以创新为导向的应用型本科人才培养模式研究——以湖北理工学院机械设计制造及其自动化专业为例

夏国宏,徐庆华,任桂华,修 云,李 涛

(湖北理工学院 机电工程学院,湖北 黄石 435003)



以创新为导向的应用型本科人才培养模式研究
——以湖北理工学院机械设计制造及其自动化专业为例

夏国宏,徐庆华,任桂华,修 云,李 涛

(湖北理工学院 机电工程学院,湖北 黄石 435003)

以湖北理工学院机械设计制造及其自动化专业为例，从培养方案、课程设置、教学方式、师资队伍、实践教学、实验室开放、学科竞赛、产学研合作以及考核方式等方面，对应用型本科人才培养模式创新进行了探讨。实践证明，以创新为导向的应用型本科人才培养模式改革已初步取得一定的成效。

创新;应用型本科;人才培养模式

机械设计制造及其自动化专业是我国工科类院校开设范围最广的专业之一，对于一些新建的地方性本科院校来说，传统的以理论讲授为主的人才培养模式由于存在目标定位不准确、教学方式单一、教学内容陈旧以及考核方式单一等问题，已经越来越不适应市场和社会的需求。这种传统的教学模式，不利于提高学生的综合素质，尤其不利于提高学生的创新能力。

创新是指提出新的思想、新的见解、开拓新的领域、解决新的问题、开展新的实践，或对他人已有的成果做出创造性的应用[1]。作为新建应用型本科高校，首要任务是将书本上的理论知识转化为学生的实践动手能力，进而转化为学生的创新能力。创新人才一般都具有创新意识、创新能力、创新人格和创新思维等素质特征。

湖北理工学院机械设计制造及其自动化专业创办于1978年，1997年开始与湖北工业大学联合培养本科生，2002年开始独立招收本科生。该专业经过几十年的发展，已逐步形成“以学生为主体，以培养就业能力、创新与创业能力为导向”的人才培养模式。

1 培养目标

湖北理工学院机械设计制造及其自动化专业经过近40年的发展，形成了特色比较鲜明的培养目标：本专业培养德才兼备、爱岗敬业，具备机械设计制造、自动控制等基础知识和应用能力，能从事机械制造领域内的设计制造、技术开发、应用研究、自动化生产系统设计开发、机电系统性能测试、设备维护、技术管理、数控机床操作、编程、运行管理与营销等方面工作的人才，并为地方经济建设和社会发展培养专业基础扎实、实践应用能力强、综合素质高，具有创新精神和社会适应能力的高级应用型人才。

2 创新人才培养模式

高等教育要始终坚持“以生为本”的教育理念，不断创新人才培养模式，将注重知识传授转变为注重能力培养[2]。湖北理工学院机械设计制造及其自动化专业，经过近40年的发展，逐步实现了从“专业导向、课堂中心”向“项目导向、任务驱动”的转变，以及从“以教师为中心、以学生宿舍为中心”向“以学生为中心，以实验室为中心”的转变。本文对人才培养模式进行创新改革，主要从以下8个方面进行探讨。

2.1 校企协调创新，创新人才培养方案

根据机械设计制造及其自动化专业办学定位，以“二个面向，一个适应”为该专业人才的培养目标，即面向地方，面向基层，培养适应新型现代技术发展要求的创新型应用技术人才。建立完善的理论与实践教学体系，以机械工程应用能力培养为1条主线，构建5个模块(人文社科、公共基础、学科基础、专业特色和实践能力模块)的知识体系，注重学生4种能力培养(即自我学习能力、分析和解决问题能力、工程实践能力和创新能力)，加强学生4种素质(道德、文化、业务、身体与心理素质)教育[2]。

在培养方案方面，以与黄石东贝机电集团有限责任公司合作的国家级大学生实习实训基地、与湖北三环锻压机床有限公司共建的湖北工程实验室为依托，签订合作培养协议，初步建立联合培养、协同创新、互利互赢的合作机制,不断促进创新型应用技术人才的培养，促进学生综合能力的提升。围绕企业对人才的需求，与企业共同制定专业建设规划，与企业共同研究课程建设规划，不断创新人才培养模式，与企业共同制定人才培养方案[2]。

2.2 打破传统课程体系，创新设置课程

大力改革课程体系，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，重构课程体系和教学内容。

建立应用型课程体系，加强对应的教材建设工作，课程体系设置以培养创新应用技术型人才为目标，在机械工程领域中注重将专业基础课的宽广性、共用性与侧重性相结合，如为了加深刚进入高校的新生对本专业的理解，在第1学期开设机械工程专业导论课程，以不断提高学生对本专业课程的学习兴趣，逐步培养学生的创新意识。在强化专业基础知识的同时, 将新材料、新技术、新工艺等以讲座形式列入课程学习，使教学内容与企业技术创新和技术改造相适应，让学生可以学以致用。

2.3 创新教学方式，提高学习效果

在教学方式上,开展“基于工程实际”、“基于问题”、“基于项目”的学习实践；不断提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。创新教学方式，突破单一授课模式,以项目式或任务驱动式为导向进行教学设计, 在教学过程中适当降低理论推导证明部分的比重，增加方法应用部分的内容。由3～5名教师组成教学团队，根据培养方案和教学大纲的要求，就某一个专题进行讲授，加深学生对相关知识的理解，体现学以致用，学有所用[3]。

不断创新教学方式，采用多种教学方式组织教学。如单片机原理及接口技术课程涉及单片机软硬件设计的部分章节理论教学，如果纯粹在课堂完成往往效果不理想，可以采用网络教学、慕课、翻转课堂、项目教学以及任务驱动式教学方法相结合的方式，或将某些与软硬件设计联系紧密的章节的理论课程安排在实验室完成，教师边讲解，学生边动手实践，既可加深学生对知识的理解，又激发了学生的学习兴趣，极大地提高了学生的学习效果。

2.4 加强师资队伍建设，注重教师创新能力培养

师资力量是提高教学质量的关键所在，不断加强师资队伍建设是高等学校永恒的主题，培育一支具有高尚师德修养、学术水平高、教学经验丰富、科研能力强、具有创新精神的师资队伍是高等学校创新人才培养的关键。高校教师不仅要精通本专业的知识，还要深入了解相关专业及学科知识，不断提高自身业务水平和科研创新能力，突出指导学生创新思维，注重学生创新能力的培养[4]。教师要踊跃投身教育创新实践，更新教育观念，改革教学方式,注重培育学生的创新意识，启发学生创造性思维。提高教师的创新能力，可以采用以下3种方法。

①选聘合作企业中机械行业的领军人才作为学校的“东楚学者”，通过传、帮、带，团结协作，不断提高本校教师的创新能力。②选聘合作企业中技术开发部的精英为校企共建课程的主讲教师，同时为主讲教师配备助教，在主讲教师和助教的相互合作中，不断提高本校青年教师的创新能力。③选派青年教师去国外高等学府或学术机构研修，学习和引进国外先进的教学理念，尤其要学习培养学生创新能力的教学理念。

2.5 创新实践教学体系，提高学生创新意识

在实践体系建设方面，应建设能够满足专业理论课和实习实训课“一体化”教学需要的校内校外基地。以校企合作为切入点，建设具有真实工作环境的教学工厂，融教学、培训、职业技能鉴定和技术研发功能于一体，实现生产与教学相结合、实训与劳动相结合、学习与创新相结合。以培养工程能力为目的，注重理论与实践相结合，遵循“循序渐进，由基础能力养成到综合能力提高”的人才成长培养规律，依据“系统性、发展性、实践性、可操作性”原则，通过对机械设计制造及其自动化专业人才培养课程体系的不断整合、优化、创新和实践，建立了前驱——基本工程能力训练和后驱——工程能力拓展训练“两驱式”实践教学体系。

“前驱——基本工程能力训练”是指以理论课程为知识源，通过基础实验培养学生的实验动手能力。以综合型、设计性实验和课程设计为催化剂，培养学生的综合实验能力、分析解决实际问题的能力。以实习为增强剂，通过深入生产实际的观察、操作、体验，增强学生的工程意识，培养学生的工程应用能力。以毕业设计为推进剂，使学生的工程能力得到综合性的锻炼和全面提高。

“后驱——工程能力拓展训练”是指通过能力拓展训练，使学生获得对三维CAD、CAE、CAM等软件工具的运用能力，掌握现代加工方法和设备的操作及运用能力，形成创新意识和初步的创新能力；开展大学生职业教育与技能培训，提高学生职业素质与创业能力；通过全国大学生数学建模比赛、机械创新大赛、创新基金项目、实验室开放项目、其他学科竞赛项目的训练，使学生具有较强的创新思维能力和创新设计能力。

2.6 拓宽选修学分渠道，培养学生创新思维

拓宽选修学分渠道，通过认定与审核，将参与实验室开放和参加学科竞赛纳入选修学分，提高学生参与的积极性，不断提高学生的创新思维能力。拓宽选修学分渠道主要由开放训练学分制和学科竞赛学分制组成。

1)开放训练学分制。通过设置开放性实验室，以专业教师为主导，以学生社团为主体，倡导学生自主学习、自我管理的实践训练新模式。实验开放的形式主要有：预约性开放、全面性开放、实时性开放、阶段性开放；开放的内容主要包括：学生选择实验室指定的实验项目，学生自行设计实验项目，学生参加教师科研课题等。截至目前，本专业“机械控制工程基础”、“单片机原理及接口技术”、“机电一体化系统设计”等主干专业课程均列有一个以上综合性、设计性、系列性开放实验项目。通过搭建开放的实践训练平台，将学生参加课题项目计入选修学分，取得了良好的实际效果。

2)学科竞赛学分制。积极引导学生参加学科竞赛，参与科研项目。选派骨干教师指导学生参加国家级、省级“3D大赛”、“机械创新”、“挑战杯”、“工程训练”等学科竞赛，鼓励学生积极参与全国大学生数学建模比赛。支持鼓励学生自主申报校级科技创新项目、创业基金项目。通过认定与审核，高质量的学科竞赛与科技项目可计入选修学分。

通过开放实验室，使实验室资源得到充分合理利用，进一步提高了学生实验素质与技能，进一步提高了学生的创新意识。通过参与学科竞赛，开拓了学生视野，进一步培养了学生的创新思维，提高了学生的创新能力。

2.7 全面推进产学研合作，培养高素质创新人才

产学研合作教育是造就创新人才的重要途径。依托与企业或科研机构合作的产学研项目，构建产学研项目合作开发平台。通过产学研项目合作开发平台为学生与科研人员、企业专家以及技术人员合作交流创造条件，为学生提供向科研人员、企业专家以及技术人员学习和共同解决问题的机会，通过技术探讨、知识碰撞、共同攻关，克服实际研发和生产经营中遇到的困难，进而提高学生创新性解决实际问题的能力[5]。

2.8 创新考核方式，充分发挥考试的评价功能

合理的考试制度和全面的考核内容，能综合检验学生的学习态度、对基础知识的掌握情况、动手操作能力以及解决实践问题的能力，可以良好地发挥考试“指挥棒”的积极作用[6]。为了充分发挥考试的评价功能、引导学生积极学习，要创新课程考核方式，采用多元化考核方式，根据课程性质可以分为闭卷考试、开卷考试、课外论文考试、操作类考试、讨论会或报告会形式、学生自己命题考试、“分段式”考试(开卷考试和闭卷考试相结合)、上机考试以及半开卷考试等形式[7]。如该专业“单片机原理及接口技术”课程现在的考试形式为闭卷考试，成绩构成是总成绩=20%平时成绩+20%实验成绩+60%期末考试成绩。这种考试方式容易使学生把主要精力放在指令等记忆性的基础知识上，而忽视了实际工程应用能力方面的训练，不利于学生实际应用能力的提高。为了解决闭卷考试的弊端，采用期末开卷考试+期中闭卷测试的考核方式。期末考试形式为开卷考试，侧重于学生应用能力的考核，期中考试为随堂闭卷测试，由任课教师自由组织，侧重于考核指令、硬件结构等基础性知识。同时为了鼓励学生在课堂内外能积极思考，培养学生的创新能力，除了课堂考勤及作业组成的平时成绩外，增加一项鼓励性的加分项，如学生自行制作有关单片机的实物加5分，发表有关单片机方面的论文加10分，获得有关单片机方面的专利加10分等。加分项为10分，在总分100分以外额外计分累加。改革后总成绩=10%平时成绩+15%实验成绩+25%期中成绩+50%期末成绩+10%奖励分。总成绩超过100分的，记100分。

通过上述考核方式改革，激发了学生学习积极性，提高了学生的学习成绩，培养了学生的创新意识，锻炼了学生的创新能力。

3 总结与展望

通过上述改革与探索，机械设计制造及其自动化专业人才培养模式创新取得了一定的成效，具体总结如下。

1)2012年，该专业获批湖北省综合改革试点专业。

2)2013年，获批湖北省新兴产业计划专业。

3)2015年，机械工程学科获批湖北省重点特色学科。

4)湖北省高考第一志愿填报率在湖北理工学院名列前茅。2015年湖北省高考第一志愿填报率情况见表1。

5)近3年来，机械设计制造及其自动化专业学生取得国家级及省级奖项近20项。

6)近3年来，该专业学生一次性就业率超过95%，学生考研率超过20%。

7)自1997年开始招收本科生以来，该专业本科毕业生以良好的综合素质赢得了用人单位的认可。与同类院校毕业生相比，用人单位认为我院毕业生在实践能力和创新能力等方面具有明显优势。

表1 机械设计制造及其自动化专业2015年第一志愿填报率表

综上所述，对文中8个方面的改革与探索进行有效整合，可以为培养创新人才创造条件，突破传统的人才培养模式，切实有效地培养具有创新能力的高素质复合型技术性人才，从而为国家实施创新型发展战略提供人才保证和智力支持。高等学校根据自己的实际情况，还可以从以下几个方面进行探索。

1)实行灵活多样的应用型创新人才培养模式，如“3+1”连续学年式的人才培养模式、“6+2”间断学期式的人才培养模式以及“2+1”学年小学期人才培养模式[8]。

2)在校企合作体制基础上建立校企融合的应用型创新人才培养机制，将学生创新与创业、学生实践、学生就业、科研成果产业化及办学经费筹集等目标集合为一体，通过学生、家庭、高校、政府、社会和用人单位“多方联动”，充分发挥不同利益相关者“优势互补”的人才培养功能[8]。

3)借鉴国外高校个性化创新创业人才培养的经验，树立个性化创新创业人才培养理念，构建层次多样的创新创业人才培养模式，建立个性化的创新创业教育体系，将专业知识和技能、创新思维、创新能力培养贯穿于教学的各个环节[9]。

4)以创新为导向的应用型本科人才培养模式在学生能力培养方面，不仅要强调学生实践操作，更要注重学生创新能力的培养。要特别注重构建实践体系，进一步加大实践教学改革，不断增加创新性实验、项目设计、工学结合等综合性、原创性、学生参与度高、主动性强的实践活动，不断激发学生的学习兴趣，使学生在学中练、练中学，切实提高学生的自主学习能力、职业能力和创新能力[10]。

5)以创新为导向的应用型本科人才培养模式涉及教学的各个环节，其设计的科学与否直接影响人才的培养质量。要不断更新教学理念，确立“创新和应用”主导的培养目标，坚持以社会需求为导向，进一步优化专业结构，围绕专业能力培养，科学调整课程体系和教学内容，构建实践教学体系，加大实践教学改革。根据培养目标，推进教学方法改革，发挥产学研育人功能，培养学生创新能力，发挥评价导向功能，助推培养模式改革。高等学校要根据本校的实际情况，在内涵和外延上不断创新，构建适合于本校发展的创新性应用型人才培养模式，办出自己的特色，不断提高自身的教育教学质量，为地方经济发展做出贡献[10]。

[1] 金彦龙,李庆满,杨皎平.基于“创新创业导向”的“多远渗透式”人才培养模式研究[J].渤海大学学报(哲学社会科学版)，2014(3):108-111.

[2] 徐庆华,刘东汉,刘琳,等.地方高校机械类专业应用技术型人才培养模式的构建[J].湖北理工学院学报,2015(4):59-62.

[3] 张红,田旭,刘倩.创新应用型高校本科教育人才培养模式研究——以河北金融学院工商管理专业为例[J].中小企业管理与科技,2016(1):207-209.

[4] 邱微,袁一星,赫俊国.基于2011协同创新计划的高校师资培育途径[J].黑龙江高教研究，2015(9):102-104.[5] 李伟铭,黎春燕.产学研合作模式下的高校创新人才培养机制研究[J].现代教育管理,2011(5):201-105.

[6] 王志跃,杨海明.高校专业课程考试改革探析[J].扬州大学学报(高教研究版),2008,12(6):84-86.

[7] 耿永志.对高等学校现有三种基本考试形式的评价[J].河北师范大学(教育科学版),2002(4):80-83.

[8] 张金萍，高子清.高校应用型创新人才培养模式与培养机制初探[J].继续教育研究，2015(6):91-93.

[9] 姜慧，殷惠光，徐孝昶.高校个性化创新创业人才培养模式研究[J].国家教育行政学院学报，2015(3):27-31.

[10] 王青林.关于创新应用型本科人才培养模式的若干思考[J].中国大学学报,2013(6)：20-23.

(责任编辑 高 嵩)

Research of Application-oriented Undergraduate Training Mode Based on Innovation Orientation——A Case Study of Mechanical Design and Manufacturing and ItsAutomation in Hubei Polytechnic University

XiaGuohong,XuQinghua,RenGuihua,XiuYun,LiTao

(School of Mechanical and Electronic Engineering,Hubei Polytechnic University,Huangshi Hubei 435003)

By taking the specialty of mechanical design and manufacturing and its automation in Hubei Polytechnic University as an example,this paper explores application-oriented undergraduate training model from such aspects as training programs,curriculum setup,teaching methods,teaching staff, practical teaching,opening laboratory,academic competitions,industry-university-institution cooperation and assessment.Practice has proved that innovation-oriented and application-oriented undergraduate talent training mode reform has achieved some initial results.

innovation;applied undergraduate;training mode

2016-06-01

湖北理工学院2016年度教学研究重点项目(项目编号:2016B07)；湖北理工学院2016年度教学研究立项项目(项目编号:2016C18)。

夏国宏，教授，硕士，研究方向：机电一体化工程。

10.3969/j.issn.2095-4565.2016.05.013

G642.0

A

2095-4565(2016)05-0063-05