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摘要：应用工程师是一种介于工程研究型与技能应用型之间的人才类型，具有独特的知识能力和素质结构。湖南工程学院创新并实践了机械类应用工程师人才培养模式，根据人才培养需求构建教学体系，建设工程实践能力培养平台以及加强师资队伍建设，取得了显著的效果。
关键词：应用工程师；工程应用型人才；培养模式；实践
一、深刻理解应用工程师的基本特征
工程师分为如下类型：研究工程师、设计工程师、工艺工程师和管理工程师。研究工程师属工程研究型人才；设计工程师、工艺工程师、管理工程师可归类为应用工程师，属工程和技术应用型人才(简称工程应用型人才)。应用工程师在生产、工程、管理、服务等一线岗位上，用科学技术创造性地解决工程问题，是连接研究工程师和普通技术操作人员的桥梁。他们既要领会、理解、落实研究工程师的设计和意图，又必须通过加强集体协作以解决实际问题。只有经过他们的努力才能使研究型人才的研发、设计、规划、决策转换成物质形态或者对社会产生具体作用。
一线应用工程师的职业特征决定了他们有着独特的知识能力结构。与工程研究型人才相比，有较强的知识转化和技术应用能力；与技能应用型人才相比，有较扎实的技术基础知识和较宽的专业技术适应性。这种人才的知识能力和素质培养应围绕一线生产和活动的实际需要设计。
二、构建应用工程师的知识、能力、素质结构
建立一线应用工程师人才培养体系，先要构筑三个基础：人才培养规格、专业培养目标定位和专业人才的知识能力素质结构。
根据一线应用工程师的人才培养需求，我们确立了“重基础、适口径、有专长、强应用”的人才培养规格；针对机械制造业的现状和发展趋势对人才的需求，结合毕业生的跟踪调查和市场反馈信息，确定机械设计制造及其自动化专业的培养目标为“面向21世纪科技进步和社会主义现代化建设需要，立足湖南，辐射行业，培养德智体美全面发展，具有创新品质和发展能力，掌握专业基础知识、应用方法和基本技能，在机械行业生产一线从事机电产品设计制造、技术运用与改造、运行管理和经营销售的高级工程应用型技术人才”。我们将机械设计制造及其自动化专业工程应用型人才的知识能力素质结构框架设计为：一条主线——工程应用与创新能力：两根支柱——机、电；四个模块——设计、制造、电工电子、测控；五种素质——道德、技术、工程、人文、身心；六块基石——数理、力学、人文思政、经济管理、计算机、外语；十种能力——计算机操作能力、信息文献利用能力、工程制图能力、产品分析计算能力、典型机电产品设计能力、机电产品测试能力、制造技术工艺操作能力、学习能力、协作能力、技术交流能力。我们还将知识能力素质结构框架分解到每门课程，细化为37项知识、能力要求。
三、依照培养规格要求，设计人才培养方案
在“重基础、适口径、有专长、强应用”和“一条主线、两根支柱、四个模块、五种素质、六块基石、十种能力”的思想指导下，我们对机械类专业的工程应用型人才培养方案进行了设计和实施。
1 “两分三强四平台多模块”的理论教学体系
理论教学体系采用专业方向分流、课程模块分组方法，用“四平台+多模块+系列课程”的方式实现，在课程设置中，注意强化学科基础、强化专业能力、强化创新精神和工程实践能力的培养。四个平台为：通识基础平台、学科基础平台，专业教育平台和实践教学平台。通识基础平台由思想政治教育、经济管理与环境资源、数理和力学知识、外语、计算机应用基础等系列课程组成；学科基础平台由机械产品设计、先进制造技术、测控技术、电工电子电气技术基础等系列课程组成；专业教育平台由专业方向系列课程、专业实践训练2个模块支撑；实践教学平台由德育实践环节、课程实验环节、学科实习环节、课程设计环节和毕业设计环节构成。机械设计制造及其自动化专业根据社会需求设立了机械制造、机械设计、数控技术、汽车工程四个专业方向。
在理论教学体系中，我们坚持将文化教育与工程教育相结合，基础科学教育与工程技术教育相结合。平台课程体现了按学科大类培养人才的教育思想，强调学科专业间的交叉与融合。专业模块依托行业，贴近企业，突出工程能力型课程，凸显专业特色。人才培养方案原则上符合高等学校机械学科本科专业规范，课程设置和教学内容大体符合机械工程师资格考试大纲。根据工程应用型人才培养要求，适当降低了通识基础教学课时与要求，强化专业教学及以应用为目的的学科基础课时与要求。通识基础课程占理论教学总学分的45％，学科基础课程占理论教学总学分的38％，专业课占理论教学总学分的17％；集中实践增加到49周，加上实验及上机实践，实践教学达到总学分的三分之一以上。
2 “一核两线四层面九环节”的实践教学体系
针对目前工程应用型人才培养中普遍存在的重理论轻实践现象，构建了“一核两线四层面九环节”的实践教学体系。即；以工程技术应用能力培养为核心，分为课内和课外两条线，形成基本操作技能训练、专业综合技能训练、工程综合训练、工程素质训练四个层面和实验、实训、实习、课程设计、毕业设计、社会实践、学科竞赛、资质认证、科技计划九个环节，组织实施由课内到课外、由初级到高级、由分立到综合、由技术到工程的递进式实践教学体系。
实践教学强调把学生的学习纳入工程实践链中进行。由浅入深、分层次、分模块的推进工程实践教学，形成了“理论一实践一再理论一再实践”螺旋式推进的实践教学模式。
3 基于课程的教师教法、学生学法、教学内容与目标“三位一体”教学方案体系
教法与学法“一体化”新体系要根据课程体系中的知识传授目标、能力培养目标和素质养成目标设计。对应机械设计制造及其自动化专业人才培养的九个知识系列课程群、十项能力目标、五项素质目标，分别提出了教师教授的方法体系和学生如何跟随教师以及自己更有效地进行学习的方法体系。教学方案中，把教师“讲解、示范、身行”教学方法“六字诀”，细化为25种教授法；把学生“听、说、读、写、化、练、思、用”学习方法“八字法”，针对具体对象综合成25种学习方法。教法与学法“一体化”新体系的推行，有利于教师因材施教和学生的自主学习。
4 机械类专业工程应用型本科人才质量评价体系
针对应用型本科人才培养目标，应该建立各专业的人才质量评价系统。考虑到高校与企业的相同之处，如：学生的入学质量相当于工厂的原材料，教学条件相当于工厂的加工设备及加工能力，教学环节相当于工厂的加工过程，教学管理相当于工厂的生产过程控制，毕业设计相当于工厂的出厂产品检验，毕业生是“最终产品”，而企业是“产品用户”。因此，我们依据全面质量管理思想构建了机械设计制造及其自动化专业工程应用型人才培养质量评价体系。
培养质量评价体系由人才设计、人才培养过程和用 户评价等3个一级指标、9个二级指标及34个观测点组成，模拟了企业全面质量管理中产品设计、产品生产工艺流程和最终检验的全过程，便于对学生质量作出全面综合评价。与现有教学评价体系相比，具有两个明显特征，一是注重了知识的综合应用及实践能力的培养，二是突出了用户评价。
四、建设学生工程实践能力的培养平台
工程应用型人才既要求具备扎实深厚的知识素养，同时更要能运用深厚的专业知识去研究解决具体问题。从培养应用工程师工程实践能力的目标出发，工程应用型人才培养必须改变实践教学长久以来的附属地位，以强化培养学生综合应用和解决实际问题的能力为中心，建设工程实践能力培养平台。
1 实验与实训并重的校内实践教学平台
重点建设校内实训基地。学校重点建设了“工程训练中心”，以营造工程化的模拟教学与训练环境。工程训练中心以准车间的设计形式入手，为学生提供金工、电工、电子实训环境。逐步形成了工业系统认知、传统制造技术基本训练、先进制造技术基本训练、专业针对性训练、课外科技创新实践5个教育训练层面的教学模块。我校工程训练中心是国家职业技能鉴定所、教育部金工实习教学指导人员培训与考试中心，湘潭市制造业信息化科技工程培训基地，已先后为全国65所本专科院校培训了234名金工实习教学指导人员，其软硬件设施已基本达到教育部示范性工程训练中心的标准和要求。
重点建设工程化实验室。从2002年以来，学校通过中央与地方共建实验室项目和自筹经费，投入1100万元进行机械工程化实验室建设。组织教师结合现代设计与制造实验中心、成型工艺与质量控制实验中心、机电应用实验中心等专业实验室建设，选购及自行设计与企业主流生产设备相近的中试设备，搭建模拟工程实际的实践操作系统。按照生产操作规程进行仿真模拟操作训练，再现生产过程。
2 实习基地与产学研结合示范基地并重的校外实践教学平台
校外实践教学实习基地群和产学研结合示范基地是培养“应用工程师”工程实践能力的重要保障条件。湖南工程学院机械工程学院按照“互惠互利、长期稳定、技术先进、综合实用”的原则，已建立28个能满足各专业课程实习、认识实习、生产实习、毕业实习要求，相对稳定、功能齐全的校外实习基地，一批国内知名企业成为湖南工程学院的实习教学基地。湖南工程学院与株洲齿轮有限责任公司共同建立了湖南省高校“机械设计制造”产学合作示范基地，校企间在产品设计与开发、人才联合培养等方面保持深度合作，实施“四年不间断循序渐进”实践教学模式，实现由“参观型”向“顶岗型”转变。
3 校企深度融合，培养学生解决实际问题的能力
应用型高级专业人才培养过程以产学融合为主要途径，以便其培养计划与企业的用人机制实现“零距离”融通，培养方案与企业的大学计划实现“无缝对接”。让学生直接体验和熟悉企业工作环境，接受针对职业生涯的实践培训，提高学生的社会适应能力。
建立产学研专业建设指导委员会。湖南工程学院机械工程学院聘请政府、企业及其他高校的专家及技术工程师组成机械类专业指导委员会，对专业培养目标、课程体系、课程设置等一系列问题进行分析和研究，共同制订专业建设规划，根据各专业的特点，确定毕业生应具备的专业技能结构和要素，进行人才培养的“顶层设计”。尝试与大型企业订单式培养人才，制订了“机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划工作方案”，按“3+1”过程模式实施。
改变教学模式，适应校企合作办学。学校开门办学，将产业界的专家纳入教育的各个环节，推行实习实训“双指导制”，毕业设计“双导师制”，学生质量“双评价制”；实行试卷考核、现场考核、答辩考核、课程论文、综合评价等多种方式相结合的考试制度改革；根据企业工程师的建议，增设了机械设计综合实践、数字化设计制造综合实践、反求技术综合实践、快速成型，快速制模综合实践，提高学生多学科、多领域知识的应用能力；还增设了数控机床及组合夹具拆装周和机械测量综合实践周，使学生获得机械测量技能、机床结构认识及动手能力的系统训练。在教学过程中，积极开展项目教学、案例教学、现场教学、情景教学，研究导向型自主学习在机械类课程中的实现方案。校企联合培养，为学生提供了良好的工程环境。学生可以经常请教企业中的工程技术人员，学到许多课堂上学不到、学校教师也无法传授的实践经验。学生的毕业设计来自企业的课题数量，每年以12％的速度增长，2010年来自科研和生产实践的毕业设计课题达到94.6％。
五、建设一支工程实践能力强的师资队伍
学校通过“一送两请三联合”的方式，建立一支“双师型”教师队伍。将无工程背景的青年教师送到企业、行业进行锻炼；将具有一定工程背景的优秀人才请进学校充实专任教师队伍，将具有工程实践经验和一定学术造诣的企业优秀人才请进学校充实兼职教师队伍；和企业联合建立研究所、联合申报科研课题、联合孵化科技成果。湖南工程学院机械工程学院与企业共建了4个研究所(中心)，针对企业技术难题，进行联合攻关。提高大型机电装备动态性能的两项课题被列为国家自然科学基金资助项目；研制开发的小型风力发电机，系湘潭市重点支持项目，获得了湘潭首届科技发明大赛的百万大奖。机械设计制造及其自动化专业教学团队被评为湖南省省级教学团队。多种举措使得教师的工程实践能力得到很大提高，为培养应用工程师提供了坚实保障。
关键词：应用工程师；工程应用型人才；培养模式；实践
一、深刻理解应用工程师的基本特征
工程师分为如下类型：研究工程师、设计工程师、工艺工程师和管理工程师。研究工程师属工程研究型人才；设计工程师、工艺工程师、管理工程师可归类为应用工程师，属工程和技术应用型人才(简称工程应用型人才)。应用工程师在生产、工程、管理、服务等一线岗位上，用科学技术创造性地解决工程问题，是连接研究工程师和普通技术操作人员的桥梁。他们既要领会、理解、落实研究工程师的设计和意图，又必须通过加强集体协作以解决实际问题。只有经过他们的努力才能使研究型人才的研发、设计、规划、决策转换成物质形态或者对社会产生具体作用。
一线应用工程师的职业特征决定了他们有着独特的知识能力结构。与工程研究型人才相比，有较强的知识转化和技术应用能力；与技能应用型人才相比，有较扎实的技术基础知识和较宽的专业技术适应性。这种人才的知识能力和素质培养应围绕一线生产和活动的实际需要设计。
二、构建应用工程师的知识、能力、素质结构
建立一线应用工程师人才培养体系，先要构筑三个基础：人才培养规格、专业培养目标定位和专业人才的知识能力素质结构。
根据一线应用工程师的人才培养需求，我们确立了“重基础、适口径、有专长、强应用”的人才培养规格；针对机械制造业的现状和发展趋势对人才的需求，结合毕业生的跟踪调查和市场反馈信息，确定机械设计制造及其自动化专业的培养目标为“面向21世纪科技进步和社会主义现代化建设需要，立足湖南，辐射行业，培养德智体美全面发展，具有创新品质和发展能力，掌握专业基础知识、应用方法和基本技能，在机械行业生产一线从事机电产品设计制造、技术运用与改造、运行管理和经营销售的高级工程应用型技术人才”。我们将机械设计制造及其自动化专业工程应用型人才的知识能力素质结构框架设计为：一条主线——工程应用与创新能力：两根支柱——机、电；四个模块——设计、制造、电工电子、测控；五种素质——道德、技术、工程、人文、身心；六块基石——数理、力学、人文思政、经济管理、计算机、外语；十种能力——计算机操作能力、信息文献利用能力、工程制图能力、产品分析计算能力、典型机电产品设计能力、机电产品测试能力、制造技术工艺操作能力、学习能力、协作能力、技术交流能力。我们还将知识能力素质结构框架分解到每门课程，细化为37项知识、能力要求。
三、依照培养规格要求，设计人才培养方案
在“重基础、适口径、有专长、强应用”和“一条主线、两根支柱、四个模块、五种素质、六块基石、十种能力”的思想指导下，我们对机械类专业的工程应用型人才培养方案进行了设计和实施。
1 “两分三强四平台多模块”的理论教学体系
理论教学体系采用专业方向分流、课程模块分组方法，用“四平台+多模块+系列课程”的方式实现，在课程设置中，注意强化学科基础、强化专业能力、强化创新精神和工程实践能力的培养。四个平台为：通识基础平台、学科基础平台，专业教育平台和实践教学平台。通识基础平台由思想政治教育、经济管理与环境资源、数理和力学知识、外语、计算机应用基础等系列课程组成；学科基础平台由机械产品设计、先进制造技术、测控技术、电工电子电气技术基础等系列课程组成；专业教育平台由专业方向系列课程、专业实践训练2个模块支撑；实践教学平台由德育实践环节、课程实验环节、学科实习环节、课程设计环节和毕业设计环节构成。机械设计制造及其自动化专业根据社会需求设立了机械制造、机械设计、数控技术、汽车工程四个专业方向。
在理论教学体系中，我们坚持将文化教育与工程教育相结合，基础科学教育与工程技术教育相结合。平台课程体现了按学科大类培养人才的教育思想，强调学科专业间的交叉与融合。专业模块依托行业，贴近企业，突出工程能力型课程，凸显专业特色。人才培养方案原则上符合高等学校机械学科本科专业规范，课程设置和教学内容大体符合机械工程师资格考试大纲。根据工程应用型人才培养要求，适当降低了通识基础教学课时与要求，强化专业教学及以应用为目的的学科基础课时与要求。通识基础课程占理论教学总学分的45％，学科基础课程占理论教学总学分的38％，专业课占理论教学总学分的17％；集中实践增加到49周，加上实验及上机实践，实践教学达到总学分的三分之一以上。
2 “一核两线四层面九环节”的实践教学体系
针对目前工程应用型人才培养中普遍存在的重理论轻实践现象，构建了“一核两线四层面九环节”的实践教学体系。即；以工程技术应用能力培养为核心，分为课内和课外两条线，形成基本操作技能训练、专业综合技能训练、工程综合训练、工程素质训练四个层面和实验、实训、实习、课程设计、毕业设计、社会实践、学科竞赛、资质认证、科技计划九个环节，组织实施由课内到课外、由初级到高级、由分立到综合、由技术到工程的递进式实践教学体系。
实践教学强调把学生的学习纳入工程实践链中进行。由浅入深、分层次、分模块的推进工程实践教学，形成了“理论一实践一再理论一再实践”螺旋式推进的实践教学模式。
3 基于课程的教师教法、学生学法、教学内容与目标“三位一体”教学方案体系
教法与学法“一体化”新体系要根据课程体系中的知识传授目标、能力培养目标和素质养成目标设计。对应机械设计制造及其自动化专业人才培养的九个知识系列课程群、十项能力目标、五项素质目标，分别提出了教师教授的方法体系和学生如何跟随教师以及自己更有效地进行学习的方法体系。教学方案中，把教师“讲解、示范、身行”教学方法“六字诀”，细化为25种教授法；把学生“听、说、读、写、化、练、思、用”学习方法“八字法”，针对具体对象综合成25种学习方法。教法与学法“一体化”新体系的推行，有利于教师因材施教和学生的自主学习。
4 机械类专业工程应用型本科人才质量评价体系
针对应用型本科人才培养目标，应该建立各专业的人才质量评价系统。考虑到高校与企业的相同之处，如：学生的入学质量相当于工厂的原材料，教学条件相当于工厂的加工设备及加工能力，教学环节相当于工厂的加工过程，教学管理相当于工厂的生产过程控制，毕业设计相当于工厂的出厂产品检验，毕业生是“最终产品”，而企业是“产品用户”。因此，我们依据全面质量管理思想构建了机械设计制造及其自动化专业工程应用型人才培养质量评价体系。
培养质量评价体系由人才设计、人才培养过程和用 户评价等3个一级指标、9个二级指标及34个观测点组成，模拟了企业全面质量管理中产品设计、产品生产工艺流程和最终检验的全过程，便于对学生质量作出全面综合评价。与现有教学评价体系相比，具有两个明显特征，一是注重了知识的综合应用及实践能力的培养，二是突出了用户评价。
四、建设学生工程实践能力的培养平台
工程应用型人才既要求具备扎实深厚的知识素养，同时更要能运用深厚的专业知识去研究解决具体问题。从培养应用工程师工程实践能力的目标出发，工程应用型人才培养必须改变实践教学长久以来的附属地位，以强化培养学生综合应用和解决实际问题的能力为中心，建设工程实践能力培养平台。
1 实验与实训并重的校内实践教学平台
重点建设校内实训基地。学校重点建设了“工程训练中心”，以营造工程化的模拟教学与训练环境。工程训练中心以准车间的设计形式入手，为学生提供金工、电工、电子实训环境。逐步形成了工业系统认知、传统制造技术基本训练、先进制造技术基本训练、专业针对性训练、课外科技创新实践5个教育训练层面的教学模块。我校工程训练中心是国家职业技能鉴定所、教育部金工实习教学指导人员培训与考试中心，湘潭市制造业信息化科技工程培训基地，已先后为全国65所本专科院校培训了234名金工实习教学指导人员，其软硬件设施已基本达到教育部示范性工程训练中心的标准和要求。
重点建设工程化实验室。从2002年以来，学校通过中央与地方共建实验室项目和自筹经费，投入1100万元进行机械工程化实验室建设。组织教师结合现代设计与制造实验中心、成型工艺与质量控制实验中心、机电应用实验中心等专业实验室建设，选购及自行设计与企业主流生产设备相近的中试设备，搭建模拟工程实际的实践操作系统。按照生产操作规程进行仿真模拟操作训练，再现生产过程。
2 实习基地与产学研结合示范基地并重的校外实践教学平台
校外实践教学实习基地群和产学研结合示范基地是培养“应用工程师”工程实践能力的重要保障条件。湖南工程学院机械工程学院按照“互惠互利、长期稳定、技术先进、综合实用”的原则，已建立28个能满足各专业课程实习、认识实习、生产实习、毕业实习要求，相对稳定、功能齐全的校外实习基地，一批国内知名企业成为湖南工程学院的实习教学基地。湖南工程学院与株洲齿轮有限责任公司共同建立了湖南省高校“机械设计制造”产学合作示范基地，校企间在产品设计与开发、人才联合培养等方面保持深度合作，实施“四年不间断循序渐进”实践教学模式，实现由“参观型”向“顶岗型”转变。
3 校企深度融合，培养学生解决实际问题的能力
应用型高级专业人才培养过程以产学融合为主要途径，以便其培养计划与企业的用人机制实现“零距离”融通，培养方案与企业的大学计划实现“无缝对接”。让学生直接体验和熟悉企业工作环境，接受针对职业生涯的实践培训，提高学生的社会适应能力。
建立产学研专业建设指导委员会。湖南工程学院机械工程学院聘请政府、企业及其他高校的专家及技术工程师组成机械类专业指导委员会，对专业培养目标、课程体系、课程设置等一系列问题进行分析和研究，共同制订专业建设规划，根据各专业的特点，确定毕业生应具备的专业技能结构和要素，进行人才培养的“顶层设计”。尝试与大型企业订单式培养人才，制订了“机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划工作方案”，按“3+1”过程模式实施。
改变教学模式，适应校企合作办学。学校开门办学，将产业界的专家纳入教育的各个环节，推行实习实训“双指导制”，毕业设计“双导师制”，学生质量“双评价制”；实行试卷考核、现场考核、答辩考核、课程论文、综合评价等多种方式相结合的考试制度改革；根据企业工程师的建议，增设了机械设计综合实践、数字化设计制造综合实践、反求技术综合实践、快速成型，快速制模综合实践，提高学生多学科、多领域知识的应用能力；还增设了数控机床及组合夹具拆装周和机械测量综合实践周，使学生获得机械测量技能、机床结构认识及动手能力的系统训练。在教学过程中，积极开展项目教学、案例教学、现场教学、情景教学，研究导向型自主学习在机械类课程中的实现方案。校企联合培养，为学生提供了良好的工程环境。学生可以经常请教企业中的工程技术人员，学到许多课堂上学不到、学校教师也无法传授的实践经验。学生的毕业设计来自企业的课题数量，每年以12％的速度增长，2010年来自科研和生产实践的毕业设计课题达到94.6％。
五、建设一支工程实践能力强的师资队伍
学校通过“一送两请三联合”的方式，建立一支“双师型”教师队伍。将无工程背景的青年教师送到企业、行业进行锻炼；将具有一定工程背景的优秀人才请进学校充实专任教师队伍，将具有工程实践经验和一定学术造诣的企业优秀人才请进学校充实兼职教师队伍；和企业联合建立研究所、联合申报科研课题、联合孵化科技成果。湖南工程学院机械工程学院与企业共建了4个研究所(中心)，针对企业技术难题，进行联合攻关。提高大型机电装备动态性能的两项课题被列为国家自然科学基金资助项目；研制开发的小型风力发电机，系湘潭市重点支持项目，获得了湘潭首届科技发明大赛的百万大奖。机械设计制造及其自动化专业教学团队被评为湖南省省级教学团队。多种举措使得教师的工程实践能力得到很大提高，为培养应用工程师提供了坚实保障。