高職機(jī)械電工電子類專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建

黃忠仕 何建勇

【摘 要】本文分析高職機(jī)械電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)及知識(shí)構(gòu)成，從以機(jī)械電工電子技術(shù)為軸線構(gòu)建課程體系、建設(shè)應(yīng)用創(chuàng)新型師資隊(duì)伍、建設(shè)“理論+仿真+實(shí)操”創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、分階段構(gòu)建多層次的職業(yè)能力培養(yǎng)體系等方面論述高職機(jī)械電工電子類專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的具體構(gòu)建。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械電工電子類專業(yè) 應(yīng)用創(chuàng)新型人才 培養(yǎng)模式

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）31-0144-03

隨著新一代電力電子與通信技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械電工電子產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)發(fā)生了新的變化，人才需求結(jié)構(gòu)也相應(yīng)改變。對(duì)高職機(jī)械電工電子類專業(yè)而言，在人才培養(yǎng)模式上需打破思維束縛，更新觀念，積極開展創(chuàng)新探索。高職機(jī)械電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)以應(yīng)用創(chuàng)新型人才和設(shè)備操作維護(hù)型人才培養(yǎng)為目標(biāo)。其中，應(yīng)用創(chuàng)新型人才不僅要掌握并靈活運(yùn)用學(xué)校所教授的知識(shí)與技能，而且要能夠?qū)崿F(xiàn)儲(chǔ)備知識(shí)在新情景下的靈活結(jié)合，以解決不斷出現(xiàn)的新問題。本文擬探討高職機(jī)械電工電子類專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建。

一、高職機(jī)械電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)及知識(shí)構(gòu)成

對(duì)高職院校而言，人才培養(yǎng)的目標(biāo)在于應(yīng)用。高職機(jī)械電工電子類專業(yè)主要培養(yǎng)掌握機(jī)械電氣設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、檢修維護(hù)相關(guān)的理論與專業(yè)知識(shí)，能夠獨(dú)立解決電工電氣領(lǐng)域復(fù)雜工程實(shí)際問題的機(jī)電一體化設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、技術(shù)管理方面的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才。

高職機(jī)械電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)具有以下典型特點(diǎn)：一是多學(xué)科交叉與融合。高職機(jī)械電工電子類專業(yè)是典型的跨學(xué)科專業(yè)，內(nèi)容涵蓋機(jī)械、電工、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等。二是復(fù)合應(yīng)用特征。學(xué)生要掌握機(jī)、電、液多門類理論知識(shí)與專業(yè)技能，在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、性能評(píng)估與系統(tǒng)集成方面具有優(yōu)勢(shì)。三是培養(yǎng)目標(biāo)側(cè)重應(yīng)用技術(shù)。在教學(xué)體系中，高職院校與專業(yè)院校、本科院校形成梯次配置，高職定位于專業(yè)知識(shí)與技術(shù)的工程實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)過程和目標(biāo)更接近生產(chǎn)一線。

高職機(jī)械電工電子類專業(yè)畢業(yè)生多從事機(jī)電一體化、汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工作。機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電工電子、計(jì)算機(jī)學(xué)科的有機(jī)集合體，核心模塊包含機(jī)械模塊、執(zhí)行模塊、動(dòng)力單元、驅(qū)動(dòng)模塊、傳感與檢測(cè)模塊、控制單元;所涉及的技術(shù)涵蓋嵌入式、信號(hào)處理與通信、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等。機(jī)械電工電子類專業(yè)服務(wù)于機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造，主要圍繞機(jī)電一體化設(shè)備需求組織教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生通過專業(yè)課學(xué)習(xí)系統(tǒng)掌握電工電子設(shè)備原理。機(jī)械電工電子專業(yè)的知識(shí)體系包括機(jī)械設(shè)計(jì)類課程、電工類課程、電子與通信類課程、計(jì)算機(jī)類課程、控制類課程等。

二、高職機(jī)械電工電子類專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的具體構(gòu)建

（一）以機(jī)械電工電子技術(shù)為軸線構(gòu)建課程體系

圍繞機(jī)械電工電子技術(shù)組織專業(yè)課程知識(shí)內(nèi)容，構(gòu)建一個(gè)專業(yè)而全面的課程知識(shí)體系。如圍繞機(jī)械電工電子設(shè)備設(shè)計(jì)，對(duì)專業(yè)知識(shí)構(gòu)成體系進(jìn)行分解，如圖1所示。機(jī)械電工電子類專業(yè)知識(shí)由分析方法、表達(dá)方法、設(shè)計(jì)方法三個(gè)功能單元組成，課程體系涉及電工技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。與三個(gè)功能單元進(jìn)行對(duì)應(yīng)，對(duì)課程進(jìn)行功能模塊劃分，隸屬設(shè)計(jì)方法領(lǐng)域的課程包含機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、機(jī)械制造技術(shù)等;隸屬表達(dá)方法范疇的課程包括公差與配合、電工技術(shù)、工程材料等;隸屬分析方法范疇的課程包括模擬/數(shù)字電子技術(shù)、材料力學(xué)、可靠設(shè)計(jì)等。同時(shí)，工程實(shí)踐過程中還會(huì)涉及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、節(jié)能降耗相關(guān)課程。因此，有必要對(duì)已經(jīng)開設(shè)的專業(yè)課程進(jìn)行全面系統(tǒng)摸底，圍繞機(jī)械電工電子學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行整合與重組，停開關(guān)聯(lián)度低的課程，彰顯專業(yè)課程的內(nèi)在屬性與時(shí)代前瞻性，落腳于人才培養(yǎng)的根本出發(fā)點(diǎn)。

（二）建設(shè)應(yīng)用創(chuàng)新型師資隊(duì)伍

高職院校應(yīng)用創(chuàng)新型教育模式的推行，核心在于應(yīng)用創(chuàng)新型師資隊(duì)伍建設(shè)。應(yīng)用創(chuàng)新型師資隊(duì)伍可從以下幾方面著手建設(shè)。

1.教學(xué)觀念。高職院校存在課時(shí)量多、師資力量薄弱的實(shí)際問題，教師的主要精力投入到日常教學(xué)任務(wù)中，無暇對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行反思，最終造成教師疲于授課，學(xué)生馬虎應(yīng)對(duì)的局面。多年來，枯燥的內(nèi)容、沉悶的課堂氛圍、有限的師生互動(dòng)，并沒有發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。對(duì)此，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，由知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者，在傳授理論知識(shí)與實(shí)操技能的同時(shí)善于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)思維與自學(xué)能力。

2.教學(xué)方式方法。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，文獻(xiàn)檢索與知識(shí)獲取更加便捷，這拓展了教學(xué)資源的獲取途徑。但高職學(xué)生對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的應(yīng)用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于本科學(xué)生，如對(duì)知網(wǎng)、萬方檢索網(wǎng)站、小木蟲學(xué)術(shù)論壇、學(xué)術(shù)QQ群以及其他專業(yè)網(wǎng)站的應(yīng)用，還需要借助教師的課堂引導(dǎo)才能獨(dú)立完成。對(duì)此，教師可在傳統(tǒng)授課形式基礎(chǔ)上，以線上授課模式作為補(bǔ)充，提升學(xué)生參與課堂的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

3.業(yè)務(wù)能力。高職院?，F(xiàn)任教師超過八成是畢業(yè)后直接到崗，企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷空白，所培養(yǎng)的畢業(yè)生難以具備實(shí)踐能力。對(duì)此，教師應(yīng)多參加教師技能競(jìng)賽、科研項(xiàng)目，提高自身專業(yè)能力。從2015年以來的校企合作項(xiàng)目情況來看，中小型企業(yè)正致力于智能制造設(shè)備對(duì)人工的替代，但設(shè)備需求數(shù)量不多，且為非標(biāo)設(shè)備，出于成本考慮，中小企業(yè)一般不愿與專業(yè)非標(biāo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司合作，而傾向于校企聯(lián)合進(jìn)行設(shè)備研發(fā)。高職教師應(yīng)抓住這一機(jī)遇，參與到企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，提升自身專業(yè)技術(shù)水平。

（三）建設(shè)“理論+仿真+實(shí)操”創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)可探索創(chuàng)新型實(shí)訓(xùn)室建設(shè)，以培養(yǎng)學(xué)生在解決實(shí)際問題過程中對(duì)所學(xué)知識(shí)與技能的綜合運(yùn)用能力。創(chuàng)新型實(shí)訓(xùn)室可參考“理論+仿真+實(shí)操”分層遞進(jìn)式架構(gòu)（見圖2），構(gòu)建包含理論知識(shí)學(xué)習(xí)、系統(tǒng)仿真模擬、實(shí)際設(shè)備操作三個(gè)板塊的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。

“理論+仿真+實(shí)操”創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包括仿真模型調(diào)試平臺(tái)和“DIY”創(chuàng)新實(shí)操平臺(tái)。由于超過半數(shù)的機(jī)電設(shè)備為非標(biāo)設(shè)備，依用戶實(shí)際需求定制生產(chǎn)，升級(jí)換代周期短，研發(fā)階段如果全部采購實(shí)際設(shè)備，會(huì)推高設(shè)計(jì)成本。因此，在開發(fā)階段可借助IRAI等機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)仿真軟件進(jìn)行仿真模擬操作。IRAI是一款成熟的商業(yè)化軟件，包含機(jī)械設(shè)計(jì)模塊、液/氣壓模塊、電工電子模塊、PLC模塊、機(jī)器人模塊等，仿真實(shí)體模擬真實(shí)設(shè)備，支持各種編輯命令，且自帶PLC外部通信接口。具體應(yīng)用中，可在ProE、Solidworks等三維制圖軟件中建立設(shè)計(jì)方案仿真模型，經(jīng)由數(shù)據(jù)接口導(dǎo)入IRAI分析軟件中，建立虛擬PLC通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)入模型的控制。這解決了教學(xué)機(jī)電模型不足的現(xiàn)實(shí)問題，通過虛擬仿真模型操作，學(xué)生可以更直觀地掌握設(shè)備性能，避免常識(shí)性操作錯(cuò)誤，降低實(shí)驗(yàn)室設(shè)備損壞率，同時(shí)有效保障學(xué)生人身安全。

在仿真模型調(diào)試平臺(tái)達(dá)到預(yù)期效果后，學(xué)生可以到“DIY”創(chuàng)新實(shí)操平臺(tái)開展驗(yàn)證工作。在“DIY”創(chuàng)新實(shí)操平臺(tái)，學(xué)生可依據(jù)驗(yàn)證需求，自行選擇機(jī)械零部件、電力電子元器件進(jìn)行組裝設(shè)計(jì)。創(chuàng)新實(shí)操中心提供常用PLC、繼電器/接觸器、變頻器、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、氣/液壓缸、電磁閥、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、警報(bào)燈、按鈕、顯示屏以及常用的型材與機(jī)械傳動(dòng)零部件?！癉IY”創(chuàng)新實(shí)操平臺(tái)提供了一個(gè)開放式創(chuàng)新空間，支撐學(xué)生參加“機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試”技能大賽、“挑戰(zhàn)杯”等賽事，以及畢業(yè)設(shè)計(jì)素材創(chuàng)作空間。“DIY”創(chuàng)新實(shí)操平臺(tái)的存在可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力與科技創(chuàng)新的主觀能動(dòng)性，其正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要一套考核與管理體系來保障。

（四）分階段構(gòu)建多層次的職業(yè)能力培養(yǎng)體系

對(duì)高職機(jī)械電工電子類專業(yè)的學(xué)生來說，在扎實(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，還應(yīng)注重知識(shí)應(yīng)用與交叉綜合能力，突出系統(tǒng)性實(shí)踐訓(xùn)練的可持續(xù)性。應(yīng)用能力培養(yǎng)可分為三個(gè)不同階段：基礎(chǔ)應(yīng)用能力、綜合能力基礎(chǔ)與應(yīng)用方法、綜合應(yīng)用能力實(shí)踐訓(xùn)練?；A(chǔ)應(yīng)用能力培養(yǎng)與專業(yè)課教學(xué)同步，針對(duì)某一特定技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用能力進(jìn)行培養(yǎng)。以計(jì)算機(jī)控制基本應(yīng)用技術(shù)培養(yǎng)為例，穿插于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用等專業(yè)類課程教學(xué)內(nèi)容中，以課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作等形式開展。綜合能力基礎(chǔ)與應(yīng)用方法主要培養(yǎng)機(jī)械電工電子設(shè)備開發(fā)方法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成內(nèi)容，與工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等總結(jié)性、綜合課程同步，以課堂教學(xué)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、綜合性實(shí)驗(yàn)形式開展。綜合應(yīng)用能力實(shí)踐訓(xùn)練以基礎(chǔ)應(yīng)用能力和綜合能力基礎(chǔ)與應(yīng)用方法的獲得為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械電工電子系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。可以基于虛擬或?qū)嶋H項(xiàng)目開展綜合訓(xùn)練，要求學(xué)生通過專業(yè)社團(tuán)、技能協(xié)會(huì)、興趣小組模式完成機(jī)械電工電子相關(guān)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)、操作技能以及項(xiàng)目孵化能力。

此外，雖然許多高職院校人才培養(yǎng)已實(shí)現(xiàn)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合，但實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)習(xí)、雙創(chuàng)訓(xùn)練、孵化、競(jìng)賽板塊還不夠深入。對(duì)此，可嘗試將學(xué)生的項(xiàng)目參與度和專業(yè)（下轉(zhuǎn)第179頁）（上接第145頁）社團(tuán)融入度納入教師的當(dāng)年考評(píng)體系;充分利用已建成的國家級(jí)、省市級(jí)、院校級(jí)技能競(jìng)賽平臺(tái)，突出成果向技能的轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，提升競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的成果轉(zhuǎn)化率與使用效能;建立院校與屬地產(chǎn)業(yè)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，使學(xué)生技能水平更好地對(duì)接協(xié)同創(chuàng)新中心升級(jí)。

實(shí)踐中，在實(shí)施上述電工電子類專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式后，學(xué)生專利申請(qǐng)數(shù)量與省級(jí)技能大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲獎(jiǎng)數(shù)量均有所突破，且呈逐年遞增趨勢(shì);學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力提升明顯，在適度引導(dǎo)下學(xué)生均可找到感興趣的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，且完成質(zhì)量較高。因此，本文所論電工電子類專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式可以為高職電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)提供一定的借鑒。

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【基金項(xiàng)目】2015年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“改革電工電子技術(shù)系列課程的教學(xué)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的研究與實(shí)踐”（GXGZJG2015B276）

【作者簡(jiǎn)介】黃忠仕（1982— ），男，壯族，廣西田林人，研究生，百色職業(yè)學(xué)院講師，研究方向：機(jī)械電子工程;何建勇（1968— ），男，苗族，廣西平樂人，研究生，百色職業(yè)學(xué)院副教授，研究方向：電工電子技術(shù)。

（責(zé)編 蘇 洋）