机电类本科专业应用型人才培养模式与实践

摘    要：文章以应急管理部所属的华北科技学院机电类应用型本科专业为例，结合应急管理特色和工科院校的人才培养目标，从能力构成、课程体系、教学内容、毕业设计、教学质量改进等方面对应用型本科人才培养模式进行探讨，构建了具有鲜明专业特色的机电类本科专业应用型人才培养模式，给出的对策建议为：（1）构建以工作岗位为导向、面向区域产业应用的课程教学体系；（2）引进和培养高层次人才和有企业经验的应用型人才；（3）注重教学实践创新，形成“理论学习—应用训练—参赛实战”的培养方式；（4）实施“双导师制度”的毕业设计管理方案，严格把关毕业设计；（5）持续改进教学质量，完善制度保障机制。

关键词：机电类专业；应用型本科；人才培养模式；课程体系

中图分类号：C961      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2023）07-0016-04

随着“互联网+”、人工智能和大数据技术的广泛应

用，应用型本科高校在新技术驱动下，在专业设置、人才培养方案、招生就业、实践教学等方面也需与时俱进。华北科技学院机电工程学院的机电类专业应用型人才培养模式既要符合教育部对机电类应用型本科专业教学基本要求，又要结合华北科技学院的办学特色，要紧跟学校转型发展的节奏，服务应急、面向应急、支撑应急事业。文章从应用型本科人才的内涵及定位着手，首先分析机电类相关产业人才的区域需求，结合华北科技学院办学特色，讨论机电类本科专业应用型人才培养模式。

一、应用型本科人才的内涵及定位

应用型本科人才是将理论知识和专业技能应用于所从事的专业的社会实践型高级专门人才[1-5]。应用型本科人才不是纯理论研究人才，而是要善于知行合一，重在学以致用。遵循本科教育的基础性、专业性和学术性这3个核心理念，应用型本科人才在理论、实践和德行操守3个方面所应达到的基本规格和质量标准要求：一是要求专业基础知识扎实；二是能围绕专业进行知识的辐射性的学习和拓展，形成本专业的核心能力；三是能在实践中发现、分析和解决问题。应用型人才培养目标包括制定培养方案、课程体系和培养模式等环节，其定位如下。

应用型本科高校的人才培养目标定位为培养高技术应用型或工程应用型工程师；为促进地方经济社会发展，通过产学研实现彼此的良性互动；以就业为导向，以服务地区经济社会发展、产业结构、技术应用水平及可持续发展为基础，培养符合人才市场需求的学生。

综上，机电类应用型本科人才培养需要在深入地区产业结构布局和用人单位对人才需求调研的基础上，通过优化人才培养体系，改变管理理念，构建学科专业课程体系、校园文化教育体系和创新创业实践体系的“三位一

体”的高素质复合应用型本科人才培养体系（图1）。

二、应急机电类产业的人才需求

新技术带动产业转型升级，企业对高端制造技术、现代制造服务业的高水平综合应用型人才需求逐步增长。人工智能、区块链和虚拟助手在高校教研领域广泛应用[6-7]，学生通过不断学习得以快速成长。2019年，中国机械工业联合会通过对国内1 818家机械企业从业人员的统计分析了解到，机械工业企业工程技术人员仅占14.74%，是发达国家的50%，工程技术人员的缺口有200万。

京津冀一体化协同发展的国家战略实施，为华北地区机电类应用型人才提供了广阔的发展空间。随着电子、计算机和控制技术的发展与进步，机电系统快速向信息化、智能化和综合化发展，我国由“制造大国”迈向“制造强国”，国家和用人单位迫切需要全面掌握机、电、液和控制技术的机电类应用型人才；另外，随着金属、非金属矿山等重点行业领域机械化、自动化程度的提升，如何提高企业安全生产科技保障能力、实现高危作业场所作业人员减少、提高企业安全生产水平，都需要大量机电类专业人才作为支撑。

华北科技学院位于河北省廊坊市三河市燕郊镇，毗邻京津，交通便利，学校隶属于应急管理部，以“服务支撑应急管理事业”作为办学理念，坚持立足应急、面向应急、服务应急，发展成为人才培养高地、科技创新高地、教育培训高地是学校转型发展的目标。学校周边有燕郊国家级高新技术开发区，园区内汇聚了20余家国内外高端装备设计、制造企业，可以提供具有安全特色的应用型人才培养和科技孵化基地，有助于学科建设和学校发展。

三、机电类应用型人才需求培养模式

根据教育部对机电类本科应用型人才培养定位及应急管理部对企业安全生产的需要，结合机电类应用型本科人才培养目标，华北科技学院机电工程学院确定实施“基础适度、口径适中、特色突出、实践能力强、综合素质高”的人才培养目标。

（一）机电类专业应用型本科人才的能力组成

以华北科技学院机械电子工程专业应用型本科人才的培养目标为例，提出了5个维度（基础适度、口径适中、特色突出、实践能力强、综合素质高）为一体的人才能力要求（图2）。

二级指标具体解释如下。

1.“基础适度”是开设涵盖工程制图、电子技术、机械工程、控制理论与技术等基础知识的课程，为学生面向产业的专业学习提供保证。

2.“口径适中”是实行“适中的基础教育+专才教育”的模式。另外，机械电子工程专业内设“检测技术”和“机器人技术”两个模块，更有利于培养既有综合素质又有专业技能的人才。

3.“特色突出”是辅以应急救援及管理理论知识和

实践能力应急模拟演练相关课程，培养学生的应急响应、分析和处置能力，成为政治合格、专业突出的人才。

4.“实践能力强”是华北科技学院机电类应用型本科

人才培养目标的基石，机电工程技术人员应具备的各种能力包括适应市场需求的机电产品及其系统的创新设计、制造、测试、运行和管理等方面能力，即要培养具有良好的工程师素养及创新能力强的应用型人才。

5.“综合素质高”就是要使培养的人才具有高度的社

会责任感，良好的科学精神、人文素养，富有安全意识、应急素质、创新创业精神、家国情怀、国际视野，以及综合运用各种知识解决复杂实际工程问题的能力，成为适应国家经济社会和应急管理事业发展需求的应用型高级专门人才。这是培养机电类应用型本科人才的出发点和终极目标。

（二）应用型本科人才的课程培养体系构建

人才培养目标的实现必须以构建精准的课程体系为基础。根据上述人才培养要求的5个维度，需从理论和实践两大课程体系构建适合区域发展和具有应急特色的机械电子工程专业应用型本科课程体系。课程体系结构由通识教育、学科基础教育和专业教育3个维度组成，具体如下。

通识教育主要培养学生的爱国情怀、社会责任感、人文素养，以及心理、生理素质等关键品性，是应用型本科人才“综合素质高”的人文基础。学科基础主要培养学生扎实的专业基本功和自然科学文化素质，是培养以应用为导向目标的应用型本科人才“实践能力强”“综合素质

高”的理论基础。专业教育包括专业基础模块和专业方向模块，目的是培养人才的综合能力、决策能力、创新能力等，是“实践能力强”应用型本科人才的实质和中坚部分。机电工程学院根据机电类产业的特色、发展趋势，充分考虑传统制造业和新兴产业，如智能制造和机器人等产业特点，结合华北科技学院的应急管理特色教研体系，设置了“口径适中”的“机器人技术”和“检测技术”两个专业方向，同时，为了充分尊重学生的差异性，设置了具有地方产业、应急特色的相关选修课程，如“计算机绘图”“应急装备管理学”“伺服控制技术”“应急装备概论”“人工智能基础”“救援机器人应用”等课程，使学生在学习专业基础课程的基础上，根据自己的发展需求，选择相应选修课程和合适的专业方向。理论课程、实践实训、工程项目科研相互融合的教学方法，使学生在学习和应用的过程中，融合所学的机、电、控制、信息、计算机等知识，进行综合型创新设计与训练，培养学生综合应用专业技能、工程项目设计及科研开发的能力，真正实现“实践能力强”“综合素质高”的培养目标。

四、应用型本科人才培养策略

应用型本科人才培养策略是实现人才培养目标的方法和途径，是提高本科教学质量的根本保证。针对华北科技学院机电类应用型本科人才培养目标和课程体系结构，文章总结多年的教学经验，凝练出应用型本科人才培养策略，具体如下。

1.构建以工作岗位为导向、面向区域产业应用的课程教学体系。通过对机电类专业在华北地区企业中的应用实践，把专业在区域产业中的具体应用贯穿理论教学、实验实训、课程设计、生产实习和毕业设计等环节，实现各环节有效整合。课程教学和实践紧密联系，具有体验性和实践性[8]，形成了实验、理论课程教学、课程设计综合应用为主的专业知识综合应用，以及以“课程设计+生产实习+毕业设计”为主线的课程教学内容体系安排。

2.培养高层次人才，引进有企业经验的应用型人才。机电工程学院现有教工68人，其中正高级职称12人，副高级职称26人，中级及以下职称30人；具有博士学位的25人，具有硕士学位的29人；有企业或研究院工作经历的“双师型”教师15；师资队伍结构合理。学院根据机电类本科专业培养方案，通过切实有效的措施，引导并奖励教师在科研上对接区域技术、生产与市场的需要，科研成果和企业对接、孵化等，增强政产学研用协同合作的积极性。

3.注重教学实践创新，形成“理论学习—应用训练—参赛实战”的培养方式（图3）。

机电工程学院针对机电类应用型本科专业的课程体系设置和人才市场的需求，注重实训环节，通过项目驱动、校企协同的形式，安排毕业生的应用训练、毕业实习及毕业设计与企业对接，很好地实现了课程教学和项目学习的深度结合[9]；大力提倡学生参与各类竞技比赛，以赛代学、以赛促学，通过比赛激发学生的参与意识，提高实战水平和积极主动学习的热情，学院成立了“N次方创新创业团队”，形成了老生带新生、学长带学弟/妹的良好科研竞赛学风。在成果方面，2017—2019年，学生获得世界机器人大赛冠军赛——机器人工业设计大赛一等奖1项、华北5省大学生机器人大赛二等奖1项、第6届河北省大学生工程训练能力竞赛一等奖1项、河北省高校制图与构型能力大赛一等奖1项，在其他“挑战杯”、河北省高校三维设计大赛、全国大学生机械创新设计大赛等比赛中先后获得全国创新设计大赛一等奖10余项、二等奖20余项。

4.实施“双导师制度”的毕业设计管理方案，严格把关毕业设计。毕业设计环节是学生本科阶段学习成果的综合考查，反映教学质量的重要体现，成为学生素质、能力、质量提升的重要标志。在应用方面，针对机电类本科生的毕业设计从选题到完成都紧密结合用人单位对毕业生的岗位要求，由学校教师和企业工程师组成的“双导师”，采用培养应用型人才的“六段式培养法”。

在“ 六段式培养法”中，导师根据对企业需求的分析，经过可行性论证，制定合理的毕业设计课题，学生主导完成“方案确定”“子模块设计”和毕业设计的“运行调试”，使学生层层深入理解掌握科研创造的过程和方法，在毕业设计的过程中实现理论实践全覆盖，培养学生的逻辑思维、动手能力和创新能力，提升毕业生的竞争力。

5.持续改进教学质量，完善制度保障机制。为了保障教学质量和效果，机电类专业加强教学政策导向和制度保障的顶层设计，针对教学质量体系、师资队伍建设和成果创新孵化建设，形成一个制度完善的管理体系，对标国家标准和IEET框架，结合华北科技学院应急管理特色专业培养计划，形成教学质量持续改进的“双循环”机制[10]（图4）。其中，内循环根据教学评价与教学考核逐步改进教学规划和教学大纲；外循环根据应急管理部要求、行业发展需求、学校办学定位和特色及用人单位对毕业生能力的反馈修订教育目标和教学规划，通过“双循环”机制形成持续改进的人才培养模式。