新工科背景下的机电专业工程人才培养模式研究与实践

李明颖 徐 丽 朱晗鸣 魏鸿磊 孙 玲

（大连工业大学机械工程与自动化学院 辽宁·大连 116034）

当前我国正处在经济转型升级、产业结构调整的重要战略机遇期，以智能制造、人工智能为核心的新一轮科技和产业革命蓄势待发，新技术、新产品、新业态和新模式正在孕育兴起，迫切需要“新工科”机电人才的支撑。习近平总书记在《让工程科技造福人类、创造未来》的讲话中强调：“未来几十年。新一轮科技革命和产业变革将同人类社会发展形成历史性交汇，工程科技进步和创新将成为推动人类社会发展的重要引擎。”作为与产业发展密切联系、互为支撑的工程教育，必须为新产业的发展提供强大的人才支撑。反思工程教育，发展建设“新工科”已是当务之急，“新工科”的发展必须以行业的需求为导向。分析行业的发展现状，摸清其存在的主要问题，从而培养出符合经济社会发展和产业行业要求的工科机电人才。

此外，国家深入实施“科教兴国”、“人才强国”、“创新驱动发展”等一系列重大国家战略以及推动“中国制造2025”、“人工智能2.0”等重大建设的大背景下，高等工程教育改革迫在眉睫。走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、提高国家竞争力对高等工程教育提出了更高的新要求，同时也为新工科的建设与发展指明了方向。因此，高等学校的机电专业工程人才培养需要进一步加强与工业界的紧密结合，学生的工程实践能力和创新能力需要进一步提升，工程教育师资队伍建设特别是青年教师的工程能力需要进一步加强。发展建设“新工科”背景下的机电专业，培养大批拥有更强的应用能力、创新能力、适应能力的新兴机电专业应用型人才，服务国家战略发展需要势在必行。

1 存在问题分析

虽然我国培养传统工程人才的方式方法已比较成熟，涌现出一批足以冲击世界一流工程学科的高等院校和学科。然而，地方高校对高质量的工程类本科应用型人才的培养仍然存在诸多亟待改进的空间及可能，对新工科工程教育也有待进一步的探索。

首先，课程体系失衡，实践性欠缺。一直以来，课程体系失衡是地方高校在人才培养方案上存在的普遍问题。主要体现在：一是理论导向的课程比例过重；二是工程实践课程不足；三是基础学科课程内容老旧，与经济社会的实际联系不紧密，滞后于工程科技的发展；四是工程实践教学手段相对落后，与现实相脱节，效果不如人意。

其次，师资队伍建设滞后，教师的工程素质尚未达到新时期工程教育的要求。一方面，地方高校的教师主要来源于高校毕业生，普遍缺乏深入生产一线工作的经历和教学实践经验；另一方面，我国高校衡量师资水平一直是重学历、轻实践，导致很大一部分高校教师忙于学术，忽视工程实践能力的提升和应用型人才的培养，使得当前地方高校理论型师资队伍难以培养出高质量全面的工程应用型人才。

再次，人才供给与需求脱节，难以匹配社会经济需要。地方高校是培养服务区域经济建设的高素质工程应用型人才的主阵地，但是随着改革的不断深化，地方高校已经无法为快速增长的市场提供相匹配的高质量应用型人才。通过宽口径、基础化的专业教育所培养的人才已经不足以满足经济社会的需求，导致地方高校对区域经济社会发展的影响受到限制。此外，校、企没有形成有机联合体，大多数企业对接受学生进厂实习积极性不高，产学结合难有实质性进展，生产实习教学流于形式，学生难以掌握新技术的实际应用能力。

2 实施方案

2.1 遵循“新工科”教育理念，修订人才培养方案

机电专业应遵循“面向工业界、面向未来、面向世界”的新工科教育理念，以社会需求为导向，以设备先进、功能齐全的开放实验室、校外实习基地和省级工程实践教育中心为依托，本着服务辽宁及大连地区机电行业，以课程体系改革为核心，系统地培养德、智、体全面发展，能够将现代机械、电子、测控、计算机、管理、应用外语等多学科知识交叉融合贯通，接受现代机电工程师的基本训练，能够从事机械电子工程及相关领域内的设计制造、科技开发、应用、运行管理和经营销售等方面工作，并具有较强的创新精神和实践能力的高级工程技术应用型人才。

2.2 重构课程体系，强化工程教育

机电专业应实现设计与制造、机械与电子、测试与控制、信息与管理、单元技术与系统思想、实践能力与创新素质的融合，重构课程教学体系以提高学生从应用角度综合运用所学知识来解决实际问题的能力。

课程教学体系包括四个模块，如图1所示。“四模块”的课程教学体系使学生能够获得较系统的机电专业相关的理论知识和实践技能，培养和强化学生的专业综合能力、实践能力和创新能力。

图1：课程教学体系的组成框图

（1）基本模块包括：思政、数学、物理、制图、力学、启航工程、工程伦理、工程训练等通识及学科基础课程，培养学生具有基本的理工科素养；（2）专业模块包括：金属材料、机械设计、机械制造、电工电子、电气控制、计算机应用、质量管理、专业外语等专业基础课、专业课的基础理论和实践学习，培养学生具有基本的专业技能；（3）高级模块包括：通过典型机电设备的设计、制造、控制、管理与维修，以及机械、电子、测控、计算机、管理、外语等多学科融合训练，让学生认识宏观的、现代的设计与制造思想及发展动向，了解现代制造业的一些基本概念和工程知识。培养学生设计制造的能力、较强的实践能力和解决实际问题能力；（4）创新模块包括：学生将多学科知识交叉融合并综合运用，针对实际需求通过创新思维，进行机械设计、工艺制作、电子设计与应用、自动控制、机器视觉、计算机应用、管理协调等实际工作。根据自己的兴趣、爱好选择性参加国家、省、学校举办的各种科技创新竞赛，如机器人大赛、机械创新设计大赛、“挑战杯”课外科技作品大赛、“西门子”智能制造挑战赛等等。学生自己绘制总装图、零件图、编制控制程序，然后亲自在机床上进行加工、装配和调试，直至产品完成。并将成果进一步凝练，发表论文、申请专利。主要培养学生的创新设计、综合设计能力与团队协作精神。

2.3 建立“双导师”制度，建设工程实践经验丰富的师资队伍

采取“请进来，走出去”的办法，着力打造一支具有丰富工程实践经验和较强专业理论素养的教师队伍。“请进来”是指从企业聘请技术专家、高级管理人员到学校担任兼职教师；聘请具有丰富实践经验的一线技术能手担任学生实习实训的指导教师，建立“双导师”制度；“走出去”是指有计划选派教师，特别是青年教师，到企业工程岗位工作，使专业教师充分利用各种实习条件提高专业知识及工程实践能力。建立“教师-工程师”有机结合的新机制，形成“双师型”专业师资队伍。

2.4 打造校企有效参与和合作培养的长久机制

产教融合校企协同育人是“新工科”建设的基本任务。校企合作方面始终本着以提高工程应用型人才培养质量为核心，参照“新工科”教育理念，打造校企联合培养模式，通过校企双方合作育人、合作就业和合作发展的互利互惠为基础建立校企联合培养机制。

通过校企合作，实现专业的转型发展，实现本科学历教育与职业能力培养高度融合的理念创新，实现应用型人才培养的目标和规格创新，使毕业生既达到本科层次的学业标准，又符合应用型教育的特殊要求，集学术、技术、职业为一体。充分利用双方资源优势，强强联合，共同发展。

3 结语

总之，我国的工程教育可以说是世界上最大规模的工程教育，作为地方高校应该充分发挥在工程教育中师资力量、实践平台、科技创新、行业协同等方面的优势，培养出国家和地方经济社会所需的高质量机电专业应用型人才。