新工科背景下的機械電子工程專業(yè)教學改革

馬天兵 杜菲 王小兵

摘? 要 目前，安徽理工大學機械電子工程專業(yè)存在教學中新技術融入、質量評價體系不夠完善的問題，對培養(yǎng)目標的達成產(chǎn)生一定的影響。根據(jù)國家提出的新工科理念，立足行業(yè)需求，結合專業(yè)特色，借助產(chǎn)學研共建平臺，全方位地進行基于新工科背景的機械電子工程專業(yè)人才教學模式探索、研究，并進行改革實踐，對于該專業(yè)的工程教育認證和審核評估工作開展起到促進作用。

關鍵詞 新工科;機械電子工程;工程教育認證;教學改革;創(chuàng)新實驗室;實踐教學

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）14-0080-03

Teaching Reform of Mechatronic Engineering Specialty under Background of New Engineering//MA Tianbing， DU Fei， WANG Xiaobing

Abstract At present， the mechatronic engineering major in our uni-versity has the phenomenon of new teaching technology integration， quality evaluation system is not perfect， which has a certain impact on the realization of the training objective. According to the new engineering concept put forward by the country， based on the needs of the industry， combined with professional characteristics， with the

help of industry-university-research co-construction platform， the

teaching mode of mechatronic engineering talents is explored and

studied comprehensively based on the new engineering， and reform

practice is carried out， which plays a promoting role in the develop-ment of engineering education certification and audit evaluation of this specialty.

Key words new engineering; mechatronic engineering; engineering education certification; teaching reform; innovation lab; practice tea-

ching

1 前言

第四次工業(yè)革命的浪潮迎面而來，催生了“中國制造2025”“工業(yè)4.0”等國家重要戰(zhàn)略。我國高等教育需與時俱進，滿足新時代發(fā)展需求。工科專業(yè)迎來新機遇、新挑戰(zhàn)，新工科建設成為當務之急和長遠之策，及時更新教學理念，培養(yǎng)高素質的新人才，是迎合時代發(fā)展的需要[1]。目前，安徽理工大學機械電子工程專業(yè)在教學中新技術的融入、質量評價體系不夠完善，考核方式也比較單一[2]，導致部分學生創(chuàng)新能力較差，對培養(yǎng)目標的達成產(chǎn)生一定的影響。本專業(yè)以高素質專門人才的培養(yǎng)為目標，借助產(chǎn)學研共建平臺，全方位地進行基于新工科和工程教育認證背景的機械電子工程專業(yè)人才教學模式探索與改革實踐，可為該專業(yè)工程教育認證的實施和審核評估工作的開展奠定良好的基礎。

2 集合需求與特色，確定符合新工科的卓越人才培養(yǎng)目標

根據(jù)國內工業(yè)發(fā)展對機械電子工程專業(yè)卓越人才的要求，進一步完善機械電子工程專業(yè)培養(yǎng)目標。通過制訂完整的本科生培養(yǎng)計劃，規(guī)定完成該計劃所需要進行的各個教學環(huán)節(jié)、教學實踐活動和其他有助于達到目標要求的課外訓練，建立科學的管理制度和運行機制對各個環(huán)節(jié)進行過程控制，保證培養(yǎng)目標得以順利實現(xiàn)。注重專業(yè)課程的相互銜接，注重理論聯(lián)系實際，大力提高實踐環(huán)節(jié)所占比重。在教學內容安排上，以礦山智能機械電子工程裝備、工業(yè)自動化流水線為主線，合理整合專業(yè)課程群;借助省內外知名企業(yè)的共建基地，開展認識實習、生產(chǎn)實習、工程案例實訓等形式的工程實踐，提高學生專業(yè)素質和團隊協(xié)作精神，使學生的理論知識、工程實踐能力、職業(yè)素養(yǎng)等綜合素質得到提高。

3 結合人工智能，構建基于新工科的卓越人才培養(yǎng)教學體系

安徽理工大學機械工程學院已經(jīng)建立了微型智慧工廠創(chuàng)新實驗室、機器人與電子創(chuàng)新實驗室等，給學生提供校內實踐實習基地。新建的智慧工廠創(chuàng)新實驗室擁有自動化立體倉庫、AGV小車、RFID、數(shù)控機床系統(tǒng)、安川加工機器人、智能視覺檢測系統(tǒng)、YAMAHA機器人裝配系統(tǒng)、MES控制系統(tǒng)等，可以實現(xiàn)工件的自動搬運、自動加工、自動檢測、自動裝配、自動分揀、自動倉儲等操作，自動化程度很高，將新工科中提倡的人工智能、智能制造、機器人、云計算等新興技術融于課程和綜合實訓實踐教學中。

在單片機和PLC綜合實驗、課程設計、畢業(yè)設計中圍繞復雜工程問題，充分結合機械電子創(chuàng)新設計開放實驗室平臺，讓學生經(jīng)歷“構思—設計—實現(xiàn)—運行”四個完整的階段完成實訓[3]。另一方面，讓學生到如埃夫特智能裝備股份有限公司的實習基地頂崗實習，使學生真正了解機器人等相關熱點領域，進一步鍛煉學生的工程實踐能力，縮小學生綜合能力與企業(yè)要求的差距。

4 通過國際交流，提升學生國際視野

安徽理工大學機械工程學院機械電子工程專業(yè)已在2017年被教育部批準為與韓國東西大學聯(lián)合辦學專業(yè)，并與2018年開始招生，通過雙方國際交流，有利于學生探討專業(yè)新技術、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式。另外，2017年12月28日、2018年7月12日、2019年7月9日與韓國的韓南大學成功舉辦三屆以學生為主體的機械電子工程創(chuàng)新作品交流會，未來將會每年舉辦一場交流會，進一步拓展學生國際視野。

5 建設符合新工科和工程教育標準的機械電子工程專業(yè)教師隊伍

安徽理工大學制定了較完善的教師隊伍發(fā)展規(guī)劃，通過委托培養(yǎng)+引才策略，確保機械電子工程專業(yè)教學團隊向著工程實踐能力強、高學歷比例高、年齡結構合理、職稱結構好、知識結構優(yōu)化的方向發(fā)展;并且招聘經(jīng)驗豐富的高新企業(yè)高職稱人員作為兼職教師，2018年已從中科院系統(tǒng)、天津大學引進博士人才三人，拓展了機械電子工程新技術教研方向，逐步完善新工科和工程教育標準對教師隊伍的要求。

6 評建結合，健全實踐教學評價機制

實踐教學是培養(yǎng)學生實際操作、解決實際問題能力的關鍵環(huán)節(jié)，健全的評價體系可以優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)教學效果，提高實踐環(huán)節(jié)教學質量。

學生實踐教學成績考核指標的構建? 實驗課程考核主要以培養(yǎng)學生的動手能力和思考能力為出發(fā)點，著重對實驗預習、實驗過程操作、實驗結果與分析報告和實驗出勤情況進行全方位考核;實踐過程考核專業(yè)技能、職業(yè)技能、綜合技能等各方面，著重考核學生解決復雜工程問題的能力，體現(xiàn)專業(yè)基礎知識的掌握和應用、前沿知識的領悟、寫作、職業(yè)道德、業(yè)務操作、職業(yè)判斷、溝通交流和團隊合作能力;實習環(huán)節(jié)主要根據(jù)學生的實習表現(xiàn)、實習日記、實習報告、實習問題回答情況等方面進行評價，著重體現(xiàn)學生的獨立思考和解決問題能力;畢業(yè)論文環(huán)節(jié)主要根據(jù)學生的設計態(tài)度、工作量、論文的規(guī)范性、匯報和答辯情況進行評價，著重體現(xiàn)文獻檢索、新技術應用、復雜工程問題解決、非技術要素分析能力。

教師實踐教學考核指標的構建? 針對實驗教師，主要從課前各種儀器、教育規(guī)章制度、實驗指導書等的準備情況、教學中實驗講解與指導情況、課后實驗報告的批改情況、實驗教學模式和方法的改革等方面進行評價。

建立實踐教學質量評價監(jiān)控和反饋制度? 制定“實踐教學質量監(jiān)控制度”“實踐指導教師工作規(guī)范”等制度，利用督察組督查、領導期中檢查、期末檢查、學生座談會等方式，探討實踐教學中存在的問題，并及時反饋給各位教師，讓他們整改，并將個人教學效果與最終績效考核掛鉤，從而形成一套持續(xù)改進的閉環(huán)評價與反饋機制。

7 結語

安徽理工大學機械工程學院緊密圍繞學校定位和專業(yè)特色，將新工科與工程教育理念融于機械電子工程專業(yè)卓越人才培養(yǎng)方案中，以校企產(chǎn)學研合作、國際交流、先進智能實驗設備為平臺，制定符合新工科和工程教育理念的培養(yǎng)目標、實踐課程體系、教師隊伍建設規(guī)劃和評價機制，做到新工科、新專業(yè)、新起點，進一步提高學生的工程實踐能力，有利于復合工程技術人才的培養(yǎng)，符合新工科背景下新興工程科技人才的需求，為未來學校機械電子工程專業(yè)的審核評估和專業(yè)認證工作開展奠定良好的基礎。■

參考文獻

[1]教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知

[EB/OL].[2017-02-20].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/

A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html？auth

key=3lbrf3.

[2]杜菲.基于CDIO模式的機械電子工程專業(yè)教學體系改革[J].考試周刊，2016（84）：8-9.

[3]王海，裴九芳，許德章.產(chǎn)學研一體化CDIO工程教育模式在測控專業(yè)的改革與實踐[J].中國電力教育，2013（22）：

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