機械設計制造專業人才培育模式思考

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為提高機械設計制造及其自動化專業的人才培養質量，辦出具有顯著特色的包裝機械專業，需從專業改革背景分析入手，確定專業人才的培養目標與規格，創新專業人才培養模式，構建專業教學體系，加強師資隊伍、課程與教材、實踐教學平臺與基地等基本建設。

1改革背景分析，確定專業人才培養目標與規格

1．1專業教學改革背景分析

1)社會對機械設計制造及其自動化專業人才的需求背景分析。機械行業是支撐整個工業和國民經濟發展的基石。隨著國家宏觀經濟政策的調控，機械行業呈現快速發展的趨勢。據統計，2008年機械行業保持30％以上的高增長，在2009年金融危機中機械行業仍達到10以上增速。包裝機械已成為我國機械工業中十大行業之一，全國包裝工業近幾年平均每年的增速為7％。可見社會需要大量的機械設計制造以及包裝機械技術的應用型高級技術人才，這就要求進行該專業教學改革。根據調查情況分析，對企業中急需的人才按照研究型、工程設計型、生產一線的技術應用型(含車間、班組)、生產管理型和行政等五類進行統計，比例分別為9．2％、31．7％、50．4％、8．1％和0．6％，其中機械設計型、生產一線的技術應用型專業人才的需求比例達到了82．1％，特別是包裝機械領域，社會和企業需要大量的應用型高級技術人才。

2)專業教學教育觀念的更新背景分析。專業教學改革的先導是更新教育教學觀念，有以下方面：(1)轉變以往“以教師為中心”的觀念，樹立以人為本的高等教育理念，堅持“以學生為中心”，提高教學服務意識，把提高教學質量作為專業建設的根本宗旨；(2)變革以往重科技輕人文的傳統，樹立科學教育與人文教育相融合的教育思想，加強學生的文化素質教育；(3)變革以往單一規格的重視“統一”的教育思想，樹立注重健康個性發展、因材施教的教育思想，樹立培養學生勇于開拓和創新的教育思想；(4)改變過去強調應知部分的高等教育模式，加強包裝機械技能、實踐能力的培養，以達到包裝機械應用型高級技術人才的培養目標；(5)全面貫徹學校提出的“明德、精業、求實、創新”校風理念，促進學生全面發展。

1．2專業人才培養目標與規格的確定

在專業教學改革背景分析的基礎上，確定的機械設計制造及其自動化專業人才培養的目標是：培養適應社會主義現代化建設需要，德、智、體、美全面發展，具有扎實的自然科學基礎、較好的人文、藝術和社會科學基礎，具備包裝機械設計制造基礎知識與應用能力，能在包裝機械設計、機械制造及其自動化和包裝設備控制等方向的生產第一線從事設計制造、機電產品開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的應用型高級專門技術人才。該專業的業務培養規格為：系統地學習機械設計與制造的基礎理論，學習微電子技術、計算機技術和信息處理技術的基本知識，受到現代機械工程師的基本訓練，具有進行機械產品設計、制造及設備控制(包裝)、生產組織管理的基本能力。本專業畢業生應獲得以下幾方面的知識、能力和素質：(1)具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文、藝術和社會科學基礎，良好的文字表達能力和社會交際能力，懂得一定的環境保護知識、法律知識和國防知識；(2)較系統地掌握包裝機械領域寬廣的技術理論和基礎知識，具有本專業所必需的制圖、計算、測試及文獻檢索的基本技能。掌握本專業領域內某個專業方向所必需的專業知識，了解其學科前沿及發展趨勢；(3)具有較強的自學能力和包裝機械創新意識；掌握獨立獲取、消化和應用新知識的方法和技能；具有較強的分析解決包裝機械實際問題的能力；具有初步的科學研究、包裝機械技術開發能力；(4)具有初步的本專業外文書籍和文獻資料的閱讀能力；能撰寫專業文章的外文摘要；能使用外語進行一般性交流；(5)能應用計算機進行本專業需要的各類計算與繪圖；具備利用計算機進行文字處理、編輯等工作的能力；能夠利用互聯網收集和利用各種信息；(6)了解體育運動的基本知識，達到大學生體育合格標準；具有良好的體魄與健康的心理素質。

2專業人才培養模式的創新

為實現專業人才培養的目標與規格，在人才培養模式方面的改革思路是：轉變和更新教育觀念，深化本專業教學改革；提高包裝機械領域知識起點，強化素質教育和能力培養；拓寬基礎，靈活設置專業方向；加強包裝機械實踐教學，注重學生個性發展和創新精神培養；改革教學方法，完善因材施教措施。在多年實踐的基礎上，構建了“一主線、分階段模塊化、多層次個性化”的專業人才培養模式。“一主線”是指該專業教學以包裝機械實踐能力、創新精神和綜合素質培養為主線；“分階段模塊化”是指專業培養方案需根據學生的不同學習階段，分為通識教育課程、大類專業課程、專業課程和實踐教學等四大教學模塊；“多層次個性化”是指根據學生的不同需求和愛好，通過課內和課外教學，設置好選修課程和實踐教學環節。

湖南工業大學是中國包裝總公司唯一的一所省部共建高校，為配套該專業人才培養模式的改革，學校于1999年在廣東省中山市，與60余家包裝企業一起，創建了湖南工業大學中山包裝學院，于2008年又成立了湖南工業大學東莞包裝學院。利用這些實踐教學基地，對學生實施“專業教育+創新實踐”的“3+1”教學運作模式，即本科生前3年在學校本部進行專業基礎教育，最后1年的專業教學、畢業實習、畢業設計(論文)等工程實踐活動都在該實踐教學基地完成。依托硬件設施和技術條件居亞太地區領先地位的實踐教學基地，學生通過深入生產第一線開展專業課程學習和畢業實習，將企業生產和發展過程中面臨的實際問題和企業產品開發或技術革新項目作為畢業設計、畢業論文課題，畢業設計的成果直接用于企業生產。多年的實踐證明，“3+1”教學運作模式既能開拓學生視野，有效地推動理論與實踐的結合，全面提高學生的創新精神與工程實踐能力，又能為他們將來的自主創業打下良好基礎。

3專業教學體系的構建

在對包裝和機械行業廣泛調研的基礎上，分析工程和技術應用領域對人才能力的要求，了解專業崗位群的具體要求及發展趨勢，研討專業培養目標，按照人才培養模式的要求，構建了由理論教學和實踐教學兩大教學體系組成的專業教學體系，理論教學體系與實踐教學體系在教學進程上相互平行、在教學內容上交叉融合，如圖1所示。理論教學體系主要使學生掌握包裝和機械領域寬廣的技術理論和基礎知識、必要的人文、藝術和社會科學基礎知識，培養良好的心理素質。該體系由通識教育課程、大類專業課程和專業課程等三大課程模塊組成。通識教育課程模塊強調人文素質的熏陶、基本理論和基礎知識的掌握；大類專業基礎課程模塊強調對包裝與機械基礎和控制基礎知識的學習，以及個性化發展的需要；專業課程模塊強調包裝機械專業知識、技能的掌握，具備包裝機械技術運用的能力，以及專業興趣的形成。

為實現本專業人才培養模式的“一主線”，改變實踐教學依附于理論教學，構建了分段式模塊化、多層次個性化的該專業實踐教學體系，如圖2所示，其由機械基礎實踐教學平臺、專業實踐教學平臺和1個科技創新活動基地組成。分階段實踐教學是指根據學生不同學習階段的實際情況，低年級階段(大學一、二年級)學生主要在機械基礎實踐教學平臺上進行，高年級階段學生主要在專業實踐教學平臺上進行，而所有年級學生根據個性發展需要，均可在科技創新活動基地進行，從而使學生從入學到畢業的整個階段都能得到良好實踐訓練。為便于組織實踐教學，每個實踐教學平臺的實驗課程與實踐環節又采用模塊化方法，各個實踐模塊之間在教學上相互獨立，便于實施教學；在內容上相互關聯和補充，形成比較完整的實踐教學內容。多層次、個性化實踐教學是指根據專業方向類型層次和學生的需求層次設置基礎性、綜合性、設計性和創新性實踐。這樣既可以滿足不同層次學生的需求，又可以對各門課程的內容進行綜合應用，最大限度地提高學生的創新實踐能力，滿足學生的個性需要。機械基礎實踐教學平臺對該專業大學一、二年級學生進行感知性、基礎性的機械工程技術實踐教學，包括工程圖學、機械設計、機械制造技術基礎等課程的實驗、實習與訓練。

專業實踐教學平臺面向該專業的大學二年級以上的本科生，以培養學生機械設計與制造能力、機械性能測試能力與機電控制技術應用能力等，突出包裝機械特色。通過該實踐教學平臺的教學和訓練，使本專業學生具備一定的機械設計制造的專業知識和基本能力，并具備較強的實際動手能力和一定的科研能力。該實踐教學平臺主要開設本專業課程和有關包裝機械等方面的課程實驗、實訓、課程設計與實習等環節。科技創新活動基地面向全校所有年級開放，通過學生課外科技創新活動，培養學生的實踐能力、工程意識、綜合能力和創新精神，還對培養學生的團隊精神、交流溝通能力和責任感有很好的作用，同時注重培養包裝機械設計制造的應用能力。通過加強對學生課外科技創新活動的支持和引導，使之成為教學體系不可或缺的部分。通過理論教學體系和實踐教學體系的有機聯系和融合，構成完整的專業教學體系，促進學生的機械知識、能力和素質的協調發展。

4專業三項基本建設

4．1師資隊伍建設

本專業以專業學術帶頭人和青年教師的培養為重點，通過引進來、送出去和內部培養等形式，加快專業教師隊伍建設步伐，具體內容如下：(1)配合學校的校風建設，加強本專業師德師風建設，提高教師的政治思想素質，加強教風建設；(2)大膽培養和啟用年輕教師。實行“以老帶新”制度，為年輕教師配備指導教師，幫助他們提高思想政治素質和業務素質，在教學與科研的實踐鍛煉過程中讓他們快速成長；(3)采用多種方式對教師進行培訓，包括學歷教育和非學歷培訓。在學歷培訓方面，鼓勵和支持青年教師脫產或在職攻讀博士學位。在非學歷培訓方面，輪流選派學術帶頭人和青年骨干教師到學校進修、企業培訓，到國外進行技術交流和訪問；在院內開辦各種培訓班，如數控技術、Pro／E等，對相關教師進行知識更新；(4)采取開放辦學方式，聘請經驗豐富的校外兼職教師充實教師隊伍，提高雙師型人才的比例，強化教師的實踐教學能力。本專業通過近幾年的人才引進和培養，教師隊伍的專業結構、年齡結構和層次結構也日趨合理。現共有專任教師20人，其中教授13人(占65％)，具有博士學位的教師為7人(占35％)，湖南省學科帶頭人和享受政府特殊津貼專家1人。形成了一支由專業學術帶頭人和一批中青年骨干教師組成的素質優良、結構合理、教學和學術水平高、科研能力強的專業師資隊伍。

4．2課程與教材建設

1)課程建設。根據該專業的人才培養目標，在人才培養方案中設置了包裝機械設計、機械制造及其自動化、包裝設備控制等三個專業方向。根據專業方向，課程建設以特色課程、精品課程和雙語教學示范課程建設為突破口。本專業的特色課程設置遵循專業核心能力需求、實用實效和先進性等原則，確定包裝機械設計、包裝工藝與設備，機械制造工藝學、數控技術、機械制造自動化技術，包裝機械裝備、機電一體化系統設計等7門特色課程。在一些大類專業基礎課程和特色課程中，選擇部分課程進行精品課程和雙語教學示范課程建設。學院于2006年起建設了《工程圖學》、《機械工程設計》、《包裝工藝與設備》、《包裝機械設計》、《機械制造工藝學》、《數控技術》等6門省級和校級精品課程；于2007年起建設了《機械控制理論基礎》、《機器人技術基礎》等2門校級雙語教學示范課程。這些課程的建設，有效推動了教學改革的深入進行，對其他課程的教學起到示范作用。

2)教材建設。以合理選用國內優質教材為原則，進一步完善專業的課程教材體系，確保專業課程和實踐教材的質量與水平。雙語課程選用國外原版教材，對目前還沒有合適教材的部分課程，需開發出既符合本專業培養規格，又適用于學校特點、體現專業特色的教材或輔助性教材；根據該專業實驗、實訓、實習的內容和實驗設備具體情況，需由課程負責人組織編寫實踐教學教材或講義。經過近幾年的努力，該專業教師編寫了教材52本，其中《數控加工技術(第二版)》為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，《數控加工綜合實踐教程》為普通高等院校工程訓練系列規劃教材。教材及資料形式多樣化，包括電子教材、網絡教材、CAI教學課件、計算機輔助教學軟件及模擬軟件、電視錄像片等，把圖像、二維和三維動畫、音頻、視頻等表現形式集為一體，注重三維CAD／CAM一體化軟件的應用，由傳統二維空間轉變為三維空間的教學教材，形成了“立體化”的實踐教學教材體系。

4．3實踐教學平臺與基地建設

本專業實踐教學平臺與基地建設要兼顧校內和校外。在校內實踐教學平臺建設方面，從2002年起，學校利用中央和地方共建資金、日元貸款、國家財政部機械優勢與特色學科實驗室建設、中央財政支持地方高校發展專項資金建設等項目，近5年已先后向實驗室共投資910多萬元，現有實驗用房使用面積達5100多平方米，擁有實踐教學設備固定資產近1300多萬元，各類儀器設備l125臺(套)件，分別分布在機械基礎實踐教學平臺、專業實踐教學平臺和科技創新活動基地等3個實踐教學平臺上，共有包裝機械實驗室等l5個。現建有的湖南省優秀實習教學基地——金工實訓中心、湖南省重點實驗室——高壓水射流與湍流應用技術及設備實驗室、湖南省普通高等學校基礎課示范實驗室——機械基礎教學實驗中心，在省內外具有輻射和示范作用。在校外實踐教學基地建設方面，充分利用株洲市工業重鎮的地方優勢、湖南工業化進程和全國包裝機械行業，本專業先后建立了校外實踐教學基地15個，如東莞包裝學院、中國南方航空動力機械公司、株洲時代集團公司、遠大空調有限公司等知名企業，建立了長期穩定的產學研實習合作關系，逐步完善“專業教育+創新實踐”的“3+1”教學運作模式。

5結束語

1)根據專業教學改革背景分析和專業人才培養目標與規格，創建了“一主線、分階段模塊化、多層次個性化”的專業人才培養模式，并實施了“專業教育+創新實踐”的“3+1”教學運作模式。

2)構建了相互平行、交叉融合的理論和實踐教學體系。實踐教學體系由機械基礎實踐教學平臺、專業實踐教學平臺和1個科技創新活動基地組成，主要加強培養學生的專業基本技能、技術運用能力和素質。

3)為配套機械設計制造及其自動化專業人才培養模式的改革，進行了該專業的三項基本建設。師資隊伍建設以專業學術帶頭人和青年教師的培養為重點；課程建設以特色課程、精品課程和雙語教學示范課程建設為突破口，教材建設要形成“立體化”的實踐教學教材體系；要兼顧校內和校外實踐教學平臺與基地建設，以突出該專業包裝機械實踐能力、創新精神和綜合素質的培養主線。

通過機械設計制造及其自動化專業的人才培養模式改革與建設，培養厚基礎、強能力和高素質的包裝與機械領域應用型高級專門人才，把本專業建成具有包裝機械顯著特色和在全國具有一定影響力的國家級特色專業。