机械类专业工程能力培养基地建设的实践与思考

赵则祥 赵惠英 任东旭 李彬 席建普

[摘 要]工程能力培养是机械类专业人才培养方案中的重要內容之一，工程能力培养基地是机械类专业学生工程能力培养的重要载体。目前，我国工程能力培养基地建设起点还比较低，在人才培养中还没有充分发挥作用。在高水平工程能力培养基地建设和人才培养方面，需要企业领导重视和经费及资源支持，企业、学生和学校才能实现“三赢”。中原工学院与北京微纳精密机械有限公司合作建设了高水平机械类专业工程能力培养基地，开设了“高端制造装备高级应用型人才培养模式探索班”，为企业培养出了公司需要的高素质人才。同时，为使工程能力基地建设良性发展，充分调动企业参与人才培养的积极性，提高机械类专业学生工程能力培养的质量，希望国家有关部门出台项目经费支持与税收优惠政策，在企业建设一批高水平机械类专业工程能力培养基地。

[关键词]机械类专业;工程能力;培养基地;实践

[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）10-0064-04

工程能力培养是机类专业人才培养方案中的重要内容之一，近年来，随着教育部实施“卓越工程师培养计划”的推进，许多高校都将提高实践教学质量作为增强学生工程能力培养的重要抓手进行实践。文献[1-4]对机械类专业实践教学模式或体系改革与建设进行了研究，文献[5]和[6]对校企合作共建产学研校外机械类人才培养基地相关问题进行了探讨;文献[7]对“学科交叉、产教融合”工程能力培养模式进行了探索;文献[8]对应用技术型本科院校实践教学存在问题进行了分析，并提出了相应的对策。但总体上讲，研究与企业合作建设高水平机械类专业学生工程能力培养基地问题的相关文献还比较少。中原工学院机电学院现有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、车辆工程三个机械类本科专业，三个专业的人才培养定位为高级应用型人才。目前，机械设计制造及其自动化专业为国家级特色专业建设点，该专业和机械电子工程专业分别承担了国家级和校级“专业综合改革”试点项目。三个专业高级应用型人才的培养定位要求我校机械类专业毕业生应具备较强的工程能力。工程能力的培养除了通过课程设计、实验和各类实习等实践性环节外，还需要建立满足不同专业实践要求的工程能力培养基地。工程能力培养基地建设质量的好坏直接影响三个机械类本科专业和机械工程领域专业学位研究生的工程能力培养质量的看低，也关系到三个本科专业高级应用型人才培养定位是否能够真正落实。我们学院一直把机械类专业工程能力培养基地建设作为人才培养质量提升的重要环节来抓，取得了一定的成效，但也存在一些问题，值得我们深入思考。

一、工程能力培养基地建设的现状

为了提高本科生的工程能力和创新能力，教育部在“本科教学质量工程”中实施了“卓越工程师培养计划”，其实质就是通过工程能力培养基地加强学生工程能力的培养。中原工学院机械设计制造及其自动化专业在承担的国家级专业综合改革试点项目中，结合我校该专业培养的人才服务行业和服务国家与地方经济的要求，设置了高端制造装备、纺织机械、模具设计与制造三个特色方向;机械电子工程专业承担了校级专业综合改革试点项目，也承载着专业综合改革的需要，设置了机电测控和精密仪器两个特色方向。随着汽车制造业的快速发展，社会对汽车领域的高级应用型人才有大量需求，汽车制造业是河南省的支柱产业之一，为服务地方经济和行业发展设置了车辆工程专业，依据我院的专业和学科优势，将汽车制造和汽车电子作为该专业的两个特色方向。工程能力培养基地分为校内和校外两类，校内基地又分为工业训练中心和专业实验室，工业训练中心主要承担对机械制造设备及工艺的认识及掌握车、铣、刨、磨等机床的基本操作和数控机床的基本操作;专业实验室中的实验大多为课内实验，主要是服务于授课内容，通过实验，加深学生对课程内容的理解，主要为验证性和综合性实验，可以培养学生的动手能力。无论是在工业训练中心进行的工程训练，还是通过专业课程实验进行的动手能力培养，都与工作中需要的工程能力有一定的差距，但为更深入地进行工程能力培养打下一定的基础，三个专业均安排了2周的生产实习，与多年前的生产实习相比，一是时间较短，过去生产实习为3-4周，受总学分和经费的限制，随着教学改革的不断深入，总学分在减少，另一方面，学生到企业实习均需交实习费。除了洛阳几个大型企业能够接待机械类专业的生产实习外，大多数企业担心学生实习安全问题而不愿接待学生实习。目前，生产实习以参观为主，学生无法对一些典型零件的生产设备结构、性能、工装、夹具及制造工艺进行深入的了解和学习。另外，一些企业对一些先进设备或生产线以保密为由不让学生实习，一些生产任务较忙的生产车间也不接待学生实习，接待学生实习的生产车间基本上是生产任务少、常规制造装备的车间。鉴于此，生产实习很难达到预期效果，对培养学生工程能力的支撑作用也有限。全国高校机械类本科专业生产实习均存在上述困境。

教育部“卓越工程师培养计划”设计的出发点是通过学生在企业进行一年的工程实践，提高学生的工程和创新能力。但通过近几年的实践表明，效果并未达到所预期的效果，主要原因是企业积极性不高，企业领导重视不够，对企业参与高校人才培养的重要性认识不足。虽然各企业对近年来高校人才培养的质量有许多诟病，认为高校培养的人才工程能力差，但又不愿意参与到高校的人才培养中。目前，机械类专业承担教育部和省级“卓越工程师培养计划”的一部分高校，多采用拼凑方法解决为期一年的工程实践，即将各类实践教学的学时数加起来，使实践类课程总学时达到一年及以上。

二、校外工程能力培养基地建设的实践

中原工学院三个机械类专业没有承担 “卓越工程师培养计划”的省级和国家级的试点工作，但为了提高学生的工程能力，根据各专业的特色方向，学院建立了北京微纳精密机械有限公司工程能力培养基地、恒天重工有限公司工程能力培养基地、河南省二纺机有限公司工程能力培养基地、郑州跃博汽车电子有限公司工程能力培养基地、郑州日产工程能力培养基地和郑州汉威电子有限公司工程能力培养基地、深圳赢合科技有限公司工程能力培养基地。上述基地中，北京微纳精密机械有限公司工程能力培养基地是一个综合型培养基地，承担着中原工学院机械类专业的青年教师、部分研究生（含西安交通大学的博士研究生）、机械设计制造及其自动化专业和机械电子工程专业的部分本科生的工程能力培养工作。研究生在工程能力培养基地至少培养1年，本科生在工程能力培养基地进行为期1年的培养。其他工程能力培养基地主要承担部分研究生的工程能力培养和部分本科生毕业设计工作，通过毕业设计，提高学生的工程能力。

北京微纳精密机械有限公司是一家研发与生产精密超精密制造裝备与高精度气静压主轴、转台等功能部件的高科技企业。近几年，中原工学院机电学院与该公司在高层次项目申报与实施以及人才培养等方面进行了广泛合作。在合作中，双方都充分认识到，人才培养对企业和高校的发展是至关重要的，没有高素质的高端制造装备研发、设计、制造、装配、管理等方面的人才，企业将得不到快速发展;教师的工程能力弱，就没有能力承担高级应用型人才的培养任务;学生的工程能力弱，将无法适应社会对人才素质的需要。学院对研究生实施“1+1+1”培养模式的探索，根据北京微纳精密机械有限公司的需要，研究生的第1年即到公司进行工程实践锻炼，第2年回校上理论课，第3年根据公司需要，回公司或在校完成课题和论文;“1+1+1”培养模式也可以第1年在校上理论课，第2年到公司进行工程实践锻炼，第3年根据公司需要，在公司或回校完成课题和论文。通过多年的实践，参加“1+1+1”培养模式的研究生，其机械设计、制造、装配、测量、管理、交流等能力显著提高，论文质量也比较高。前几年，根据公司的需要，安排机械设计制造及其自动化专业的部分学生到公司进行毕业设计工作，毕业设计课题切合公司实际，在公司高水平技术人员的指导下，学生的设计能力得到明显提高。这种仅在公司安排学生毕业设计的工程能力培养模式已不能满足公司对高层次高端制造装备人才培养的需要。2013年在机械设计制造及其自动化专业中选拔15名学生到公司进行为期1年的工程能力培养，有2位学生留在公司工作，目前，其在公司都承担了重要的技术工作;2014年在机械设计制造及其自动化专业中选拔10名学生到公司进行为期1年的工程能力培养，有7位学生留在公司工作，将为公司承担重要的技术工作。鉴于前两届的培养经验，除了机械设计制造及其自动化专业外，机械电子工程专业学生也强烈希望加入到“高端制造装备高级应用型人才培养模式探索班”中，两个专业共有50名学生报名，考虑到公司的住宿、经费等方面的承受力，由公司领导和技术人员通过到校面试选拔20位同学参加该探索班。2013年和2014年两届的学生均为机械设计制造及其自动化专业的大四学生，该专业大四学生第1学期需要完成部分专业课、专业选修课、生产实习、课程设计等学分，生产实习和课程设计均结合公司实际由校企合作指导完成，安排任课教师到公司利用晚上和周六、周日上理论课，考试在公司完成，其他时间由公司根据工程能力培养计划统一安排;毕业设计课题由公司指导教师和校内教师共同协商拟定，公司指导教师负责工程方面的指导，校内指导教师负责理论指导及毕业设计文件的规范化工作，回校参加毕业设计答辩，并邀请公司指导教师参加。2015年选拔的20位学生分属两个专业，其大四第1学期的课程设置不相同，因此，在报请校教务处批准的情况下，结合北京微纳精密机械有限公司的实际和发展需要，将课程整合为：精密超精密制造技术、机械制造技术（下）、精密机床设计、精密测量技术等，对两个专业的课程设计也进行了相应的整合，以满足学生的毕业学分要求。2015年开始建立的“高端制造装备高级应用型人才培养模式探索班”，将在管理方面更加规范化，邀请一些精密超精密制造技术与装备、精密测量技术与仪器等方面的知名专家到该班为学生作讲座。通过在北京微纳精密机械有限公司工程能力培养基地的培养，不仅大幅度提高了学生的工程能力，而且极大地扩展了学生的视野，提高了学生的创新能力。

三、高水平工程能力培养基地建设的思考

目前，一些高校在企业建立的工程能力培养基地往往流于形式，即使不流于形式，能够为大批量的学生提供一年实习机会的大部分为职业院校学生的定岗实习，在生产线上进行重复性工作，不符合提高学生工程能力的人才培养要求。企业领导对参与人才培养的重要性认识不足，因为国家也没有相应的激励政策，参与高校的人才培养需要资源、经费投入。人才培养只有长期坚持下去企业才能受益，而一些企业关注的是当前生产和效益，只为了解决企业用工紧缺问题。这样的实习，尽管时间也是1年，甚至更长，其结果也是让学生不满意，这样的实习不能满足学生工程能力提高的迫切需求;学校也不满意，因为其没有真正实现教学模式改革。要在企业建立高水平的工程能力培养基地，其建设必须立足于实现“三赢”：第一是企业要“赢”，赢在学生在企业进行工程能力基地培养期间，必须在企业技术人员的指导下，参与企业的设计、制造、装配、测试、管理等工作，这本身也是工程能力培养的重要组成部分。因为学生到工程能力培养基地进行培养，企业要为学生提供座椅、电脑等学习工作条件和吃、住以及适当报酬等生活条件，按10个月计算，大概每位学生至少要投入3.5万元，这对企业来讲是一笔不小的支出。而学生在企业培养期间所做工作产生的效益抵不上企业投入的，公司“赢”的部分主要是这批学生中有一部分学生毕业后能留在企业工作，而其经过一年的工程能力培养，已完全适应企业的文化，工作适应能力比刚到公司工作的新人要强得多，独立工作的培养时间将大大缩短，将会很快为公司创造效益。第二是学生要“赢”，通过在企业为期一年的工程能力培养，学生在机械设计、制造、装配、测量、管理等方面的能力显著提升，增强了自信心;同时，其对所在企业也有了充分了解，不用再为找工作之事犯愁，为下一届学生积极参加工程能力培养树立了榜样，提高了学生参与工程能力培养的积极性。第三是学校要“赢”，在工程能力培养基地建设方面，学校没有经费投入，主要是在政策上给予支持，通过在人才培养模式探索方面不断积累经验，为实现高素质高级应用型人才的培养定位提供支撑。

北京微纳精密机械有限公司是一个高端制造装备与精密测量仪器及其功能部件等非标设备的研发、制造公司，因为该公司所研发、生产的装备属于精密超精密制造设备，无论是招聘成熟的机械工程师还是新毕业的机械类专业本科生、研究生，其到公司后都需要长时间的培养，有些经过培养尚不能适应公司的工作。公司负责人清醒地认识到，对于一家高端制造装备企业，人才是企业发展的重要保证，没有人才，公司就不能得到快速发展，公司所承担的高层次项目就无法完成，公司所需的人才靠到其他企业挖是挖不来的，只能与高校进行合作培养。从2008年开始，在高层次项目与高端制造装备研发的带动下，与中原工学院开始了高端制造装备人才的合作培养。从2013年开始，按规范化的思路开始在公司建设工程能力培养基地，公司安排专人负责“高端制造装备高级应用型人才培养模式探索班”学生的学习和生活，学校安排在公司进行工程能力培养的青年教师担任班主任，负责学校教师教学和学生的管理工作。公司负责邀请校外知名专家到公司为学生和员工举行有关讲座。经过几年的实践，在工程能力培养方面已逐渐形成了行之有效的模式，留在公司工作的学生快速成长，已成为公司技术骨干，完成了公司承担的国家重大科技专项项目，参与开发了金刚石带锯、往复线锯、环线线锯等晶体切割装备和两种口径的光学元件平面快抛机以及大口径高精度非球面铣磨机、超精密铣床、精密车床、渐进多焦点眼睛镜片车床和抛光机、五轴联动非球面抛光机等多种精密超精密制造装备和大口径高精度轮廓测量仪、精密形状测量仪等精密测量仪器。经过在北京微纳精密机械有限公司工程能力培养的学生，到其他公司工作，适应性也比其他未在基地培养的学生强得多，工作能力也更强。

由北京微纳精密机械有限公司工程能力培养基地建设经验表明，要建设高水平的工程能力培养基地非常不容易，一是公司的领导对人才培养的重要性有充分的认识，愿意在人才培养方面投入大量的人力和物力，二是公司要有足够的任务满足学生进行工程能力培养要求，如果任务不足，学生得不到有效的培养，与学生的期望有差距，将挫伤学生参与的积极性，达不到工程能力培养的预期目标，也极大地浪费了人才资源。北京微纳精密机械有限公司是一家快速成长的高科技公司，其对适应于企业发展的高素质青年人才需求旺盛，但受企业资源（包括经费和住宿等）的制约，还不能满足为更多学生提供工程能力培养的需求。

为提高学生的工程和创新能力，机械类本科专业工程能力培养基地建设应引起国家级、省级教育、财税等部门以及企业的高度重视。大学生和研究生工程能力的培养不是高校自身的事情，而是国家、省等有关部门和企业都有责任关注的事情。对于与高校合作建设工程能力培养基地并承担高校学生实习或工程实践的企业，应在项目经费或在税收优惠等方面给予大力支持。国家有关部门应针对工程能力培养基地建设进行广泛调研，并在此基础上，制定有利于提高企业参与学生工程能力培养积极性的政策。只有很好地解决了高校人才培养中的工程能力培养问题，高校才能为“大众创业、万众创新”战略提供强有力的人才支撑。

四、结束语

工程能力培养是机类专业人才培养方案中的重要内容之一，高水平的工程能力培养要求高校必须在企业建设高水平的工程能力培养基地。但目前全国工程能力培养基地建设起点还比较低，在人才培养中还没有充分发挥作用，主要是企业对参与学生工程能力培养的重要性认识不足，认为人才培养是高校的事情。国家在企业参与人才培养方面也没有什么优惠政策，使企业认为参与人才培养是一种额外的负担，不愿投入人力和物力参与人才培养。中原工学院与北京微纳精密机械有限公司在人才培养方面进行了成功的合作，建立了高水平的机械类专业工程能力培养基地，在培养基地开设了“高端制造装备高级应用型人才培养模式探索班”，实现了“三赢”。为使工程能力基地建设良性发展，充分调动企业参与人才培养的积极性，提高机械类专业学生工程能力培养的质量，希望国家有关部门能联合出台项目经费、税收优惠政策，使高校能在企业中建设一批高水平的机械类专业工程能力培养基地。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 明兴祖，唐川林，周静，等. 机械类专业应用型本科实践教学模式改革与建设的探讨[J]. 实验技术与管理，2011，28（9）：18-22+24.

[2] 薛小强，袁建宁，王焕，等. 机械类专业实践教学改革的研究与实践[J] . 南京工程学院学报（社会科学版），2008，8（2）：55-59.

[3] 游达章. 地方高校机械类专业实践教学体系研究与探索[J]. 大学教育，2013（18）：29-30.

[4] 袁文华，李梦奇，周东一，等. 校企合作共建产学研校外机械类人才培养基地的研究与实践[J]. 当代教育理论与实践，2013，5（6）：126-128.

[5] 刘建寿，王淑珍，王新武. 地方应用型本科院校实践教学体系建设探索：以洛阳理工学院机械工程学院为例[J]. 河南教育（高教），2019（5）91-93.

[6] 高興军，邓子龙. 基于创新基地建设的创新教学实践与探索[J].大学教育，2019（2）：153-155.

[7] 周珂，赵志毅，李虹. “学科交叉、产教融合”工程能力培养模式探索[J]. 高等工程教育研究，2019（3）：33-39.

[8] 赵军伟，赵觅. 应用技术型本科院校实践教学存在问题及对策分析[J/OL]. 轻工科技，2019（7）：173-174+177.

[责任编辑：刘凤华]