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[作者简介]曲云霞（1969），河北承德人。教授，博士，主要研究方向为机械系统动力学及并联机构。
[摘要]针对高等教育工科专业人才培养的历史及现状，分析了工科教育存在的普遍问题及产生的原因;根据河北工业大学机械制造及其自动化专业特点，围绕本专业综合改革试点的要求，提出“一线三段”的教育改革思路，构建“3 1”课程群模式，实现高等教育工科专业向工程教育模式的渐进转变，培养具有综合运用科学理论和工程技术手段分析与解决各种工程的能力的高素质创新人才，为京津冀协同发展国家战略的具体实现提供人才保障。
[关键词]高校教育改革;创新人才培养;工科教学
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]10054634（2015）03006204
0引言
我国的高等教育，从建国之初借鉴前苏联的“专才”教育目标，到恢复高考制度尤其是改革开放之后的“精英”教育，进入21世纪以来，在国家教育部的推动下，通过高校之间的合并，建立了一批多学科的综合性大学，改变了过去大学生专业狭窄的局面。各高校通过学科和专业的调整、课程的综合等形式，为学生学习拓宽了专业口径，从而实现了高等教育由“专才”教育向“通才”教育的转变。
但是，随着高等教育改革的不断深入，以及社会、企业对人才需求的不断变化，高等教育的人才培养体系、专业培养目标以及课程设置都需要不断变革，以适应创新人才培养的需求。因此，不断加大教学改革力度，培养学生创新精神与实践能力是当前高等学校工科专业教学改革的焦点[13]。
高等院校工科专业在高校中占有重要地位，其中机械工程首当其冲。机械制造业是国家经济发展的重要支柱产业之一，随着世界经济格局的不断变化社会对高等教育的要求逐步深化，尤其是对人才的质量要求在逐步发生改变[45]。
我国虽已成为制造业大国，但还不能称为制造业强国，制造业的进一步发展受到了人才培养的制约，主要表现为：产品创新能力较差，开发周期较长;制造工艺装备落后，成套能力不强;生产自动化水平较低，资源综合利用率低;工程技术人员创新能力欠缺，跟不上经济发展对人才的需求。因此，要想改变现状，急需培养适应国家产业调整和机械装备科技发展的高级人才。我国机械专业的人才培养模式，大部分还延续着旧的教学模式，过专、过细。人才培养体系中存在的主要问题如下：专业人才培养体系不完善、不规范;课程设置不系统;教学内容较陈旧;教学方法、教学手段不适应新的社会需要;缺乏对学生进行创新、创业教育的培养等，这既不能满足学生个人发展的需求，也不能满足我国要成为制造业强国的人才需要。
因此，为了适应社会对创新型应用技术人才的要求，满足教育部启动的面向本科生培养的质量工程建设的要求，结合本校机械设计制造及其自动化专业的基础和特色，优化教学资源，深入研究教学培养体系，培养创新型应用技术人才，实现我国由制造业大国到制造业强国的转变，为地方经济建设和京津冀一体化的区域经济建设中的装备设计与制造的发展服务，具有重要意义。
1研究内容
高等工科院校人才培养体系的研究与创新，应始终与社会、企业需求相结合，顺应时代科技发展的需要。在人才培养体系确立、专业课程设置、软硬件教学资源利用及师资队伍建设等方面，始终以创新型高级技术人才的培养为主线，贯穿教学培养体系、教学环节的始终，形成“一线三段”的教育改革思路，如图1所示。
图1人才培养体系研究内容
围绕河北工业大学机械设计制造及其自动化专业国家级“专业综合改革试点”的建设目标，以育人为根本、质量为生命、创新为主线，构建“理论、实践和创新”结合的专业人才培养体系。瞄准机械设计制造及其自动化专业发展前沿，面向京津冀机械装备与制造业实际工程技术发展需求，根据机械装备设计、制造及其自动化专业领域的发展趋势，围绕本专业的特色，借鉴国内外课程改革的成果，利用现代信息技术和先进的教学手段，不断完善教学内容，优化课程设置。
机械设计制造及其自动化专业是我国高等工科院校最早设立的专业之一，是国家经济建设的支柱产业，面向人才培养的社会需求，围绕本学科的优势和特色，构建“3 1”课程群模式，如图2所示，“3”即指机械装备制造课程群、机械创新设计课程群、机械自动化课程群;“1”即指专业拓展课程群。
图2“3 1”课程群框图
以创新型应用技术人才培养作为主线，强化学生工程实践能力的培养，改革现有的课程设置内容，增设新生专业前沿课程研讨，设置一批短学时讲座式课程，聘请本领域相关专业的教授、副教授、企业高级工程技术人员等，讲授当今本专业的先进科学和技术并进行研讨，培养本科生的创新理念与专业兴趣。在大学第三学期增加专业前沿课，大学第七学期增加区域产业发展讲座，充实、调整专业实践课的教学内容，强化学生的创新意识和能力，使学生了解自己所学专业的应用领域、发展趋势，进而提高学生的专业学习兴趣，热爱自己所学专业、自主学习、自主成才，尽早进行自己的职业规划。在教学过程中，使学生学习有目标、有动力，教师培养学生有干劲、有成效，实现教学相长，相互促进，提高人才培养质量，适应社会经济对专业人才的需求。
3教学资源建设
教学资源建设是人才培养的重中之重，主要包括师资队伍、工程实践所需的硬件环境、政策支持等，如图3所示。
图3教学资源组成框图
根据教育部面向本科生培养的质量工程建设要求，围绕“专业综合改革试点”项目，结合本院机械设计制造及其自动化专业的基础和特色，面向京津冀区域经济圈的发展需求，秉承“工学并举”的办学理念，以培养具有创新意识和创新实践能力、专业基础扎实的高素质技术人才为目标，充分发掘现有的教学资源，以“3 1”专业核心课程群的教学模式为核心，以区域机械装备与制造业工矿企业实际需求为目标，大力建设校内外实践基地，培养适应“3 1”专业课程群教学模式的优秀的师资队伍，完善软、硬件教学环境，改变单一的、灌输式的传统教学方法，提高教学水平和教学质量。主要包括如下内容。 1）校内师资资源整合。围绕课程群建设，打破系、室的教学管理模式，整合师资队伍，逐步完善绩效制度改革，充分调动广大教师的积极性。
2）科研与教学相结合。充分挖掘科研及学科建设的资源，使广大教师的科研项目、科研成果与本科教学有机的结合，真正为本科生的人才培养发挥最大的作用，形成科研与教学相互促进、资源共享的良好格局。
3）硬件环境建设。利用社会资源，通过多种渠道拓宽教学所需的硬件环境，加强校企合作、校校联合，提升教学资源的水平。
4）师资队伍建设。实现“引进来，走出去”的师资模式，聘请企业高级技术人员参与专业阶段的本科生培养，提高学生的工程实践能力。教师有机会走进工厂、企业，在实践中提升自身的工程实践能力，将高深的理论与实践相结合，从而在教学中实现深入浅出接地气式的教学，提高教学水平和教学质量。
4教学改革成果
围绕机械设计制造及其自动化专业综合改革的指导思想，践行河北工业大学“工学并举”的办学理念，通过完善教学培养计划、整合软硬件教学资源、激励教师队伍、提高学生兴趣等多方面措施，使教学效果有了极大地改善。例如，在大学一年级增加专业前沿课程，请专业水平较高的教授为低年级的同学介绍本专业的发展前沿及实际应用案例，由浅入深，使学生从对专业的懵懵懂懂，到对专业的清晰了解，进一步地热爱自己所学专业。“兴趣是最好的老师”，逐步培养学生对专业的兴趣，才能使他们学好、用好，真正做到使学生学会自主学习而不是强迫学习，自我规划而不是无所事事，学生反映很好，也促使学生顺利完成了从中学学习方法向大学生开放式学习方法的过渡。
又如，在“大四”专业实践课中，虽然该课程安排在第八学期初，但教师从第七学期就给部分感兴趣的同学布置任务，让学生根据自己的想法设计一套机电一体化装置，并完成相应的功能，最终选择设计质量好、有创新的作品，在教师的指导下完成设计、绘图、加工、装配、调试与运行，部分作品如图4所示。学生在这一过程中得到了很大锻炼，不仅提高了设计能力、绘图能力，而且也提高了动手操作的能力，同学们反映：“这一教学环节，将本专业大学四年所学的知识都用到了，丰富和拓展了课堂教学”。对于没有参加设计的同学，教师要求在这些机电一体化作品的基础上，完成PLC编程，实现电机、气缸等的有效控制，收获也大大增加。
图4学生设计机电作品
5结束语
目前， 工科教育向工程教育转变，将创新与理论教学、实践教学相结合，是高等教育工科专业发展的大趋势。以工科专业复合型创新应用人才作为主线，通过人才培养体系及相应制度与措施的改革和完善，以改善教学资源短缺的现状，充分发掘校内外的人力、物力资源，为专业人才培养的教学活动服务，满足京津冀区域先进制造业对本专业大学毕业生知识结构、实践能力、创新意识的要求，为工科院校人才培养提供创新的范本。
参考文献
[1] 海莺，何梅.地方工科院校高等工程教育改革思考[J].中国成人教育，2010，3：4950.
[2] 吕玉铬，王虎奇.地方性工科院校应用性人才培养模式探析—以广西工学院“工程教育回归工程”培养模式为例[J].教育理论与实践，2010，（8）：19.
[3] 王刚.工科教育模式的改革和实践工科教育模式的改革和实践[J].高等工程教育研究，2011，1：2831.
[4] 宋娟.构建具有自身发展特色的工科专业创新型人才培养模式[J].长春教育学院学报，2011，11（27）：114115.
[5] 施菊华.构建以培养创新人才为目标实践教学体系的思考[J].沈阳农业大学学报（社会科学版），2010，12（4）：442444.
Research on reformation of innovative talent training
system for higher education of engineering
—Comprehensive educational reform of mechanism design
[摘要]针对高等教育工科专业人才培养的历史及现状，分析了工科教育存在的普遍问题及产生的原因;根据河北工业大学机械制造及其自动化专业特点，围绕本专业综合改革试点的要求，提出“一线三段”的教育改革思路，构建“3 1”课程群模式，实现高等教育工科专业向工程教育模式的渐进转变，培养具有综合运用科学理论和工程技术手段分析与解决各种工程的能力的高素质创新人才，为京津冀协同发展国家战略的具体实现提供人才保障。
[关键词]高校教育改革;创新人才培养;工科教学
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]10054634（2015）03006204
0引言
我国的高等教育，从建国之初借鉴前苏联的“专才”教育目标，到恢复高考制度尤其是改革开放之后的“精英”教育，进入21世纪以来，在国家教育部的推动下，通过高校之间的合并，建立了一批多学科的综合性大学，改变了过去大学生专业狭窄的局面。各高校通过学科和专业的调整、课程的综合等形式，为学生学习拓宽了专业口径，从而实现了高等教育由“专才”教育向“通才”教育的转变。
但是，随着高等教育改革的不断深入，以及社会、企业对人才需求的不断变化，高等教育的人才培养体系、专业培养目标以及课程设置都需要不断变革，以适应创新人才培养的需求。因此，不断加大教学改革力度，培养学生创新精神与实践能力是当前高等学校工科专业教学改革的焦点[13]。
高等院校工科专业在高校中占有重要地位，其中机械工程首当其冲。机械制造业是国家经济发展的重要支柱产业之一，随着世界经济格局的不断变化社会对高等教育的要求逐步深化，尤其是对人才的质量要求在逐步发生改变[45]。
我国虽已成为制造业大国，但还不能称为制造业强国，制造业的进一步发展受到了人才培养的制约，主要表现为：产品创新能力较差，开发周期较长;制造工艺装备落后，成套能力不强;生产自动化水平较低，资源综合利用率低;工程技术人员创新能力欠缺，跟不上经济发展对人才的需求。因此，要想改变现状，急需培养适应国家产业调整和机械装备科技发展的高级人才。我国机械专业的人才培养模式，大部分还延续着旧的教学模式，过专、过细。人才培养体系中存在的主要问题如下：专业人才培养体系不完善、不规范;课程设置不系统;教学内容较陈旧;教学方法、教学手段不适应新的社会需要;缺乏对学生进行创新、创业教育的培养等，这既不能满足学生个人发展的需求，也不能满足我国要成为制造业强国的人才需要。
因此，为了适应社会对创新型应用技术人才的要求，满足教育部启动的面向本科生培养的质量工程建设的要求，结合本校机械设计制造及其自动化专业的基础和特色，优化教学资源，深入研究教学培养体系，培养创新型应用技术人才，实现我国由制造业大国到制造业强国的转变，为地方经济建设和京津冀一体化的区域经济建设中的装备设计与制造的发展服务，具有重要意义。
1研究内容
高等工科院校人才培养体系的研究与创新，应始终与社会、企业需求相结合，顺应时代科技发展的需要。在人才培养体系确立、专业课程设置、软硬件教学资源利用及师资队伍建设等方面，始终以创新型高级技术人才的培养为主线，贯穿教学培养体系、教学环节的始终，形成“一线三段”的教育改革思路，如图1所示。
图1人才培养体系研究内容
围绕河北工业大学机械设计制造及其自动化专业国家级“专业综合改革试点”的建设目标，以育人为根本、质量为生命、创新为主线，构建“理论、实践和创新”结合的专业人才培养体系。瞄准机械设计制造及其自动化专业发展前沿，面向京津冀机械装备与制造业实际工程技术发展需求，根据机械装备设计、制造及其自动化专业领域的发展趋势，围绕本专业的特色，借鉴国内外课程改革的成果，利用现代信息技术和先进的教学手段，不断完善教学内容，优化课程设置。
机械设计制造及其自动化专业是我国高等工科院校最早设立的专业之一，是国家经济建设的支柱产业，面向人才培养的社会需求，围绕本学科的优势和特色，构建“3 1”课程群模式，如图2所示，“3”即指机械装备制造课程群、机械创新设计课程群、机械自动化课程群;“1”即指专业拓展课程群。
图2“3 1”课程群框图
以创新型应用技术人才培养作为主线，强化学生工程实践能力的培养，改革现有的课程设置内容，增设新生专业前沿课程研讨，设置一批短学时讲座式课程，聘请本领域相关专业的教授、副教授、企业高级工程技术人员等，讲授当今本专业的先进科学和技术并进行研讨，培养本科生的创新理念与专业兴趣。在大学第三学期增加专业前沿课，大学第七学期增加区域产业发展讲座，充实、调整专业实践课的教学内容，强化学生的创新意识和能力，使学生了解自己所学专业的应用领域、发展趋势，进而提高学生的专业学习兴趣，热爱自己所学专业、自主学习、自主成才，尽早进行自己的职业规划。在教学过程中，使学生学习有目标、有动力，教师培养学生有干劲、有成效，实现教学相长，相互促进，提高人才培养质量，适应社会经济对专业人才的需求。
3教学资源建设
教学资源建设是人才培养的重中之重，主要包括师资队伍、工程实践所需的硬件环境、政策支持等，如图3所示。
图3教学资源组成框图
根据教育部面向本科生培养的质量工程建设要求，围绕“专业综合改革试点”项目，结合本院机械设计制造及其自动化专业的基础和特色，面向京津冀区域经济圈的发展需求，秉承“工学并举”的办学理念，以培养具有创新意识和创新实践能力、专业基础扎实的高素质技术人才为目标，充分发掘现有的教学资源，以“3 1”专业核心课程群的教学模式为核心，以区域机械装备与制造业工矿企业实际需求为目标，大力建设校内外实践基地，培养适应“3 1”专业课程群教学模式的优秀的师资队伍，完善软、硬件教学环境，改变单一的、灌输式的传统教学方法，提高教学水平和教学质量。主要包括如下内容。 1）校内师资资源整合。围绕课程群建设，打破系、室的教学管理模式，整合师资队伍，逐步完善绩效制度改革，充分调动广大教师的积极性。
2）科研与教学相结合。充分挖掘科研及学科建设的资源，使广大教师的科研项目、科研成果与本科教学有机的结合，真正为本科生的人才培养发挥最大的作用，形成科研与教学相互促进、资源共享的良好格局。
3）硬件环境建设。利用社会资源，通过多种渠道拓宽教学所需的硬件环境，加强校企合作、校校联合，提升教学资源的水平。
4）师资队伍建设。实现“引进来，走出去”的师资模式，聘请企业高级技术人员参与专业阶段的本科生培养，提高学生的工程实践能力。教师有机会走进工厂、企业，在实践中提升自身的工程实践能力，将高深的理论与实践相结合，从而在教学中实现深入浅出接地气式的教学，提高教学水平和教学质量。
4教学改革成果
围绕机械设计制造及其自动化专业综合改革的指导思想，践行河北工业大学“工学并举”的办学理念，通过完善教学培养计划、整合软硬件教学资源、激励教师队伍、提高学生兴趣等多方面措施，使教学效果有了极大地改善。例如，在大学一年级增加专业前沿课程，请专业水平较高的教授为低年级的同学介绍本专业的发展前沿及实际应用案例，由浅入深，使学生从对专业的懵懵懂懂，到对专业的清晰了解，进一步地热爱自己所学专业。“兴趣是最好的老师”，逐步培养学生对专业的兴趣，才能使他们学好、用好，真正做到使学生学会自主学习而不是强迫学习，自我规划而不是无所事事，学生反映很好，也促使学生顺利完成了从中学学习方法向大学生开放式学习方法的过渡。
又如，在“大四”专业实践课中，虽然该课程安排在第八学期初，但教师从第七学期就给部分感兴趣的同学布置任务，让学生根据自己的想法设计一套机电一体化装置，并完成相应的功能，最终选择设计质量好、有创新的作品，在教师的指导下完成设计、绘图、加工、装配、调试与运行，部分作品如图4所示。学生在这一过程中得到了很大锻炼，不仅提高了设计能力、绘图能力，而且也提高了动手操作的能力，同学们反映：“这一教学环节，将本专业大学四年所学的知识都用到了，丰富和拓展了课堂教学”。对于没有参加设计的同学，教师要求在这些机电一体化作品的基础上，完成PLC编程，实现电机、气缸等的有效控制，收获也大大增加。
图4学生设计机电作品
5结束语
目前， 工科教育向工程教育转变，将创新与理论教学、实践教学相结合，是高等教育工科专业发展的大趋势。以工科专业复合型创新应用人才作为主线，通过人才培养体系及相应制度与措施的改革和完善，以改善教学资源短缺的现状，充分发掘校内外的人力、物力资源，为专业人才培养的教学活动服务，满足京津冀区域先进制造业对本专业大学毕业生知识结构、实践能力、创新意识的要求，为工科院校人才培养提供创新的范本。
参考文献
[1] 海莺，何梅.地方工科院校高等工程教育改革思考[J].中国成人教育，2010，3：4950.
[2] 吕玉铬，王虎奇.地方性工科院校应用性人才培养模式探析—以广西工学院“工程教育回归工程”培养模式为例[J].教育理论与实践，2010，（8）：19.
[3] 王刚.工科教育模式的改革和实践工科教育模式的改革和实践[J].高等工程教育研究，2011，1：2831.
[4] 宋娟.构建具有自身发展特色的工科专业创新型人才培养模式[J].长春教育学院学报，2011，11（27）：114115.
[5] 施菊华.构建以培养创新人才为目标实践教学体系的思考[J].沈阳农业大学学报（社会科学版），2010，12（4）：442444.
Research on reformation of innovative talent training
system for higher education of engineering
—Comprehensive educational reform of mechanism design