应用型人才培养方案专业知识体系优化研究
张伟杰1，张洪斌1，韩红利1， 王继科2
（1.华北科技学院 机电工程学院，北京；2.华北电力大学 经济与管理学院，北京）
摘 要： 机械设计制造及其自动化本科专业人才培养方案是人才培养的核心，专业知识体系是实现人才培养目标的关键。应用型人才培养方案专业知识体系体现在专业构架、实践教学、专业核心知识等多方面。人才培养方案的修订应以适应社会发展及对人才知识与能力的需求为导向，并结合高校本身水平与定位，借鉴用人单位要求与同类高校的成功经验，是一项系统性工程。通过人才培养方案的修订达到优化专业知识体系建设、促进深化教育教学改革、增强本科为中心的高等教育任务。
关键词： 机械设计制造及其自动化专业；应用型人才；专业知识体系；修订与优化
一 引言
为了贯彻落实《国务院关于印发统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案的通知》（国发〔2015〕64号）、《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》、《全面提高本科教育教学质量的实施办法》等文件精神，建构与学校发展目标相适应的人才培养体系。华北科技学院从2016年9月起开始对2012版人才培养方案进行修订和不断的优化。华北科技学院隶属于应急管理部，主要服务于国家应急管理和京冀津社会经济建设，辐射晋、蒙、鲁、豫等多个省份，学校的办学方向是培养德、智、体、美、劳全面发展，适应国家发展战略需求的应用型高级专门人才。
专业培养方案是人才培养目标、基本规格以及培养过程和方式的总体设计，是学校保证教学质量的基本教学文件，是组织教学过程、安排教学任务、确定教学编制的基本依据，是师资、校内外实训基地等教学条件建设的前提[1，2]，因此说，培养方案的质量是保证人才培养质量的前提。专业知识体系是实现培养目标的核心，机械设计制造及其自动化专业是一门应用性很强的学科，在确定专业知识体系时更需注重培养学生应用理论、方法解决复杂工程问题的能力。
二 专业构架的优化
华北科技学院机械设计制造及其自动化专业的培养目标是：培养适应国家经济社会和应急管理事业发展需求，德、智、体、美、劳全面发展，具有高度社会责任感，良好的科学、人文素养，求真理、悟道理、明事理，富有安全意识、创新创业精神、国际视野，较好地掌握机械设计、制造、自动化基础理论和基本知识，得到机械工程师基本训练，具有较强的工程应用和分析解决复杂机械工程问题能力，能在机械工程及相关领域从事机电产品及系统的工程设计、加工制造、技术开发、安全生产及运行管理等工作的应用型高级专门人才。
专业构架的设置必须围绕培养目标来确定，同时要兼顾经济发展对人才知识的需求。旧版培养方案的课程体系中除设了机电设计方向、机械制造方向外，还设有矿山机械方向，主要为煤炭企业培养专门人才。但是随着我国行业改革的深入，煤炭企业经历了寒冬期，对毕业生的需求量大大减少，因此矿山机械方向已经严重不符合时代发展。优化后的培养方案，设置了现代设计与制造技术及机电安全和控制技术两个专业模块，既保证了专业知识体系的完整性，又突显了学校定位中为应急服务的安全特色。
我们首先用文本细读的方法阐释此诗。全诗共三节，呈递进式结构。三节内部各由属于过去时间的动作形成瞬间连锁反应。第一节，由“我”和“无形的人”握手导致“我”惨叫、被烫伤、留下烙印；第二节，由“我”和“有形的人”握手导致“他们”惨叫、被烫伤、留下烙印；第三节，由“我”双手合十导致惨叫、内心深处留下烙印。纵向来看，第一节“我”与“无形的人”握手到第二节转为“我”和“有形的人”握手再转为“我不敢再和别人握手”；第一节我的手被烫伤留下烙印，到第二节他们的手被烫伤留下烙印，再到第三节我的内心深处留下烙印，三次重复和转换使意义得到延展。
三 实践教学的优化
总之，在专业技术应用与综合技能实践训练层次，学生培养目标是通过课程设计、模块创新训练和毕业设计三个级别递增的实践训练达到的。
（一） 实践课程环节
第一层次——普适基本技能层次：注重通识基础课程的实验训练，为后续课程的学习提供工程背景、训练基本技能，激发学生的求知欲和对专业的兴趣。主要包括（1）认识实习：组织学生到机械相关的生产制造、经营管理等企业，让学生了解生产的技术环节与管理等非技术因素；（2）金工实习：使学生了解零件常用材料和加工方法，初步掌握机床的操作技能；（3）生产实习：深入一线生产车间，学习零件生产工艺和技术要求，是理论知识与实践应用相结合的有效途径；（4）计算机上机操作与大学物理实验等。
机械设计制造及其自动化专业的培养目标是“应用型高级专门人才”，因此，实践课程环节包括普适基本技能、学科专业技能、专业技术应用与综合技能实践训练在内的三层次实践课程教学体系。
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模块综合创新训练是分别对应现代设计与制造技术和机电安全与控制技术两个模块课程的综合创新训练，在之前课程设计的基础上，侧重加强相应模块设计创新能力培养；毕业设计是教学体系中的最后一个综合训练，是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节，培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力，是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程，是学生学习、研究与实践成果的全面总结，也是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。
图1
优化后的培养方案中，机制工艺综合课程设计是综合机械制造基础和机械制造技术两门课的知识综合实践；机电控制综合课程设计是液压与气压传动和机电控制技术两门课的知识综合实践。突破了以往课程设计只针对某一门课程的限制，使课程设计涉及面更广、内容更丰富，更能训练学生综合运用知识的能力。
“人渣”这个物种是万不可用“论”“说”“议”等严正字眼说 道的，“闲 谈”“ 闲 话 ”也高配，只好糟蹋“闲扯”俩字了。
第三层次——专业技术应用与综合技能实践训练层次：培养学生发现、提出、分析、解决问题的能力，使学生了解技术进步的发展动向，增强综合判断能力及工程技术素养。主要包括：零件测绘训练、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机制工艺综合课程设计、机电控制综合课程设计、模块综合创新训练、毕业设计等，如图2所示。
优化后的培养方案中增设了电工与电子技术课程实训环节，丰富学生的知识结构，适应现代先进制造向智能制造发展对知识结构的需求。
第二层次——学科专业技能层次：使学生养成严谨、细致的科学工作作风和科研动手能力，进一步掌握实验设计、装置准备、数据采集及处理、结果分析及报告等方法，了解科学创新的基本过程，增强创新意识。主要包括力学实验、电工与电子技术实验及课程实训，如图1所示。
实践教学是机械设计制造及其自动化专业的重要教学组成部分，是培养应用型人才目标的重要环节。由于机械设计制造及其自动化专业的实用性和可操作性性很强，因此构建科学、完整、系统的实践教学体系尤为重要。
（二） 课外素质拓展与创新创业类实践体系
围绕应用型人才培养目标，强化学生的创新意识和创新思维，全面提升学生的综合素质，培养学生实践和创新创业能力，增强其在就业中的竞争力。优化后的培养方案鼓励学生通过参加科研训练项目、创新实验、学科竞赛等并取得一定成果，如公开发表论文、获取专利，或者自主创业等方式获取通识选修学分。课外素质拓展与创新实践要求及学分如表1所示。
根据输入特征图的大小，判断特征图尺寸与输出特征图尺寸的关系，如果输入特征图大于输出特征图大小，则利用可变尺度池化层使得特征图下采样到固定大小的输出，当输入特征图小于固定输出特征图大小时，利用双线性插值，使得网络输出为固定尺寸的特征图。
四 专业核心知识与课程体系构建
如表1，教育部颁布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》（简称《国标》）不仅对机械类专业培养目标、培养规格、师资队伍、教学条件和质量保障体系做出了具体的规定，还对专业类知识体系、专业类核心课程建设及人才培养多样化等方面提出了建议。
媒体技术运用得巧妙，对唱歌教学也有特别的效果，音乐教科书中有很多齐唱、轮唱、合唱形式的歌曲，如《歌声与微笑》《同一首歌》《保卫黄河》等，在教学时，仅凭教师的范唱是不能表现出齐唱、轮唱以及合唱的和声效果的。教师通过从媒体资源中导出歌曲录音或现场演唱视频，让学生对演唱效果有完整的认知，仔细观察合唱演员的演唱姿势、演唱技巧、发声方法，然后再通过分组教学进行系统训练，可以准确把握音乐作品。
《国标》明确规定机械设计制造及其自动化专业核心知识领域包括：机械设计原理与方法、机械制造工程原理与技术、机械系统中的传动与控制、计算机应用技术等。优化后的培养方案中专业核心知识符合《国家标准》规定，对应关系如表2所示。
《国标》在课程体系构建原则中明确规定：人文和社会科学类课程至少占总学分的15%；数学和自然科学类课程至少占总学分的15%；实践环节至少占总学分的20%；学科基础知识和专业知识课程至少占总学分的30%。与中国工程教育专业认证协会颁布的《工程教育认证标准》（2017年11月修订）中对课程体系的要求一致。
图2 专业技术应用与综合技能实践训练
表2 《国际》规定的专业核心知识与培养方案中的课程设置
表1 课外素质拓展与创新实践要求及学分
表3 课程体系学分占总学分比例
旧版人才培养方案中数学与自然科学类以及工程基础类、专业基础类与专业类课程的占比分别是12%和25%，明显不符合《国家标准》和《工程教育认证标准》要求，如表3所示。经过优化后的培养方案中，课程体系学分与占总学分比例更为合理，符合《国家标准》和《工程教育认证标准》要求。
五 总结
《成都宣言》指出：坚持以本为本、推进“四个回归”是高等教育改革发展的基本遵循。高教大计，本科为本；本科不牢，地动山摇；人才培养为本，本科教育是根；习近平总书记在2018年全国教育大会上也强调：要调整优化专业设置，着重培养创新型、复合型、应用型人才。本科教育人才培养方案的优化与修订是深化教育教学改革的一部分。华北科技学院机械设计制造及其自动化专业的人才培养方案，专业构架与社会需求及学校定位吻合，课程体系完整，核心知识突出，实践环节层次递增，满足应用型人才培养的要求。
参考文献
[1] 周知进,胡燕平,康辉民,等.机械设计制造及自动化本科专业人才培养方案总体目标探讨[J].大学教育,2014(13):87-89.
[2] 吴松,夏建国.应用型本科人才培养目标下课程体系构建研究综述[J].当代职业教育,2016(08):10-14.
本文引用格式： 张伟杰,等.应用型人才培养方案专业知识体系优化研究[J]. 教育现代化,2019,6(69):5-8.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.69.002
基金项目： 1、华北科技学院专业综合改革试点项目“机械设计制造及其自动化专业综合改革”（01110249 ）；2、华北科技学院教育教学改革项目“多学科交叉条件下机械电子工程专业育人模式探究”（HKJYGH201807）；3、教育部高教司产学合作协同育人项目“面向新工科的大学生实践教育体系与实践平台构建”（201801214010）。
作者简介： 张伟杰，女，副教授，博士，研究方向为机电一体化、矿山机电、本科教育改革等。
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