培养方案的讨论和制定，总体思路见图1。

图1 机械电子工程专业应用型人才培养方案构建思路图

根据新疆经济社会发展规划与需求，通过行业和企业调研、毕业生回访等多种方法，明确社会需求，结合学校定位，确立人才培养目标；进一步按照工程教育认证的理念，细化12 条毕业要求[9-11]；从道德素质需求、专业素养需求、身体素质需求、美育素质需求和劳动素质需求5 个方面凝练支撑毕业要求的能力需求；分别对5 项能力需求进行细化分解，提出具体的能力要素；综合分析能力要素，确定通识教育、专业基础教育、专业教育、实践教育和素质拓展5 个教育平台；最后结合能力要素和教育平台完成课程设置。将确立的课程反馈于培养目标、毕业要求、能力需求和能力要素，分析课程对人才培养的支撑度，再进行系统优化，最终完成满足社会需求的应用型人才培养方案。

2 基于应用型人才培养理念的人才培养方案构建过程

（1）根据社会需求，确定机械电子工程专业面向新疆煤炭、能源、电力、装备制造等行业，培养具有家国情怀，具备机电技术应用能力和创新意识，能够从事机电设备的安装与调试、操作与运行、故障诊断与维修和控制系统设计开发等工作，德智体美劳全面发展的高素质应用型人才的培养目标，专业方向定位为矿山机电方向。社会需求和培养目标的关系见表1。

表1 社会需求与培养目标关系

（2）依据工程教育认证标准，结合专业方向，确定12 条毕业要求，进一步明确对自然科学课程、工程基础课程、实践环节的要求，详细说明毕业生应该具备的基本素质、知识和能力。

（3）细化满足毕业要求的5 类能力需求，能力需求与毕业要求相对应，具体包括63 条能力要素。

（4）探究能力要素与课程设置之间的逻辑关系，通过相应课程设置各项能力要素，并将课程目标反馈于培养目标、毕业要求、能力需求和能力要素，不断优化后进行课程设置，课程突出重能力、强实践的特色，总共设置为185 学分。通识教育为77 学分，占总学分的41.63%（其中人文社科类课程为48 学分，占总学分的25.95%；数学与自然科学类课程为29 学分，占总学分的15.68%）；专业基础教育课程为25.5 学分，专业课程为35.5 学分，合计61 学分，占总学分的32.97%；实践教育（含毕业设计）为39 学分，占总学分的21.08%；素质拓展为8 学分，占总学分的4.32%。各类课程均满足工程教育认证标准。

3 课程大纲与教学设计

3.1 依据工程教育认证标准修订应用型课程教学大纲

课程教学大纲从工程教育认证的角度突出应用型人才培养特色，将知识目标、能力目标和素质目标融为一体，通过知识学习完成能力的训练和素质的提高。教学内容在基本知识的基础上侧重于专业方向，改变传统教学方法的考核标准，注重过程性锻炼与成绩测评。同时结合课程内容，挖掘对应的课程思政切入点。下面以液压传动与采掘机械课程为例，对课程教学大纲进行解析。

液压传动与采掘机械是机械电子工程专业的专业课程，课程大纲中要求学生在掌握液压传动基本知识的前提下，进一步学习采煤机、掘进机、液压支架和装载机械的结构组成、工作原理，了解设备的基本性能、工作参数和应用维护等，从而对煤矿采掘机械设备有一个整体认识。重在使学生掌握液压元器件的结构及工作原理，能够完成液压系统的设计及设备的调试与运行管理，进一步掌握采掘机械设备的类型、概念、结构、原理、特点和选型。通过该课程的学习，培养学生分析液压传动系统的能力，操作及管理矿山支护、采掘、运输、提升等设备的能力；依据煤炭采掘机械的工作环境，培养学生不怕吃苦的工作精神、严谨认真的工作态度、安全第一的生产意识和保障能源安全的理念。

本课程需要在多媒体教室、液压实验室、一体化教室和1∶1 模拟矿井中展开教学，其中液压传动基础知识部分主要采用理实一体化教学方式，采掘机械部分主要按照采煤机械、支护设备、掘进机械开展项目化教学，通过任务驱动提高学生的参与度和自主学习的积极性，培养学生解决问题的能力。课程评价按照平时成绩（10%）、实践成绩（10%）、阶段性测试（20%）和期末卷面成绩（60%）确定综合考核成绩。

3.2 创建适用于应用型人才培养的教学设计

3.2.1 连贯式引导与训练

以学生为中心，结合学生的特长、兴趣和专业培养目标，与学生共同分析人才培养定位和职业规划，针对专业基础课程设计、专业课程设计、实习实训、毕业设计等开展持续的连贯式训练，由浅入深，由理论到实践，再提升至综合训练[12]，每一次训练都有针对性地为后期的学习奠定基础，逐步提升学生对专业培养目标的理解。连贯式训练也对教师提出了更高的要求，教师需要针对不同学生制定从课程学习至毕业设计的训练规划，将毕业设计的子任务明确分配到每门课程中，并提出相应的课程训练目标。

3.2.2 双导师教学模式

专业课程由专业教师和企业专家共同承担，企业专家全过程参与教学过程[13]，从实际生产角度分析现有技术应用特点、存在的问题以及改进的思路，专业教师从理论结合实践的角度开展分析，学生结合技术应用进一步理解课程的重点与难点，最终实现课程目标。

3.2.3 试验开展“3+1”培养模式

依托煤炭、煤电、煤化工等行业和企业需求，将部分专业课程、毕业实习、毕业设计融入企业的生产过程中，在第四学年，学生进入企业开展生产实践与锻炼，由专业教师进行理论讲解和现场指导，企业专家开展应用和实践分析，学生通过岗位锻炼进一步理解所学理论知识。毕业设计题目从企业生产中的技术问题、难题产生[14]，由学校导师和企业导师共同指导，学生参与项目的投产建设、生产、检修、技改和技术管理过程，进一步理解技术应用的全过程，明确毕业设计过程中需要解决的关键问题，提高了学习效果和毕业设计质量。该培养模式加强了人才培养和企业需求的进一步融合，促进了学生培养质量和就业率的提升。

3.2.4 以赛促教，以赛促学

在学生经过理论学习和实践锻炼后，鼓励学生对较为成熟的作品进行归纳总结和完善，参加“挑战杯”、大学生机械创新设计大赛、“互联网+”大赛等科技竞赛，进一步激发学生挑战难题的热情和信心，提高学生的创新能力和团队协作能力[15]。参赛作品从企业生产实际出发，由专业教师和企业专家共同指导，为解决企业生产技术难题提供了思路和参考，一定程度上促进了技术的改造升级、提高了学生的理论水平、写作能力和归纳总结能力，也提升了专业教师理论结合实际的能力，为后期的项目化教学提供了实践素材。

4 结语

基于应用型人才培养理念，从工程教育认证的角度出发，从人才培养方案、课程大纲的改进和教学设计的优化，论述了机械电子工程专业的应用型人才培养模式，充分体现以需求为导向、以学生为中心的培养理念，将企业及技术需求融入人才培养的全过程，加强了校企合作，提高了人才培养和社会需求的契合度，进而实现五育并举，对进一步提高应用型人才培养质量起到积极的推动作用。