工程认证背景下基于产教融合、校企合作的复合型人才培养体系优化实践路径研究

［摘 要］ 针对机械电子工程专业在产教融合、校企合作中存在的问题，依据工程教育认证要求，结合企业生产对所有课程尤其是核心课程的教学内容和教学模式进行应用型教改；结合职业资格认证实现校内、校外考核方式融合互通；通过微专业建设搭建产教融合、校企合作的桥梁，从而构建应用型高校多方联动的复合型人才培养体系，给出优化实践路径。旨在激发学生的学习兴趣，实现学生能力的全面培养，增强学生的就业竞争力。

［关 键 词］ 工程认证；产教融合；校企合作；实践路径；机械电子工程；复合型人才

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2024）33-0０41-04

应用型本科院校主要培养学历层次为本科的工程型、技术型以及技能型人才，即将科学原理直接应用于实践领域，从而为社会创造直接经济利益和物质财富的人才类型，是学历教育与职业教育的有机统一。衡水学院是河北省应用转型的试点单位。机械电子工程专业作为衡水学院具有特色的工科专业，依照学校的办学定位，结合工程教育认证要求，积极开展产教融合、校企合作，促进专业的应用型转型发展，以提升学生在社会上的核心竞争力，培养出高水平、高质量、学识与实践兼具的应用型人才。本文以衡水学院机械电子工程专业为例，针对产教融合、校企合作中存在的问题，建立了多方联动的复合型人才培养体系，给出了优化的实践路径，为应用型本科院校的应用转型提供借鉴。

一、产教融合、校企合作目前存在的问题

产教融合、校企合作的思想提出后，学校和企业积极响应，积极探讨合作模式。但仍存在很多问题，总结如下。

（一）产教融合、校企合作模式单一，没有实现有机融合和深度合作

学校与企业双方签定实习基地协议，并在企业挂牌。但部分实习基地只是流于形式，没有真正运行。由于衡水及周边企业多是传统产业，或专业相关性较低，无法支撑学生顶岗实习 4 个月的要求，使这种合作模式流于形式，或者导致学生实习效果不理想。

（二）校企之间协同育人的培养模式尚未确立

学校课程内容与职业标准脱节，实践教学与生产过程脱节，当前应用型高校教师的专业发展往往无法跟上产业发展技术升级与转型的速度，企业参与办学的意愿不高，如何调动企业专家参与教学的积极性也是需要研究的问题。目前的校企合作大多数是短暂的浅层次合作，没有达成长久、和谐的深层次融合[1-3]。

基于以上问题，建立产教融合、校企合作的有效机制，研究应用型本科院校复合型人才培养体系及优化实践路径具有重要的意义。

二、机械电子工程专业的培养目标

开展多方调研，包括衡水及周边市县、邻省市企业及机械电子工程专业已通过工程教育认证的国内高校等，如到衡水中裕铁信交通科技股份有限公司调研、参观生产车间、了解行业企业使用设计软件现状，以深化开展高级制图员实训课程和机械制造课程设计；对接机电生产线设备及生产工艺课程，带领学生到衡水电机股份有限公司参观实习，对电机的原理、制造工艺、整个的制造加工流程都有了深入的了解；到匡建（上海）仪表科技有限公司河北分公司、河北传感自动化科技有限公司进行专业调研，先后参观了公司的展厅、研发中心、生产车间现场。在参观中双方就传感器技术开发与标定、生产设备自动化改造等情况进行了深入的探讨。围绕传感器、智计等问题进行了深入交流与探讨，初步达成了合作意向。加强了我院对智能仪表行业发展趋势和仪表行业人才需求的了解，为校企合作、 学生专业实习、就业提供了新的机会。通过到天津长城汽车有限公司哈弗分公司、河北益涛复合材料有限公司等企业进行调研，对衡水周边及京津冀制造业的生产现状和存在的技术问题有了进一步的了解，并与河北益涛复合材料有限公司签订了横向课题一项；通过对邯郸学院、河北工业大学、浙江大学等高校的调研，改进了人才培养方案，细化了教学环节。通过对华清远见科技发展有限公司的调研，改进了培训内容，深化了考核细节，进一步加强了校企合作。依据专业类国标、职业标准、行业标准等及学生毕业五年职业能力胜任特征，并通过征求企业行业专家及毕业生意见，建立了机电专业新版应用型人才培养方案。机械电子工程专业的培养目标为：本专业以党的教育方针为指导，以“立德树人”为根本任务，培养德、智、体、美、劳全面发展，适应京津冀区域经济社会发展需求，具有高尚的社会主义道德观和高度社会责任感，具有扎实的数学和自然科学基础，掌握机械、电子、控制、计算机应用等多元结构的基础理论及专业知识，具备机械电子类专业实践和专业综合应用能力，具备创新精神和实践能力，德才兼备，具有较强适应性和竞争力，具备一定发展潜质，毕业后能从事机电系统及产品的设计制造、技术开发、生产管理、技术服务等工作的高素质应用型专门人才。

三、产教融合、校企合作的实践路径

（一）通过校企合作改革专业核心课教学内容

针对所有课程尤其是核心课程进行应用型教学改革，现举例如下。

1.将机械制图课程内容、计算机辅助设计课程内容与专业认知课程中的工厂见习（衡水猛牛电机有限公司）内容相结合（让学生看到企业加工的产品及真正的图纸），绘制二维图纸。同时结合三维CAD/CAE课程内容，为工厂绘制产品三维模型，激发企业的合作热情，实现产教融合。

2.将机械原理、机械设计、机械制造技术等机械类核心课程开到实验室、开到实训车间、开到工厂车间。让学生见到实物，理论和实际充分结合，激发学习兴趣。同时为了进一步学以致用，三门课程都开设了课程设计环节。指导教师为学校和企业双导师制。为了培养学生综合运用现代工具软件的能力，课设内容与MATLAB、AutoCAD、SolidWorks等软件相结合。以2021级的机械原理课设任务书为例：课设题目为插床导杆机构分析，所有学生三人一组，由相关课程教师分别指导，任务书内容为：

（1）根据给定的数据确定插床导杆机构的各未知参数。要求用图解法设计，作机构运动简图，画出A2图纸一张，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。

（2）用图解法对插床的导杆机构进行运动分析，作机构各个位置所对应的滑块5的速度和加速度多边形，要求与上部分内容一起画在A2图纸上，作滑块的运动线图，写出计算说明书一份。

（3）用解析法对插床的导杆机构进行运动分析。要求将导杆机构放在直角坐标系下，编制程序分析出滑块5的位移、速度、加速度，画出运动曲线，并打印上述各曲线图。要求将建模过程详细地写在说明书中。

（4）用Solidworks三维计算机辅助设计软件对插床的导杆机构进行建模、装配，并进行运动分析。要求写出一份设计分析说明书，打印出装配模型及仿真结果（此部分选作）。

（5）对图解法、解析法和Solidworks软件仿真结果进行比较，分析它们各自的优缺点。

3.将机电传动与控制课程与学生到衡水猛牛电机有限公司等企业见习、实习环节相结合，让学生眼见为实，学以致用。增加机电传动控制课设环节， 提高实际动手能力和解决问题的能力，同时提高对电气控制技术的理解和应用能力。课设内容举例如下。

（1）设计CA6140 机床主电路、控制电路，绘制电气原理图。

（2）选择各电器元件型号并列出元件明细表。

（3）完成电动机的配电盘接线。深入了解机床电气控制系统的组成、原理和工作过程，掌握电气控制线路的安装、调试和故障排除等技能。

将电类核心课程控制工程基础实践内容与数控机床、机器人技术等课程内容高度融合，传感器课程实践教学与机械原理、机械设计、数控机床、机器人实验设备中传感器应用相结合，同时带领学生到传感器生产厂家参观学习，师生共同为企业解决技术难题，实现共赢。

机电系统设计与控制课程通过与山东深谷云创公司展开实验和课设实训内容，极大地激发了学生的学习热情，并为学生就业提供了途径。课程设计采用中科深谷六轴自由度机械臂为开发套件，外加各传感器模块。通过课程设计，学生掌握 STM32 原理及应用，熟悉 Cortex 系列处理器中断系统、UART 接口、IIC 接口、PWM、蓝牙通信原理等嵌入式总线接口技术以及机器人结构设计等相关知识；熟悉项目编程框架、设计方法、调试技巧等。实训项目时长约两周。向学生展示企业级应用中的开发流程与核心技术手段，使学生对企业级技术应用开发有整体了解和掌握。学生不仅能对所学课本知识有更深刻的理解，还能够掌握软件开发应用中的一些核心技术，可积累开发大型软件的方法、流程及经验，为今后的学习、工作打牢基础，同时通过本次课程设计，培养学生科学的工作态度和良好的工作习惯，在项目实施过程中实现解决问题、团队合作、思维逻辑等综合能力的提升。为了培养能更快适应岗位需求的机电一体化人才，实训采用项目/任务驱动的教学方法进行，引导学生完成项目开发方案的制定，并严格按照企业的研发标准针对每一个实践项目进行规范的过程管理，并确保项目的顺利完成。

实训流程：（1）整个过程以实际项目开发流程为主线，将项目分模块拆解，一步一步引导学生完成六轴自由度机械臂实训项目。

（2）整个工程以分组的形式进行，每个项目组 3～5 人（实习学生组成，项目组成员角色、 分工不同），以分组竞赛、项目驱导的方式进行。

（3）帮助学生完成自己的六轴自由度机械臂项目，以企业的研发标准针对每个实践部分促进项目的顺利完成。

总之，争取机械电子工程专业所有课程全面进行应用型课改。通过加强校内、校外实践环节，建立真实案例集，实现机电专业课程校企深度融合。

（二）改革实践教学模式，实现学生能力的全面培养

结合工程认证提出的毕业要求12条，教学中充分践行OBE理念，体现以学生为中心，通过结合线上布置课前自学内容、自学测验培养学生具有较强的自主学习能力；派教师外出参加培训，将德国“双元制”职业教育完整行动模型引入实践教学，德国“双元制”完整的行动模式包括信息咨询、计划、决策、实施、控制检测、评估六部分，首先要强调的是，能力不是教的，而是学生获得的。而学生欠缺的就是行动能力或者解决问题的能力，基于行动导向的能力培养需要三个维度的提高，即能力内容维度、能力要求维度、行动维度。最终培养的学生，既能将实践与应用融合，分析结构复杂的综合性任务问题，又具备可持续性发展的职业逻辑思维能力，适应未来劳动力市场需求的快速变化。以能力为核心的行动导向教学法是教师用具体任务作载体，组织教学，学习者通过与他人的合作，发现问题、寻找答案、解决问题，进而完成任务、获得知识和技术。行动导向教学过程的目的是传授给学习者职业行动能力，并在此基础上培养学习者在未来工作中自我计划、实施、控制的能力。由此引起在教学思想上的改革，使学生在未来的职业生涯中可以不断学习新的知识、技能，甚至变换职业也将成为可能。整个教学过程让学生主动完成学习活动，教师只是指引者，实现教学到导学的转变，行动导向教学法提倡提问和反思，以促进学生更深入地分析问题，检验先前提出的假设，提出多种解决问题的方案。此种教学方法适合结构复杂的综合性问题，多与职业实践相关，需要学生具备一定的知识基础和实用的构思。

由外出培训教师将自己的实践课程示范德国“双元制”教学法，教研室全体教师观摩学习，机械电子工程教研室教师针对所有实验实践课程编制了活页教材，将“双元制”的理念贯穿实验、课程设计、实训等整个实践教学环节，培养学生的团队合作精神、表达沟通能力、工程设计能力，激发学生的学习兴趣，提高学生解决复杂工程问题的能力。

（三）探索新的项目化教学模式

知识获取、能力培养、素质提升不是孤立的，而是相互关联的，需要一体化培养，目标是多育并举，一体化培养的媒介或载体就是项目化教学，传统的项目化教学重实践、轻理论，我们在项目化教学的过程中不断改进活页教材内容，根据学生的认知规律，前三个项目将所涉及的所有课程的相关知识点重新梳理，一以贯之，自成知识体系，形成针对该项目的完整知识体系，让学生通过自学完成项目，充分体现学以致用。后三个项目则根据OBE教育的实质（成果导向），实施反向倒推机制，给学生提出项目要求，自己查阅资料，梳理用到的知识点，构建项目所需的知识体系，进行项目设计，让学生形成极具挑战性的学习经历，从而完成预置项目，达到获取知识、培养学生解决复杂工程问题能力的目的。

（四）校内、校外考核方式融合，激发学生的实践兴趣

考核方式多样化，通过撰写课程论文、专题报告、实习报告，让学生了解本专业的前沿和发展趋势及较为广泛的人文知识；通过作业、课堂测试、考试，培养学生具有坚实的工程基础知识。将学生的课程考试与考证相结合，把从业资格教育纳入高校的培养计划，根据专业职业资格认证开设选修课，将选修课划分为不同的模块，指导学生通过相应的职业资格认证，获得相应证书，同时获得相关课程的结课成绩，以增强学生的就业竞争力和社会认可度，为学生就业铺平道路。机械电子工程专业每年组织学生参加河北省高校三维设计大赛、高校制图与构型能力大赛、河北省互联网+大赛、河北省力学大赛等均取得优异的成绩。

（五）微专业建设

微专业由山东大学于2018 年首次开设。此后， 越来越多的高校加入了微专业教学实践的队伍。 微专业聚焦于与快速变化的社会需求相匹配的职业能力、实操技能， 指在本科生专业目录以外围绕某个特定专业领域、研究方向或者核心素养， 提炼开设的一组核心课程， 一般设置14～16个学分，通过5～10门高度集中的课程，让学生快速掌握该领域专业知识和技能的微小专业[4]。机械电子工程专业拟建立智能制造技术微专业，该专业是传统制造和人工智能相结合的交叉学科，旨在培养学生在智能制造领域设计、开发、制造、管理等方面的能力。这一专业通常要求学生掌握机械制造、电子工程、计算机科学和人工智能等领域的知识和技能。

智能制造技术微专业面向智能制造领域的前沿技术和行业发展需要，以“加强基础、拓宽专业、因材施教”为指导思想，采用“跨学科资源和知识的深度交叉融合”培养方式，依托衡水学院电子信息工程学院学科优势特色，雄厚的师资力量、完善的办学条件和优越的教学环境，构建面向全校学生，适合不同基础学生学习的基础理论、系统设计、应用开发与创新分层式系列课程体系，满足“信息+智能+”背景下不同学科、不同潜质学生个性化发展需求，培养复合型创新人才。

智能制造技术微专业围绕《中国制造2025》国家战略和京津冀地区社会经济和科学技术发展的需要，结合智能制造学术领域和研究方向，开设一组智能制造专业核心课程，使学生在掌握原有专业知识、技能的基础上，通过灵活、系统的培养，掌握人工智能技术、自动控制技术、机械制造技术的基础知识，具备智能制造技术应用素养，能正确理解工作中碰到的智能制造工程相关领域设计、制造等技术问题，并具备一定的解决相关技术问题的能力。重点围绕人工智能、控制系统、制造系统领域的具体应用场景，形成“智能制造”的特色。培养既具备较高的专业素养又具有社会责任感和团队精神的复合型创新人才，使学生今后能够跟踪智能制造技术在国际范围内的发展趋势，不断学习、自我提升，能适应技术进步和职业发展需要。

智能制造技术微专业的毕业生在就业领域方面有广泛的选择。他们可以在机械与自动化、国防与交通运输设备制造、信息技术、新材料制造、新兴医疗制造和能源与环保等多个行业找到就业机会。这些行业对智能制造相关技术的需求不断增长，为毕业生提供了广阔的职业发展空间和多样化的职业选择。由Python语言程序设计、人工智能原理及应用、大数据与云计算、智能制造与数控技术、物联网技术及应用、智能机器人技术、智能制造系统设计七门课程构成，将微专业与机器人大赛等赛事结合在一起，培养智能制造人才，微专业的建设也会对机械电子工程专业的课程改革和建设起到促进作用。

四、结束语

机械电子工程专业依据工程教育认证要求，通过将教学内容、教学模式与企业生产充分融合，校内校外考核方式融合，探索新的项目化教学模式，微专业建设等方式改进实践教学，加强学生的能力培养，深化产教融合、校企合作，从而建立校企之间协同育人的培养模式，提出了应用型高校多方联动的复合型人才培养体系的优化实践路径，真正实现应用型转型和复合型人才的培养。

参考文献：

［1］ 崔茂齐.应用型本科高校产教融合问题及对策研究：以沧州师范学院为例［J］.沧州师范学院学报，2021，37（1）：119-122.

［2］ 王娜，商丽，王玉玲.基于产教融合、协同育人机制的机械类应用型人才培养模式研究［J］.高教学刊，2020（27）：180-182，185.

［3］ 钟芳.产教融合背景下应用型大学学科建设的路径研究［D］.武汉：武汉理工大学，2020.

［4］ 严玲，王瑶.应用型本科工程造价“微专业”建设的探索与实践［J］.高等工程教育研究，2023（6）：34-41.

◎编辑 马燕萍