“一脊两翼”个性化人才培养模式探索与实践

马廉洁 刘小杰 李德震 王晓蕾

[摘 要] 新一轮科技革命和产业变革不断加速，传统的人才培养模式单一化现象严重，用人单位、大学生等都对教育个性化的要求更加旺盛。而当前工科课程体系对社会发展需求反馈迟滞现象严重。针对上述问题，提出并构建了“一脊两翼”培养模式，在遵循学校培养方案的同时，增加了工程翼和学术翼，以满足工程实际能力、学术基礎能力培养的需求。以企业需求和未来发展驱动改革，根据学生的个体差异，分层分段特色培养，引导学生参与完整的科研项目。在课程体系、考核方式、实验教学等方面都进行了针对性的改革，取得了较好的成效。

[关键词] 个性化;导师制;培养模式;机械工程;新工科

[基金项目] 2019年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目“五维多要素本科院校教学质量评价体系研究”（2019GJJG424）;2019年度国家自然科学基金项目“可加工陶瓷刀-件-屑耦合切削机理及车削力理论模型的研究”（51975113）

[作者简介] 马廉洁（1970—），男，内蒙古赤峰人，博士，东北大学秦皇岛分校控制工程学院教授，博士生导师，主要从事切削理论、生物制造、高等工程教育研究。

[中图分类号] G640   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）31-0088-04    [收稿日期] 2021-05-26

在新一轮科技革命和产业变革加速进行的背景下，高等院校工科教育传统的人才培养模式标准化、单一化的积弊逐渐显露，已不能很好地适应经济社会的发展要求。为适应经济结构深刻调整、产业升级加快的社会需求，解决高等教育结构性矛盾及同质化的问题，政府提出引导部分本科高校培养模式转变[1]。因此，有关高等教育教学模式的改革研究特别活跃[2-4]。一方面，现代大学生的思想更加活跃，个性更加张扬，对教育个性化的要求更加旺盛[5，6];另一方面，用人单位对应届毕业生的要求也越来越高，毕业生综合能力不够是备受关注的焦点。因此，高等教育培养模式和课程体系改革步子更应该加快推进，以适应对工程教育综合性、实践性和社会性的要求[7，8]。

本文以东北大学秦皇岛分校机械工程专业为例，通过总结该专业十几年来的改革经验，希望为新工科的建设提供借鉴。

一、“一脊两翼”个性化培养体系的构建

从2010年到目前，东北大学秦皇岛分校机械工程专业探索构建了以课内教学为核心、以课内强化、课外补充为支撑的“一脊两翼”人才培养模式，其是从理论到实践、从课内到课外、从专业基本要求到学生个性化需求的全面覆盖综合性课程体系。根据学生知识储备阶段性特点，逐步递进，分层次、有重点地设置教学内容与实践任务，同时兼顾学生个人特点及意愿，有针对性地对学生进行个性化引导，从而做到由内至外、由上至下的全方位立体式的工程教育模式。

“一脊两翼”个性培养体系中，“一脊”是指遵循专业培养方案，以专业能力培养为核心目标，构建课程体系，学生学习必要课程，体现学生的自然成长，面向的学生群体广，数量大。“两翼”是指依托专业培养方案，增加选修课程、课外课程、参与实践类项目，体现学生个性化，以深入学习、强化训练、知识面扩展为目标，面向的学生数量少，以个体兴趣为主，体现个性化。“两翼”包括工程翼和学术翼。

（一）工程翼人才培养模式

工程翼是指工程强化型人才培养，专门面向对机械工业产品设计、产品制造、机械工业项目开发有浓厚兴趣的学生。以工程实际能力培养为目标，强化机械设计、机械制造工艺能力培养与训练，以专业导师的横向课题或工程项目为依托，以实际的机械工业产品、技术需求、产品功能定位等为载体，来倒推改革培养过程，继而进行目标任务分解，落实到课外的拓展知识学习和强化训练的课程内容中。

一年级通过课内简单的组合体设计任务完成基础训练，课外补充学习CAD/CAM软件，通过强化训练做到熟练使用。

二年级针对具体的项目任务要求，完成一套设备的三维造型设计和强度设计，初步建立设计逻辑思维，初步形成自己的设计构想，重点锻炼机械结构设计能力，课外补充学习有限元知识，建立机械零件强度设计和工程分析的概念，熟悉CAE工程分析软件的使用。

三年级着重锻炼精度设计和机械加工制造的能力，这一阶段，经过生产实践实习实训，掌握实际生产现场的设备、工装等状况，通过具体的项目任务要求，完成具有功能较为简单的整体机器设计。这一过程中，不仅仅要考虑机械产品的功能需求、结构合理性、强度足够，还要充分考虑工艺要素、产品成本、产品质量、使用寿命等多方面因素，注重全局性综合能力的培养，达到工程技术人员的基本要求。

四年级重点培养机械系统设计和管理能力，通过安排学生进行复杂生产线系统的整体设计、各工段的工艺安排、各工序的装备设计，建立系统化的逻辑思维，同时要初步考虑机械生产的人员管理、设备管理、工艺管理、图纸管理分类等工程实际工作，以此培养学生的系统思维能力与系统管理能力。

（二）学术翼人才培养模式

学术翼是指学术强化型人才培养，主要面向对学术研究兴趣浓厚的学生。以学术研究的基础能力培养为目标，强化发现问题、分析问题能力的训练，以专业导师的纵向课题为依托，以发现科学现象、撰写学术论文、设计研究型实验为载体，课外在力学、数学、机械制造工艺、试验方法、数据分析等方面进行强化训练。

一年级注重科学基础素养的培养，课内完成基础课程的同时，课外强化数学、英语、物理等通识课程的学习，课外补充学习数值分析、Matlab等数据分析工具，掌握基本的数据分析方法和软件应用。

二年级注重机械工程基础科学能力的培养，重点学习“工程材料”“材料力学”等课程，课外补充疲劳、振动、断裂等工程力学的基础理论，有针对性地阅读相关学术文献，并进一步总结提炼学术成果，同时进行有限元软件的学习，开始实践技能训练，以实验为基础，深入挖掘内部理论，尝试学术论文写作。