新工科背景下新专业应用型人才培养现状及创新路径<br/>——以飞行器制造工程专业为例

新工科背景下新专业应用型人才培养现状及创新路径
——以飞行器制造工程专业为例

2020-12-29刘向尧薛九天

贵州农机化 2020年4期

刘向尧黄芳薛九天

(贵州理工学院航空航天工程学院，贵州贵阳 550003)

0 引言

2017 年2 月，教育部发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》(教高司函[2017]6 号)。随后，教育部在复旦大学和天津大学分别举行研讨会[1]，形成了新工科建设的“复旦共识”和“天大行动”，共识指出“地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用。主动对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求，把握行业人才需求方向，充分利用地方资源，发挥自身优势，凝练办学特色，深化产教融合、校企合作、协同育人，增强学生的就业创业能力，培养大批具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才。”

1 应用型人才培养模式现状

为了适应社会发展需要，新专业在各地不断涌现。目前新专业在应用型人才培养中普遍存在不符合新工科建设要求的地方，突出表现在以下方面。

1.1 人才培养的实践环节薄弱

学生工程实践能力的培养往往在实习实训类课程中，但是实习实训类课程受到经费、人员等方面的限制，实习实训类课程的开设达不到预期的效果，存在学生走马观花、教师敷衍了事的现象。一方面，比如在实习实训的教学环节，存在着校外指导单位不敢让学生实际动手参与等问题；另一方面，某些有实验环节的专业课程不能与生产实际紧密结合，照本宣科，人云亦云，学生即使上机操作也不能了解其背后的工程背景和意义，学生的学习动机不能被有效唤起。这些都对提高学生工程实践能力不利。

1.2 人才培养的行业特色淡化

新专业的任课教师以青年教师为主，且多为刚毕业的博士。青年教师难以迅速地融入当地经济社会发展，主动服务地方经济社会的意识薄弱，对行业人才需求方向把握不准[2]。这些问题都会反映在教学上，部分专业课设置不合理，教研室只挑任课教师会的课程进行开课，而不是依据行业需求开课；教师上课严重依赖教材，缺乏行业内的案例分析。新专业在凝练办学特色方面能力弱，不同高校的相

近专业同质化严重。这些都对提高学生就业、创业能力，满足行业需求不利[3]。

1.3 人才培养的评价体制单一

对学生学业的评价还停留在考试成绩方面，没有评价学生在工程实践中的表现。学生在工程实践中对工程项目的态度、解决工程问题的能力和效果、沟通与协调的能力等方面是用人单位所看重的，但这些内容均未在成绩单中体现。用人单位一方面有大量的用人需求，另一方面缺乏必要途径与学生直接接触了解情况，只能被动地看成绩，试图以此缩短信息不对称的鸿沟。这种培养/就业方式对于工程实践能力强，但是考试成绩一般的同学不利。

2 应用型人才培养路径创新

针对专业建设中出现的不符合新工科建设要求的地方，对人才培养的路径进行了创新设计，突出表现在以下方面。

2.1 面向工程实践，积极建设课程

应用型本科教学要突出工程性和实践性，不强调理论性和学术性。要重视实习实训、创新创业类课程和课内实验课程等教学环节，积极地创造学生工程实践机会，培养学生工程实践能力。

运用设计—制造整体统一的思想到一些专业课程中，让专业课程成为学生动手实践的重要载体。在实习实训的教学环节，重视学生在校外实习基地与校内实习基地的知识互补，比如学生在校外实习时参观到的简单产品可以进行零件级的分解，对单个零件进行动手操作加工。学生回到学校，在CAD 软件中进行数字化建模，加深该零件对于产品功能实现的理解。在带有实验的课程上，学生实验用的实验件尽量贴近生产实际，由任课教师从产品级的角度出发，讲解该实验件在产品中的作用，说明本次实验对于产品的目的，让学生对产品和零件有一个统一的印象。

2.2 推动产教融合，紧密联系企业

培养具有创新创业思维和能力的应用型本科生，一方面发挥专业优势为行业赋予更多的创新元素，另一方面作为企业内部创新人才帮助企业实现持续发展。紧密联系区域内外的优秀企业参与产教融合项目[4]，为学生提供了良好的实习条件和锻炼机会。产教结合会激发学生的创造、创新的愿望和热情，激励他们在实践中不断探索，不断创新，而这种创新意识、创新能力、创新人才的培养正是专业的培养目标。通过与企业的协同育人，让学生了解到自身的能力范围和现有知识及技术的局限性，协助学生有针对性地制定学习计划与学习目标。

紧密联系区域内外的优秀企业参与产教融合项目，为教师提供了良好的了解行业的机会。充分了解行业发展的趋势和动态和企业对学生的要求，促进教学向应用化、实践化和工程化方向发展。

2.3 开展双创活动，加强认证双学分

本文的双学分课程是指本科人才培养方案中设置的课程，既能够达成某一领域专业知识、专业能力的教学成果目标；同时，通过教学内容、教学方法的改革，较大幅度地将学科前沿、创新研究方法、创新意识、创业精神、创业能力培养等方面内容融入到专业课程教学过程中，从而培养学生应用专业知识开展创新创业实践活动的能力。

在评价机制方面，双学分课程既可以通过较好的课堂学习活动获得课内学分和双创学分；又可以通过较好的双创活动表现，比如在学科竞赛中获得较高名次或者奖励获得双创学分和课内学分

3 应用型人才培养实践探索

贵州理工学院飞行器制造工程专业于2015年经贵州省教育厅批准设立。按照新工科的建设要求，将人才培养改革方案在贵州理工学院航空航天工程学院飞行器制造工程专业的学生的各个培养环节进行体现，取得了良好的效果，突出表现在以下方面。

3.1 人才培养计划不断修订

为了适应新工科建设的需要，飞行器制造工程专业的人才培养计划每年都在修订，修订时会组织省内外专家召开座谈会。省内外专家来自科研院所、企事业单位和生产一线的技术代表，从新工科建设精神、用人单位需求和生产实际的角度出发，共同完善和修订人才培养计划。实习实训环节、创新创业教学环节不断得到加强，课程不断完善。将“双学分”课程建设纳入人才培养方案。飞行器制造工程专业的人才培养方案中均设置双学分课程无人机系统。

3.2 校企合作三融合发展

在飞行器制造工程专业设立之初就制订了校企合作建设规划，积极与省内航空航天相关企业联系、合作，以实习实训基地为重要工作抓手，建立了校外稳定的教学基地，为学生熟悉和了解航空航天行业，开展实际工程训练提供了重要保障。校企合作在下面三个方面进行了融合，助力教学科研质量提高。

(1)校企双方在人员交流环节融合发展

一方面，企业人员到学校担任兼职教师，扩充了师资队伍，为学生带来了行业信息；另一方面，专业的青年教师走入企业，解决企业的实际问题，提高教师的科研水平。专业聘请省内外航空领域专家为兼职或客座教授，重点引进具有国防军工背景的专家、博士来校任教，一个由校企双方组建的教研团队为专业建设、人才培养打下坚实基础。专业实施教师进修计划，委派教师赴企业开展半年左右的交流培训活动。

(2)校企双方在毕业设计环节融合发展

一方面，学生增强了工程实战锻炼的机会；另一方面，企业与校内青年教师以毕业设计为重要纽带，推动产学研合作。专业选聘企业具有中高级职称人员作为毕业设计校外指导教师，建立毕业设计校外指导教师资料库，开展与生产实际密切相关的课题设计工作。 50%以上课题实行“真题真做”，让学生在生产一线的实践中完成课题，于课题中了解专业实际。校内教师与校外教师密切配合，围绕毕业设计题目开展教学活动，加强题目背后科研问题的探讨。

(3)校企双方在实习实训环节融合发展

一方面，学生增强实践能力和专业基本技能；另一方面搭建企业与学生相互了解的平台。专业与贵州省内多家知名公司，共建实习实训基地。构建了由基础实训(认识实习)、工程实训(生产实习)、综合实训(毕业实习)组成的实习实训教学体系。专业高年级学生已经在实习基地完成了为期一个月左右的生产实习和认识实习。

3.3 行业特色技术进课堂

(1)将4C 技术融入专业课程

构建以体现现代飞行器制造工艺师岗位特色的CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)、CAPP(计算机辅助工艺规划)的4C 专业技能培养课程群。CATIA 软件及应用课程侧重于飞机零部件的CAD 建模；飞行器结构有限元分析及应用课程侧重于飞机零部件的CAE 仿真；数控加工与技术课程侧重于飞机零部件的CAM 程序和CAPP 的实现。

(2)将全寿命周期的理念融入专业课程

在专业课程中融入无人机设计与组装教学环节，增设无人机生产线，以全寿命周期设计为目的，与公司深度合作，解决实际工程问题。公司提供设计研发需求，并委派工程师指导学生。学生可以在学习过程中了解到无人机从设计、制造和维修整个过程。构建全寿命周期的设计—制造—维修技能培养课程群。飞机结构学课程侧重于设计；飞机装配工艺学和飞机制造技术基础课程侧重于制造；飞机维修技术基础课程侧重于维修。