以應(yīng)用能力為目標(biāo)的機(jī)械電子專業(yè)課程體系優(yōu)化及實(shí)踐

徐偉 張新娜

摘 要：本文以機(jī)械的專業(yè)課程體系為例，通過人才培養(yǎng)大綱的知識、能力和素質(zhì)要求的分解，以應(yīng)用能力為目標(biāo)優(yōu)化原有課程體系框架，進(jìn)而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子;應(yīng)用能力;課程體系

中圖分類號：G4???? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????? doi：10.19311/j.cnki.16723198.2022.17.088

應(yīng)用型本科院校以服務(wù)所在省市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展為定位方向，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。機(jī)械電子專業(yè)為適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，培養(yǎng)具有較高人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)、具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，具備機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、信息科學(xué)和控制科學(xué)方面的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)知識，了解機(jī)械電子工程領(lǐng)域的發(fā)展方向，具有從事機(jī)電產(chǎn)品及系統(tǒng)研究與技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)行管理、質(zhì)量檢測和營銷技術(shù)服務(wù)等方面工作的高級應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，學(xué)院機(jī)電專業(yè)學(xué)生80%以上來自省內(nèi)，就業(yè)主要行業(yè)是制造業(yè)，大部分畢業(yè)生單位是私營企業(yè)。所以，專業(yè)主要培養(yǎng)目標(biāo)是生產(chǎn)工程師和服務(wù)工程師。由于近幾年學(xué)院學(xué)生課外科技活動成果顯著，作為參與競賽類型最多的專業(yè)，機(jī)械電子專業(yè)學(xué)生在機(jī)械、電子設(shè)計(jì)競賽，以及智能車和航模競賽中都有良好的表現(xiàn)，這些獲獎?wù)咭渤蔀橹行∑髽I(yè)應(yīng)用項(xiàng)目開發(fā)的骨干力量。

課程體系和教學(xué)內(nèi)容是人才培養(yǎng)的主要載體。如果說專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是對學(xué)生在知識、能力和素質(zhì)方面提出的理想預(yù)期，反應(yīng)工程專業(yè)教育的必然要求，那么相應(yīng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容則在很大程度上決定了學(xué)生所能呈現(xiàn)的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，決定了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)能否成為客觀現(xiàn)實(shí)。以學(xué)科理論學(xué)習(xí)為中心的工科專業(yè)課程體系存在的主要問題是：一是課程體系拼盤設(shè)計(jì)：專業(yè)課程間條塊分割、缺乏有效的銜接和溝通機(jī)制，不利于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的整合;二是理論與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)：課程內(nèi)容以學(xué)科理論為中心，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)弱化，課堂理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié);三是專業(yè)教育課程滯后：低年級有熱情但不具備理論基礎(chǔ)，高年級學(xué)生受就業(yè)壓力影響，課外科技活動參與率低。

專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)中會面臨諸多約束，對獨(dú)立學(xué)院工科專業(yè)而言，師資隊(duì)伍和專業(yè)實(shí)踐條件對母體學(xué)校的過度依賴所形成的資源約束最為突出。在充分分析現(xiàn)實(shí)條件的基礎(chǔ)上開展課程體系優(yōu)化設(shè)計(jì)，是現(xiàn)階段專業(yè)發(fā)展和課程建設(shè)的關(guān)鍵問題。以獨(dú)立學(xué)院機(jī)電專業(yè)為例，研究以應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)的專業(yè)課程體系集成優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵策略和方法，形成與突出技術(shù)能力培養(yǎng)的目標(biāo)相適應(yīng)的課程體系方案。

1 課程體系設(shè)計(jì)

緊密結(jié)合區(qū)域人才市場的需求、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、生源特點(diǎn)和學(xué)院辦學(xué)定位，進(jìn)一步凝練專業(yè)特色，明確專業(yè)培養(yǎng)大綱中學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的具體要求，確定以應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)的課程體系的框架?？傮w工作路線如圖1所示。其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：（1）人才培養(yǎng)大綱的知識、能力和素質(zhì)要求的分解;（2）以應(yīng)用能力為目標(biāo)優(yōu)化原有課程體系框架;（3）在前兩步的基礎(chǔ)上細(xì)化課程大綱和教學(xué)進(jìn)程。

圖1 總體工作路線

以突出技術(shù)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，借鑒卓越工程師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于生產(chǎn)工程師和服務(wù)型工程師的培養(yǎng)要求，確定本專業(yè)培養(yǎng)大綱具體要求。根據(jù)工程師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的定義，結(jié)合機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，可以把培養(yǎng)大綱關(guān)于知識、能力、素質(zhì)的要求進(jìn)一步細(xì)化。

1.1 工程師的專業(yè)素質(zhì)

（1）基本素質(zhì)：具有良好的工程職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會責(zé)任感和較好的人文科學(xué)素養(yǎng)。

（2）現(xiàn)代工程意識：具有良好的質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康、安全和服務(wù)意識。

1.2 具備面向生產(chǎn)服務(wù)所需的知識

（1）基礎(chǔ)知識：具有從事工程工作所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)知識以及一定的經(jīng)濟(jì)管理知識，如市場營銷、質(zhì)量管理、財(cái)務(wù)管理和運(yùn)營管理。

（2）專業(yè)知識：掌握扎實(shí)的機(jī)電工程技術(shù)基本理論知識，了解生產(chǎn)工藝、機(jī)電設(shè)備與制造系統(tǒng)，了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。

（3）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與政策法規(guī)： 了解機(jī)電行業(yè)和制造業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)行業(yè)的政策、法律和法規(guī)。

1.3 生產(chǎn)與服務(wù)技術(shù)實(shí)踐能力

（1）基本要求：面向工程服務(wù)的檢測和診斷產(chǎn)品故障的能力，分析和解決工程實(shí)際問題的能力，生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)能力，產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力，技術(shù)改造和創(chuàng)新的初步能力。

（2）提高要求：面向設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性思維和系統(tǒng)思維能力，產(chǎn)品或工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和開發(fā)能力，工程項(xiàng)目集成的基本能力。

1.4 管理與溝通合作能力

環(huán)境適應(yīng)和團(tuán)隊(duì)合作的能力，良好的工程項(xiàng)目組織管理能力，較強(qiáng)的交流溝通、環(huán)境適應(yīng)和團(tuán)隊(duì)合作能力、信息獲取和終身學(xué)習(xí)能力。

根據(jù)機(jī)電專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，確定機(jī)械設(shè)計(jì)制造、電子設(shè)計(jì)制作、計(jì)算機(jī)測控應(yīng)用、機(jī)電一體化綜合應(yīng)用四大核心技術(shù)課程模塊，以此為主線構(gòu)成專業(yè)課程體系。

2 課程體系漸進(jìn)優(yōu)化

在低年級增加導(dǎo)學(xué)性課程，為學(xué)生后期的專業(yè)學(xué)習(xí)和課外科技創(chuàng)新實(shí)踐提供支持和引導(dǎo)。借鑒“軟件先行”的理念，盡早導(dǎo)入設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用課程，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用相關(guān)實(shí)踐類課程代替純機(jī)械的理論課程。補(bǔ)充機(jī)電行業(yè)生產(chǎn)工藝、設(shè)備應(yīng)用和質(zhì)量工程意識培養(yǎng)等體現(xiàn)行業(yè)和學(xué)院辦學(xué)特色、促進(jìn)職業(yè)素質(zhì)發(fā)展的內(nèi)容。建立并優(yōu)化機(jī)電系的平臺課程，加入技術(shù)能力實(shí)踐培訓(xùn)類專業(yè)選修課程，使課程應(yīng)用實(shí)例和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與本專業(yè)技術(shù)應(yīng)用方向更加契合，開發(fā)更多選修實(shí)驗(yàn)，克服平臺課多專業(yè)內(nèi)容相同，設(shè)計(jì)性綜合性實(shí)驗(yàn)少的問題。通過課程教學(xué)試點(diǎn)，進(jìn)行理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)改革探索，為后期更大覆蓋面的課程內(nèi)容和組織方式改革鑒定基礎(chǔ)。

3 課程體系研究成果

研究成果體現(xiàn)在形成專業(yè)培養(yǎng)大綱、核心技術(shù)課程群、課程體系框架系統(tǒng)方案上。

3.1 知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng)一體化的專業(yè)培養(yǎng)大綱（圖2）

3.2 突出技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐能力培養(yǎng)的核心技術(shù)課程群（表1）

3.3 系統(tǒng)優(yōu)化專業(yè)課程內(nèi)容，強(qiáng)化技術(shù)實(shí)踐內(nèi)容

以實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)課程為主軸，以四大技術(shù)模塊為主體，并在系平臺課的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充機(jī)電行業(yè)生產(chǎn)工藝和設(shè)備應(yīng)用和質(zhì)量工程意識培養(yǎng)等體現(xiàn)行業(yè)和學(xué)校辦學(xué)特色、促進(jìn)職業(yè)素質(zhì)發(fā)展的內(nèi)容。專業(yè)教育課程進(jìn)一步完善機(jī)電一體化系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)、制造與運(yùn)行管理、銷售技術(shù)支持等先進(jìn)實(shí)用技術(shù)內(nèi)容。

突出技術(shù)實(shí)踐能力課的課程教學(xué)改革試點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

（1）實(shí)習(xí)、獨(dú)立實(shí)踐課程改革實(shí)踐。以增強(qiáng)實(shí)習(xí)課程與拓展課程之間內(nèi)容的銜接，以及理論課和實(shí)踐課之間的聯(lián)系來體現(xiàn)理論學(xué)習(xí)的漸進(jìn)性，以及理論聯(lián)系實(shí)際的工科課程特點(diǎn)作為改革目標(biāo)，機(jī)械、電子實(shí)習(xí)課程縱向拓展課程主線清晰，機(jī)械、機(jī)電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容不斷深入。

（2）基于工程案例和項(xiàng)目實(shí)踐的計(jì)算機(jī)測控課程群改革實(shí)踐。課程內(nèi)容主要圍繞計(jì)算機(jī)測控技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)主題。以《測控技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐》《PLC原理及其應(yīng)用》《變頻伺服控制技術(shù)》系列技術(shù)課程作為試點(diǎn)實(shí)例，利用工訓(xùn)中心工業(yè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)開展案例化、項(xiàng)目化教學(xué)改革，對實(shí)驗(yàn)優(yōu)良的學(xué)生期末考核引入免試小組項(xiàng)目實(shí)踐代替筆試，通過項(xiàng)目驗(yàn)收+課堂答辯+實(shí)驗(yàn)報(bào)告確定期末成績，參加免試項(xiàng)目的學(xué)生實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和表達(dá)能力得到很大提升。免試小組課堂答辯環(huán)節(jié)，學(xué)生做評委參與考核，擴(kuò)大了項(xiàng)目實(shí)踐的收益面。

（3）面向?qū)I(yè)實(shí)踐課程群的工程案例及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫構(gòu)建。在歷年學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)和開放實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)積累的實(shí)踐素材基礎(chǔ)上，基于院內(nèi)外工業(yè)實(shí)訓(xùn)資源，聯(lián)合機(jī)電學(xué)科、工訓(xùn)中心和實(shí)踐教學(xué)中心教師，為核心技術(shù)課程開發(fā)工程案例和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。目前完成設(shè)計(jì)的實(shí)踐內(nèi)容主要包括案例主題包裝加工設(shè)備、物流自動化系統(tǒng)、質(zhì)量檢測與測試試驗(yàn)系統(tǒng);包括計(jì)算機(jī)測控和機(jī)電裝置共兩個方向、技術(shù)應(yīng)用與系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個層次共四個系列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

4 總結(jié)

通過優(yōu)化原有課程體系，增強(qiáng)了學(xué)生技術(shù)實(shí)踐能力;優(yōu)化案例和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，更加適合核心課程群的能力培養(yǎng)要求。建設(shè)與學(xué)生四年學(xué)習(xí)進(jìn)程相匹配的系列化課外科技活動，擴(kuò)大了課外科技活動受益面。建立了面向?qū)I(yè)技術(shù)實(shí)踐課程群的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)踐平臺，為教師課內(nèi)教學(xué)，學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)提供有效的支撐。

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