項目管理模式和系統(tǒng)工程理論下機電人才知識體系構建研究

黃勝 黃榮學 李燕 揭施軍

摘?要：智能制造時代企業(yè)對機電類人才需求向復合型和應用型轉(zhuǎn)變，當前高校機電專業(yè)的人才培養(yǎng)具有培養(yǎng)方案或模式存在局限性、課程體系不完善、教師教學思維系統(tǒng)性不足、授課內(nèi)容局限于書本所列知識等問題，導致學生被動和盲目學習，無法構建完整的適應企業(yè)需求的知識體系。本文在闡述機電類人才需求特征、人才培養(yǎng)存在的問題和研究現(xiàn)狀的基礎上，提出通過運用系統(tǒng)工程理論及項目管理模式的思想和方法構建機電類人才知識體系，并闡述了構建的思路、構建步驟以及給出了以機電一體化技術綜合實訓課程為案例所構建的機電類知識體系的構建結(jié)果，為更為完善和有針對性地構建機電類人才知識體系提供參考。

關鍵詞：機電類人才；系統(tǒng)工程理論；知識體系；項目管理模式

中圖分類號：F24?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.08.039

0?引言

隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，“一帶一路”的推進和《中國制造2025》的實施，我國對機電類人才的需求不斷增長。高校作為人才培養(yǎng)的搖籃也應該與經(jīng)濟社會發(fā)展相適應，建立與經(jīng)濟結(jié)構和社會需求相互支撐的人才培養(yǎng)體系。當前，為培養(yǎng)復合型和應用型人才，高校機電類專業(yè)大多通過開設大量的主干課程，及部分實訓課程來提高學生機電理論與操作等方面的能力。然而，由于知識專業(yè)性較強、課程設置融合度不足等各方面的原因，當前對機電類人才的培養(yǎng)，存在學生對本專業(yè)人才培養(yǎng)方案不了解，缺乏學習規(guī)劃、知識體系構建不完善等問題，需要利用系統(tǒng)工程理論剖析機電類人才知識體系，基于項目管理模式開發(fā)項目制課程對機電類專業(yè)人才的知識體系構建開展實踐性培養(yǎng)。

1?智能制造時代機電類人才需求特征

在制造強國發(fā)展戰(zhàn)略及《中國制造2025》的引領下，國家正處于信息技術飛速開展，制造業(yè)智能升級和轉(zhuǎn)型的時代。隨著新技術、新工藝、新設備不斷產(chǎn)生，以及現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的不斷開展，制造企業(yè)需要的是能夠熟練掌握機電專業(yè)知識并具有從事專業(yè)實際工作能夠適應一線需要的，具有綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的機電類人才。在智能制造過程中，企業(yè)不僅要求員工能夠勝任操作角色，同時要求其具有規(guī)劃、評估、協(xié)調(diào)、決策等綜合技能。優(yōu)秀的機電類人才應該能夠掌握和運用智能化設備技術和現(xiàn)代信息技術，同時能夠獨立完成制造企業(yè)的智能化目標。智能制造時代，企業(yè)需要的是復合型、應用型，具備完善機電類專業(yè)知識和技能，并且能在工作中通過經(jīng)驗吸收知識和技能，構建自身知識體系的綜合型人才。

2?當前高校機電類專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題

2.1?高校的培養(yǎng)方案和課程體系具有局限性

當前學校對學生的培養(yǎng)主要通過設置專業(yè)課程體系，并以學分制形式完成學生培養(yǎng)，學生在校學習情況以學分為衡量。學生遵照學校的培養(yǎng)方案和所安排的課程進行選課，一方面導致學生在課程開設和選擇中處于被動角色，無法結(jié)合自身興趣和未來職業(yè)規(guī)劃進行課程體系搭建；另一方面，受限于課時等原因，學校所設立的課程體系，往往只是學生所需知識體系中的一部分。

2.2?教師缺乏系統(tǒng)性教學思維

高校教師一般專注于某一門課或者某幾門課的教學對其他它相關課程關注較少，導致其因為對相關知識的理解和認識不足，知識體系不完善，在教學過程中，存在重點把握不明確、相關課程所需知識講解不到位等問題。進而，導致學生在學習本專業(yè)不同課程時，這些相關的課程之間的知識內(nèi)容難以銜接，無法構建符合專業(yè)要求的知識體系。此外，當前高校部分教師是沒有企業(yè)相關工作經(jīng)驗的，這部分教師往往對企業(yè)、對職業(yè)群理解不到位，對縱橫式職業(yè)發(fā)展所需知識結(jié)構沒有太深的理解和重視。教師在教學設計時無法衡量相關知識在該專業(yè)知識體系內(nèi)的權重，造成授課內(nèi)容局限于書本所列知識，不利于學生知識體系的構建，使得學生后期難以適應相應工作。

2.3?學生對構建自身知識體系存在盲目性

當前高校的人才培養(yǎng)方案一般由各教研室教師設計和修訂，學生很少參與其中。此外，因為初入高校的學生不具備相關專業(yè)知識和經(jīng)驗，難以理解、分析學校擬定的人才培養(yǎng)方案，對該人才培養(yǎng)方案也不關注、重視。學生在校期間對“要學什么”和“該學什么”非常困惑，對學習沒有適當規(guī)劃，也不知道如何構建自身的知識體系以提高就業(yè)能力。同時學生普遍缺乏對企業(yè)崗位的崗位劃分、工作職能、職責、必備技能、發(fā)展趨勢等各方面的理解，只盲目地學習習，被動的按要求修夠?qū)W分。另一方面，學生不具備對所學專業(yè)的課程知識進行整合的能力，存在“學一門課，丟一門課”的情況，這與企業(yè)所需的工程師、技術人員等對專業(yè)知識系統(tǒng)性的要求不相符。雖然在學校中有實驗、實訓、課程設計等實踐教學，但學生仍局限于一定的實踐內(nèi)容，無法做到舉一反三，以及拓展本專業(yè)知識和提高對知識的應用分析能力，不利于后期在企業(yè)當中的發(fā)展。

3?當前國內(nèi)外對機電類人才知識體系構建的研究現(xiàn)狀

國外教學比較注重學生的自主性、創(chuàng)新性、實踐性，有利于學生的自主發(fā)展、學習，有利于學生構建相應的知識體系。例如美國、英國和日本等，開發(fā)了一系列的智能導學系統(tǒng)，如ASSISTments、MetaTutor、SimStudent、Andes等，旨在為學生提供個性化的學習指導。但這些系統(tǒng)，大多強調(diào)知識的多元化和面向?qū)W習對象的廣泛性，強調(diào)學習者的自主性，缺乏專業(yè)的針對性和對學習者的管控性。

在國內(nèi)研究和實踐方面，較多院校針對機電類人才培養(yǎng)做了廣泛探討和研究，并取得了不錯的成果，如華南理工大學廣州學院的“機電類人才培養(yǎng)問題及對策研究”、無錫廣播電視大學的“關于機電類人才培養(yǎng)模式課程重構的思考”、江西理工大學的“以應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向的教學改革與科技創(chuàng)新互動模式”、北京聯(lián)合大學的“機電類專業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學體系的構建”等。但大部分側(cè)重于機電類人才的課程體系、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式的研究，或者側(cè)重于機電類某一門課程的知識體系研究。

綜合上述，總體上雖然國外有比較完整的導學系統(tǒng)，但專門針對機電類人才知識體系構建和培養(yǎng)的系統(tǒng)平臺較少；而本研究與國內(nèi)多數(shù)學者所研究的課題側(cè)重點差異性在于：本研究統(tǒng)籌考慮職業(yè)群和縱橫式職業(yè)發(fā)展，側(cè)重于以系統(tǒng)工程理論對機電類人才整體知識體系的構建，具有更強的人才培養(yǎng)針對性；擬開發(fā)豐富的項目族群和優(yōu)秀的項目制課程，借助于擬開發(fā)的機電類人才知識體系管理構建系統(tǒng)平臺，引入企業(yè)項目管理模式全程協(xié)助機電類學生構建自身知識體系；學生作為項目成員和主體開展學習和項目，同時兼顧教師對學生的引導和管理。

4?系統(tǒng)工程理論應用于機電類人才知識體系構建思路

從整體出發(fā)，以確定的系統(tǒng)為對象，將所要研究、管理和處理的對象作為一個有機組成的統(tǒng)一整體，通過合理規(guī)劃、開發(fā)管理，來保障一個大規(guī)模復雜系統(tǒng)得以順利運轉(zhuǎn)所需思想與技術的總稱即為系統(tǒng)工程。系統(tǒng)工程理論在我國的經(jīng)濟管理、理工研發(fā)等多個生產(chǎn)領域得到了廣泛的普及應用。系統(tǒng)工程在解決工程活動全程中具有普遍的適應性，并力求獲得經(jīng)濟上合算、運行中可靠、技術上先進與時間上最省的良好結(jié)果。在高校人才知識體系構建中，將涉及各個相關學科及對學生綜合能力的培養(yǎng)，運用系統(tǒng)工程理論把人才知識作為一個系統(tǒng)來分析，將更加深入和完善。

機電類人才知識體系雖然具有一定的共性，但是仍是一個復雜的系統(tǒng)；而系統(tǒng)工程理論具備分析復雜系統(tǒng)的基本方法，將機電類人才知識當作一個系統(tǒng)，總體出發(fā)，更加有利于對其進行深入的分析研究。另一方面，當前學校教學方式，存在的一些對學生指導、監(jiān)控、監(jiān)管等不足；通過借助于企業(yè)項目管理模式，以過程控制為核心，以成果為導向的特征，將更有利于機電類人才構建自身知識體系的教與學。

基于以上思想，本研究從整體出發(fā)，以機電類人才知識體系為研究對象，將知識體系、課程、學生和教師當作一個有機組成的系統(tǒng)，采用系統(tǒng)工程理論來剖析該系統(tǒng)，通過合理構建機電類人才知識體系，并開發(fā)相應項目族群、項目制課程，搭建一套針對機電類人才知識體系管理構建的系統(tǒng)平臺，同時以企業(yè)項目管理的模式，對機電類專業(yè)人才的知識體系構建開展實踐性培養(yǎng)，將能更有針對性地培養(yǎng)具備系統(tǒng)性機電專業(yè)知識和技能的應用型人才。

5?機電類人才知識體系構建步驟

結(jié)合當前機電類人才知識體系構建現(xiàn)狀及高校機電類專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的問題，高校在構建機電類人才知識體系時應統(tǒng)籌考慮職業(yè)群和縱深式職業(yè)發(fā)展，側(cè)重應用系統(tǒng)工程理論，開發(fā)豐富的項目族群和優(yōu)秀的項目制課程，引入企業(yè)項目管理模式全程協(xié)助機電類學生構建自身知識體系。具體構建步驟如下。

5.1?機電類職業(yè)群和縱橫向職業(yè)發(fā)展調(diào)查與研究

針對當前高校存在的學生對企業(yè)崗位群所需知識體系不理解、被動學習的現(xiàn)象，無企業(yè)工作經(jīng)驗的教師對項目理解不到位、對機電類人才縱深式職業(yè)發(fā)展所需知識結(jié)構體系不清楚、課程授課重點不明確等問題，在構建機電類人才知識體系之前，應針對機電類畢業(yè)生進入職業(yè)后從事崗位以及這些職業(yè)縱橫向發(fā)展情況和數(shù)據(jù)進行調(diào)查和分析。對畢業(yè)生就業(yè)職位及未來職業(yè)發(fā)展的調(diào)查可以協(xié)助高校更科學合理地制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案，同時幫助學生和老師更深入的理解課程體系，更合理地進行教與學。在進行機電類職業(yè)群及縱橫向職業(yè)發(fā)展調(diào)查研究時，可以通過采用分布式、網(wǎng)格化和螺旋上升分層式的方法，對畢業(yè)生從事崗位、橫向和縱向發(fā)展所需的專業(yè)知識、技能及當前現(xiàn)狀開展調(diào)查研究。

5.2?機電類人才知識體系構建

基于系統(tǒng)工程理論，以項目和模塊化形式，構建的機電類人才知識體系，區(qū)別于傳統(tǒng)的知識體系架構或者課程體系，應以機電類崗位群和職業(yè)生涯發(fā)展為基礎，以項目制和模塊化的形式進行體系建設。以崗位群中線束工程師為例，在以網(wǎng)格式、系統(tǒng)化方法定義其應具備的知識體系結(jié)構基礎上，將對應的知識以項目任務和項目時間軸的形式，統(tǒng)籌構建螺旋上升、立體式知識體系架構。

5.3?系統(tǒng)平臺搭建

（1）開發(fā)平臺的調(diào)查和選型。

主要是選擇合理的項目管理平臺，以構建機電類人才知識體系管理構建系統(tǒng)。

（2）知識體系項目載體（項目制課程）的開發(fā)。學生在開展知識體系構建時，必須要有具體的、可實施的載體作為支撐；而本處的載體，指的是融合機電類人才知識體系，以項目制形式體現(xiàn)的相應課程和實踐。由于機電類人才知識體系涉及機、電、液、軟硬件等多方面，可以以機電一體化技術綜合實訓等類似課程為依托，揉合前期建立的知識體系，重新以企業(yè)項目管理模式開發(fā)課程，以作為平臺的項目載體。

（3）項目族群的開發(fā)。在確立知識體系項目載體的基礎上，具體區(qū)分、構建適合于不同崗位目標的項目族群。從另一個層面講，針對不同的崗位所需知識體系，劃分和構建具體可實施的項目；學生按照要求完成相應項目，即可學到相關崗位相應的專業(yè)知識。該項工作擬結(jié)合畢業(yè)設計、教師相關科研項目、高等院校相關競賽比賽項目統(tǒng)籌規(guī)劃和開發(fā)。

（4）機電類人才項目制管理模塊的開發(fā)。針對項目載體（項目制課程）和項目族群，需要開發(fā)具體的項目管理制度、實施流程和評價體系，并搭建管理平臺；發(fā)揮教師的管理和指導作用，此模塊可以分為面向教師端和學生端兩個層面。

6?構建機電類人才知識體系構建結(jié)果

本研究以機電一體化技術綜合實訓課程為例，從系統(tǒng)工程和項目管理角度，構建課程的機電液知識體系項目制課程框圖如下表1所示。

以系統(tǒng)工程的思想和項目管理模式開發(fā)項目制課程資源，項目類別分為機械類、液壓類、電氣類、軟件類，項目任務包分為初級基礎理論學習任務包、設計應用任務包和設計分析任務包三個等級，知識內(nèi)容按照遞進式逐級加深學習；每個項目類別包含若干個具體的題目資源，以便學生開展實際的學習、實踐；通過項目的形式，以統(tǒng)一的平臺進行管理和教學。

7?結(jié)束語

通過搭建面向職業(yè)群、縱深式職業(yè)發(fā)展的機電類人才知識體系管理平臺，一方面更加有助于幫助學生主動根據(jù)自身情況，合理選擇不同的專業(yè)方向，搭建更加符合自身的專業(yè)知識體系結(jié)構，以規(guī)劃不同的職業(yè)發(fā)展路徑。另一方面，有助于幫助部分教師理解機電類人才所需知識體系，拓展和深化教學內(nèi)容。項目族群、項目制課程、項目制管理平臺的開發(fā)，有助于教師系統(tǒng)地開展機電類人才培養(yǎng)、管理和跟蹤。此外，以搭建的機電類人才知識體系管理構建系統(tǒng)平臺為媒介，以企業(yè)項目管理的模式開展培養(yǎng)，區(qū)別于以往的單一課程項目驅(qū)動式學習，更加注重知識體系的群體性、注重學生的主體性和主動性、注重學生培養(yǎng)全程的企業(yè)化項目管理思路?；谄髽I(yè)項目管理模式和系統(tǒng)工程里搭建的機電類人才知識體系，既有系統(tǒng)性的知識架構（基于系統(tǒng)工程理論，面向職業(yè)群和縱深式職業(yè)發(fā)展而構建知識體系）支撐，又有優(yōu)秀具體的項目化課程載體和豐富的項目族群供于具體的實施，側(cè)重于知識體系框架構建和項目管理培養(yǎng)模式，同步強調(diào)教師管理本位和學生學習主體，更具有針對性。

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