應(yīng)用型本科院校機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)研究

萬(wàn) 騰，趙 強(qiáng)，李 罡，王文靜

(白城師范學(xué)院，吉林 白城 137000)

0 引言

隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)改革的逐漸發(fā)展，新一輪的科技革命和新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)為我國(guó)工業(yè)、制造業(yè)的發(fā)展提出新要求，我國(guó)提出“一帶一路”、“中國(guó)制造2025”等一系列發(fā)展策略，支持我國(guó)科技發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)傳統(tǒng)工科的升級(jí)與改革，培養(yǎng)一大批面向未來(lái)發(fā)展的新型技術(shù)型科技人才[1-3]。

機(jī)械電子工程主要包括基礎(chǔ)理論知識(shí)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造方法，計(jì)算機(jī)軟硬件應(yīng)用能力，可以承擔(dān)各類機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和開(kāi)發(fā)工作，是社會(huì)科技高速發(fā)展及學(xué)科相互鏈接的產(chǎn)物，其打破了傳統(tǒng)的學(xué)科分類，集諸多技術(shù)特點(diǎn)于一體。機(jī)械電子工程的出現(xiàn)代表著新技術(shù)、新思想、新研究方式和新研究目標(biāo)的產(chǎn)生[4-5]。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)本科院校主要采用傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行學(xué)生培養(yǎng)，學(xué)生可以掌握大量的理論知識(shí)，但是由于部分高校實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)匱乏，無(wú)法緊跟社會(huì)工業(yè)發(fā)展潮流，學(xué)校由于資金限制，難以為學(xué)生購(gòu)置較多的機(jī)械電子設(shè)備供學(xué)生實(shí)踐操作。

針對(duì)以上問(wèn)題，本研究以提升當(dāng)前應(yīng)用型本科院校機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量為研究目標(biāo)，基于當(dāng)前教學(xué)存在的問(wèn)題提出改革措施與發(fā)展建議，建立課程教學(xué)與實(shí)訓(xùn)課程相互結(jié)合的人才培養(yǎng)體系，完成理論課程的實(shí)踐應(yīng)用，以此來(lái)加強(qiáng)本科院校學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)力度。研究結(jié)果旨在為提升機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)效率與人才培養(yǎng)質(zhì)量提供技術(shù)參考。

1 機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求

隨著當(dāng)今時(shí)代的全面發(fā)展，新知識(shí)和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)世界工業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，并且?guī)?dòng)工程教育的不斷改革與發(fā)展。在新工科發(fā)展背景下，傳統(tǒng)的工科專業(yè)機(jī)械電子工程專業(yè)需要重新調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)與方案，不斷加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)課程教育，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，強(qiáng)化人才實(shí)踐能力，構(gòu)建機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生理論、實(shí)踐和素質(zhì)發(fā)展新體系。

1.1 調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)

人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該以學(xué)生個(gè)性化發(fā)展為中心，滿足社會(huì)發(fā)展和國(guó)家對(duì)人才的需求。當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)人才缺口較大，相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，預(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人人才的人才缺口將達(dá)到450萬(wàn)人，新能源汽車領(lǐng)域人才缺口將達(dá)到103萬(wàn)人。因此，未來(lái)應(yīng)該培養(yǎng)理論基礎(chǔ)雄厚、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的復(fù)合型科技人才。機(jī)電電子工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)在具備多學(xué)科交叉知識(shí)、數(shù)字化思維能力的同時(shí)，應(yīng)不斷提高實(shí)踐操作技能，滿足社會(huì)崗位對(duì)人才的專業(yè)技能要求[6]。

1.2 深化產(chǎn)教融合

產(chǎn)教融合是產(chǎn)業(yè)發(fā)展與高校教育的必然發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也是提高人才綜合實(shí)力的必然需求。機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)該堅(jiān)持人才培養(yǎng)與機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求統(tǒng)一，根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展需求與變化，構(gòu)建高效實(shí)踐教學(xué)基地與校外企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的深度融合，促進(jìn)人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，保證學(xué)生在校期間接觸到實(shí)際的工程環(huán)境和企業(yè)生產(chǎn)管理文化中。

1.3 改善教學(xué)條件與資源建設(shè)

為了提高教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)保證教育工作的正常運(yùn)行，相關(guān)教學(xué)設(shè)施如教師、智能教學(xué)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地和圖書(shū)館等教學(xué)措施一應(yīng)俱全。在機(jī)械電子工程專業(yè)中，應(yīng)加大資金投入改善教學(xué)條件和實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，按照先進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備，滿足機(jī)械電子工程專業(yè)的教學(xué)要求。

2 機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程存在的問(wèn)題

2.1 實(shí)訓(xùn)課程體系交叉融合不足

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，新技術(shù)和新知識(shí)層出不窮，在機(jī)電工程專業(yè)中數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造技術(shù)和智能化控制技術(shù)不斷發(fā)展，因此，相關(guān)機(jī)械電子工程專業(yè)相關(guān)理論課程和實(shí)踐課程需要不斷跟進(jìn)技術(shù)發(fā)展的腳步，但是目前在高校中理論基礎(chǔ)和實(shí)踐課程與市場(chǎng)發(fā)展還存在一定的差距，理論課程和實(shí)踐課程無(wú)法實(shí)現(xiàn)良好的融合和銜接。

2.2 實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)條件和資源落后

教學(xué)資源和教學(xué)設(shè)備是保證教育工作正常開(kāi)展的技術(shù)保障，隨著技術(shù)更新的大幅加快，大多數(shù)高校機(jī)械電子工程專業(yè)由于資金限制會(huì)導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)課程和設(shè)備落后于社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地及相關(guān)設(shè)備難以滿足教學(xué)要求，部分高校實(shí)驗(yàn)室存在設(shè)備陳舊、實(shí)訓(xùn)空間有限和布局不規(guī)范等問(wèn)題，嚴(yán)重限制了學(xué)生實(shí)踐能力的提升，學(xué)生實(shí)訓(xùn)課程積極性較低，難以實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的相互結(jié)合。

2.3 師資隊(duì)伍實(shí)踐能力不足

目前，大多數(shù)高校教師多為學(xué)術(shù)型教師，缺乏相關(guān)企業(yè)經(jīng)歷，而在當(dāng)前本科院校中，大多數(shù)青年教師的培養(yǎng)更加注重科研和學(xué)術(shù)能力，缺乏承擔(dān)實(shí)際項(xiàng)目的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，因此需要進(jìn)一步提升教師的實(shí)踐能力。

3 國(guó)內(nèi)相關(guān)高校機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程經(jīng)驗(yàn)及啟示

隨著高校機(jī)械類專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程改革的不斷推進(jìn)，各大高校也逐漸推出了具有自身發(fā)展特色的學(xué)科建設(shè)方案，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“哈工大Π型方案”和天津大學(xué)的“新工科建設(shè)方案2.0”等，給其他高校機(jī)械類相關(guān)課程的改革與發(fā)展提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與啟示(表1)。

表1 部分高校課程改革啟示概述

3.1 面向行業(yè)發(fā)展，深化校企合作

機(jī)械電子工程專業(yè)的發(fā)展和教學(xué)離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)等快速發(fā)展，新知識(shí)和新技術(shù)更新腳步不斷加快，現(xiàn)代社會(huì)崗位對(duì)高效機(jī)械電子工程專業(yè)人才的理論知識(shí)、實(shí)踐技能等綜合素質(zhì)提出了新的發(fā)展要求。為了適應(yīng)崗位人才的發(fā)展需求，高校應(yīng)動(dòng)態(tài)掌握國(guó)際機(jī)械電子工程技術(shù)發(fā)展方向，靈活調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)，加強(qiáng)校企合作，在當(dāng)?shù)剡x取優(yōu)質(zhì)企業(yè)，加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)之間的交流，如邀請(qǐng)企業(yè)工程設(shè)計(jì)定期進(jìn)入學(xué)校開(kāi)展相關(guān)講座，學(xué)校可以向企業(yè)征求學(xué)科發(fā)展建議與修訂意見(jiàn)。

3.2 優(yōu)化教學(xué)方法，加強(qiáng)項(xiàng)目式教學(xué)

在機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，引入項(xiàng)目式教學(xué)方法(圖1)，在實(shí)踐課程中培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，采用小組討論法、案例法和討論法等培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐課程中的創(chuàng)新能力和團(tuán)體協(xié)作能力，提高學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

圖1 項(xiàng)目式教學(xué)法構(gòu)建框架

3.3 強(qiáng)化實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)

加強(qiáng)實(shí)踐課程平臺(tái)的建設(shè)，在機(jī)械電子工程專業(yè)中，加強(qiáng)電子工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、機(jī)械綜合性能測(cè)試平臺(tái)、三維制造平臺(tái)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)等，在實(shí)踐課程中，教師起到引導(dǎo)作用，鼓勵(lì)學(xué)生自由設(shè)計(jì)和解決遇到的問(wèn)題，給學(xué)生提供充分的能力發(fā)揮空間，優(yōu)化機(jī)械電子工程實(shí)踐教學(xué)模式。

4 應(yīng)用型本科院校機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程改進(jìn)策略

4.1 加強(qiáng)交叉融合，打造理論實(shí)踐結(jié)合的實(shí)訓(xùn)課程

實(shí)踐課程在學(xué)生掌握相關(guān)理論知識(shí)的同時(shí)，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力加強(qiáng)有效訓(xùn)練，可以對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行鞏固。在實(shí)踐課程設(shè)計(jì)中，將相關(guān)生產(chǎn)體系標(biāo)準(zhǔn)融入實(shí)踐內(nèi)容中，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際崗位安全、健康和法律等的理解，培養(yǎng)學(xué)生的安全生產(chǎn)意識(shí)和辨識(shí)危險(xiǎn)能力。

4.2 深入推薦產(chǎn)教合作，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

校內(nèi)實(shí)踐課程和實(shí)訓(xùn)中心是支撐機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)和項(xiàng)目實(shí)施的重要平臺(tái)，兩者都需要滿足學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的硬件設(shè)施和軟件條件。首先是要加強(qiáng)實(shí)踐基地建設(shè)，可以參考校企合作機(jī)制等，加大對(duì)實(shí)踐基地的資金投入和扶持力度依托現(xiàn)代信息技術(shù)和有效的信息資源，及時(shí)更新實(shí)踐基地的使用情況，優(yōu)化實(shí)踐基地的運(yùn)行管理，加強(qiáng)專業(yè)教師隊(duì)伍的建設(shè)，另一方面，可以動(dòng)員和聘請(qǐng)相關(guān)企業(yè)工程師對(duì)學(xué)生進(jìn)行課程教學(xué)和企業(yè)實(shí)踐，保證學(xué)生掌握相關(guān)理論知識(shí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)。

4.3 完善人才培養(yǎng)質(zhì)量管理制度體系

高效的制度是保證一切工作順利開(kāi)展的基礎(chǔ)保障，是保證培養(yǎng)高質(zhì)量人才的基礎(chǔ)，在機(jī)械電子工程實(shí)踐課程中，高校應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況制定相應(yīng)的人才培養(yǎng)制度和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理和質(zhì)量保障。

5 結(jié)論

當(dāng)今世界屬于新知識(shí)和新技術(shù)更迭速度較快的時(shí)代，新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷推動(dòng)工業(yè)、制造業(yè)的創(chuàng)新升級(jí)。機(jī)械電子工程作為傳統(tǒng)的工科專業(yè)，是推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的技術(shù)保證和基礎(chǔ)條件。本研究針對(duì)目前高效機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問(wèn)題，借鑒相關(guān)高校人才培養(yǎng)和課程改革具有經(jīng)驗(yàn)，提出相應(yīng)的改革策略與優(yōu)化途徑。研究結(jié)果旨在為提升我國(guó)高校機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提供技術(shù)參考。