機(jī)電一體化系統(tǒng)課程群的教學(xué)模式改革

郝美香

（石嘴山工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏 石嘴山753000）

0 引言

機(jī)電設(shè)計(jì)制造行業(yè)進(jìn)入新發(fā)展階段，推動(dòng)機(jī)電制造向智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，融合電子信息互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，形成相應(yīng)技術(shù)專利和技術(shù)體系，已經(jīng)成為機(jī)電設(shè)計(jì)制造行業(yè)面臨的重要課題。人才是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性要素，作為高層次機(jī)電設(shè)計(jì)人才的輸出基地，地方高?？梢栽趯I(yè)核心課程機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程群教學(xué)中探索產(chǎn)教協(xié)同合作的教學(xué)模式，從而為新時(shí)期的機(jī)電設(shè)計(jì)制造行業(yè)培養(yǎng)人才，開發(fā)新的道路。

石嘴山工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)底蘊(yùn)豐厚，有一個(gè)校辦工廠：石嘴山神工科技有限公司，引進(jìn)寧夏榮光科技集團(tuán)共建智能制造車間和LED車間兩個(gè)實(shí)訓(xùn)基地，并與周邊企業(yè)共建多個(gè)校外實(shí)訓(xùn)基地，引企入校、資源共享、產(chǎn)教融合，積極探索機(jī)械制造類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，與企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)“雙主體”育人。

1 現(xiàn)代機(jī)電制造設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)體系存在的突出短板

1.1 課程知識(shí)框架的時(shí)效性不強(qiáng)，過程教學(xué)重視程度不夠

傳統(tǒng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容和教學(xué)方法與現(xiàn)代智能化和信息化制造業(yè)的人才目標(biāo)要求不匹配，特別是有很多課程中的相關(guān)理論知識(shí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與最前沿的發(fā)展趨勢(shì)不相符。在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐課程內(nèi)容的安排上，相對(duì)滯后，比如在機(jī)械裝備類課程設(shè)計(jì)內(nèi)容當(dāng)中，還是以減速器這一傳統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)為主題，對(duì)于智能工廠、機(jī)器人、3D打印、網(wǎng)絡(luò)共享制造車間等，都沒有在設(shè)計(jì)實(shí)踐課程中體現(xiàn)出來(lái)。因此，在課堂教學(xué)中，教師只是按照課本的知識(shí)類別去設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，而沒有真正落實(shí)到現(xiàn)代機(jī)電制造的生產(chǎn)線環(huán)節(jié)上，即生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、加工制造、檢驗(yàn)、調(diào)試測(cè)試等重點(diǎn)任務(wù)，學(xué)生缺少良好的實(shí)踐平臺(tái)延伸，在進(jìn)入專業(yè)崗位后，仍然有無(wú)從下手的現(xiàn)象。教學(xué)沒有與生產(chǎn)、動(dòng)手、研究聯(lián)動(dòng)協(xié)同，學(xué)生的專業(yè)技能沒有得到真正的增強(qiáng)[1]。

1.2 在產(chǎn)教協(xié)同和校企合作框架下的課程改革緩慢，地方行業(yè)特色資源挖掘契合不夠深入

地方高校的人才庫(kù)打造，應(yīng)當(dāng)積極與企業(yè)、社會(huì)、政府、科研院所等多方主體進(jìn)行合作和配合，博采眾長(zhǎng)，集中合力推動(dòng)。但是很多地方的應(yīng)用型高校，受制于財(cái)力水平，品牌影響力等多重因素影響，教學(xué)改革推進(jìn)并不是很順利，在人才培養(yǎng)的目標(biāo)、體系、技術(shù)以及專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)應(yīng)用、前沿科技的探索和實(shí)踐都涉足較少。一方面是合作的企業(yè)較少，另一方面是合作平臺(tái)不夠科學(xué)、全面、系統(tǒng)，產(chǎn)教融合下的新型機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程模式遠(yuǎn)沒有達(dá)到現(xiàn)代制造業(yè)市場(chǎng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)[2]。

機(jī)電設(shè)計(jì)智能化的轉(zhuǎn)型，對(duì)于人才的要求更加的綜合化和復(fù)雜化，需要相關(guān)人才除具備機(jī)電相關(guān)基本知識(shí)技能外，還要對(duì)計(jì)算機(jī)控制原理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能、仿生技術(shù)等都有相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)踐能力[3]。那么地方高校在未來(lái)的轉(zhuǎn)型當(dāng)中依托互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，打造智能化的制造情景，在虛擬工廠下，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)技術(shù)有更加真切和深入的感知，與多媒體教學(xué)技術(shù)相結(jié)合，可以把智能工廠的運(yùn)行的相關(guān)流程遠(yuǎn)程傳遞到課堂當(dāng)中，也可以利用云課堂，讓工廠的一線生產(chǎn)和管理人員為學(xué)生開展云端授課，就能把更多的實(shí)際工廠生產(chǎn)案例與問題引入。

2 產(chǎn)教協(xié)同機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程群創(chuàng)新實(shí)踐舉措

2.1 聚焦核心工程技術(shù)能力，重塑智能制造課程體系

地方應(yīng)用型高校要把創(chuàng)新人才的培養(yǎng)作為主攻方向，而機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程群主干是人才培養(yǎng)課程體系中的核心課程群，它的教學(xué)成效直接影響著以智能制造為主導(dǎo)的工匠型人才培養(yǎng)的課程體系的全面性和實(shí)用性。石嘴山工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院與當(dāng)?shù)氐恼⑵髽I(yè)、職教聯(lián)盟等進(jìn)行全面合作，在智能化、數(shù)字化的生產(chǎn)線、設(shè)施設(shè)備、工藝技術(shù)等實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做全面的總結(jié)和凝練，把一些現(xiàn)代的虛擬現(xiàn)實(shí)、視覺感知等驅(qū)動(dòng)元件、智能儀表的操作應(yīng)用列為典型案例，納入課程群的主干課程實(shí)踐內(nèi)容當(dāng)中。同步開展教材的編制，內(nèi)容體現(xiàn)原理和實(shí)踐運(yùn)用的緊密結(jié)合，通過多媒體的要素進(jìn)行解釋說明，在突出主干課程后，再對(duì)其他輔助課程進(jìn)行梳理和配置，做到前后對(duì)應(yīng)，深度融合[4]。

2.2 把理論知識(shí)教學(xué)和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐深度融合

產(chǎn)教協(xié)同機(jī)制的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，在于教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐這兩個(gè)有顯著差別的社會(huì)活動(dòng)方式的結(jié)合。課程群應(yīng)當(dāng)側(cè)重于課堂教學(xué)的內(nèi)容和形式，與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際密切聯(lián)系，比如引入現(xiàn)實(shí)性的工程問題和案例，更具實(shí)操性的工廠培訓(xùn)方式等。我院把產(chǎn)教協(xié)同的改革以現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目細(xì)化，讓改革以項(xiàng)目制的形式推進(jìn)，比如瞄準(zhǔn)企業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目[5]，讓師生積極地加入項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)之中，以實(shí)踐強(qiáng)化知識(shí)，將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，相互促進(jìn)，讓學(xué)生能夠邊學(xué)邊干，突出其主體地位，打破理論教學(xué)和實(shí)踐實(shí)操間的明顯界限，在干中學(xué)，學(xué)中思，學(xué)中干，把思考的創(chuàng)新點(diǎn)及時(shí)地運(yùn)用到實(shí)踐中去檢驗(yàn)，從理論層面逐漸的落地到實(shí)踐層面。以我院開設(shè)的機(jī)電一體化的電子技術(shù)課程為例，通過緊密結(jié)合的教學(xué)模式，讓學(xué)生不僅能熟悉理實(shí)一體化的概念內(nèi)涵，形成理實(shí)一體化的工程思維，更重要的是在實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)，能夠合理地選定一體化的電子元件的規(guī)格和型號(hào)，將其組裝成一體化的系統(tǒng)，并投入使用。這樣通過參與項(xiàng)目，鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)內(nèi)在潛能。

2.3 建立新型現(xiàn)代學(xué)徒制，讓半工半讀模式不斷變革創(chuàng)新

這就要求高校要把“三變”作為協(xié)同推進(jìn)的課程群重點(diǎn)改革任務(wù)來(lái)抓，通過生產(chǎn)車間變?yōu)榻虒W(xué)課堂，一線車間操作變?yōu)檎n堂實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，企業(yè)的技術(shù)工程能手專家變?yōu)榇髮W(xué)課堂當(dāng)中的高水平師資資源。經(jīng)過這樣的改革，企業(yè)的一些先進(jìn)高端設(shè)施設(shè)備、新材料、新技術(shù)、新方法通過“互聯(lián)網(wǎng)+”遠(yuǎn)程培訓(xùn)、虛擬現(xiàn)實(shí)和現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)等技術(shù)，將企業(yè)的生產(chǎn)場(chǎng)景展示到教學(xué)課堂中，模擬真實(shí)環(huán)境讓學(xué)生在身臨其境中進(jìn)行學(xué)習(xí)探索，企業(yè)師傅變授課的教師，學(xué)生可以與企業(yè)的一線“教師”實(shí)現(xiàn)面對(duì)面交流，大幅提升半工半讀這種教學(xué)模式的實(shí)用性和普及性。同時(shí)，教師可以參與企業(yè)的創(chuàng)新和前沿的項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)，教師變企業(yè)師傅，這樣教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)更加充實(shí)，理論教師和實(shí)訓(xùn)教師都配備到位，打破了原有雙師型隊(duì)伍中的專業(yè)能力教師偏低的現(xiàn)實(shí)問題。學(xué)生可以在企業(yè)師傅、教師的帶領(lǐng)下完成小的任務(wù)，參與實(shí)際生產(chǎn)，學(xué)生變企業(yè)工人，這種形式是對(duì)半工半讀的培養(yǎng)模式的一種深度創(chuàng)新[6]。

我院除了采用上述方法模擬真實(shí)環(huán)境教學(xué)外，還通過與校辦工廠石嘴山神工科技有限公司、寧夏榮光科技集團(tuán)合作，建立數(shù)控專業(yè)、機(jī)電專業(yè)、焊接專業(yè)的新型現(xiàn)代學(xué)徒制班，學(xué)生除基本的課堂教學(xué)任務(wù)外，在校企共建的實(shí)訓(xùn)基地當(dāng)學(xué)徒，參與工廠的生產(chǎn)任務(wù)。

3 結(jié)語(yǔ)

以地方應(yīng)用型高校在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)專業(yè)課程群改革為借鑒，結(jié)合我院特點(diǎn)，從產(chǎn)教融合思路出發(fā)，圍繞課程實(shí)踐模式的四大轉(zhuǎn)變，加強(qiáng)產(chǎn)教融合實(shí)踐，重塑教學(xué)課程體系等方面進(jìn)行了探討分析和總結(jié)，形成了具有地方特色的課程群協(xié)同推進(jìn)的教學(xué)模式經(jīng)驗(yàn)。