基于勞動密集型企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級形勢下的機電一體化專業(yè)課程設(shè)置與人才培養(yǎng)模式研究

■韋建軍

針對勞動密集型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級引入的自動化生產(chǎn)設(shè)備，分析了機電一體化人才應(yīng)具備的能力，提出了機電一體化專業(yè)課程設(shè)置方案和以生產(chǎn)過程為導(dǎo)向的教育教學(xué)法，有效提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，對其他專業(yè)的教育教學(xué)改革具有很好的指導(dǎo)作用

一、前言

近幾年，伴隨著經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)規(guī)模擴大，以勞動力成本為競爭優(yōu)勢的勞動密集型企業(yè)招工難的問題日益突出，其直接表現(xiàn)形式就是“用工荒”。文獻(xiàn)2從國家三農(nóng)政策、計劃生育政策、第二代農(nóng)民工現(xiàn)狀和城市高額消費等八個方面詳細(xì)分析了企業(yè)招工難的深層次原因。

寧波雙鹿電池公司最近投入了一條全自動生產(chǎn)線，在人手不增加的前提下產(chǎn)能擴大了一倍；江西南昌縣小蘭工業(yè)園的南昌香記食品有限公司在估計招工不容樂觀的情況下，早早投入資金購買了一套技術(shù)很先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，“這套全自動設(shè)備的投入使用，同樣的產(chǎn)能，我們可以節(jié)省10多個工人?！庇米詣踊a(chǎn)設(shè)備代替人工操作，不僅緩解了用工荒，還提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了能耗。產(chǎn)業(yè)升級是勞動密集型企業(yè)破解招工難的有效途徑之一。

以培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才為目標(biāo)的高等職業(yè)教育，在企業(yè)產(chǎn)業(yè)逐步升級的形勢下，如何調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)，合理構(gòu)建適合當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展需要的課程體系和人才培養(yǎng)模式，是廣大教育工作者面臨的問題。

二、機電一體化專門性人才是企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的人才保障

“招工難”倒逼勞動密集型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級加快新設(shè)備引進(jìn)已是一個不爭的事實。隨著自動化生產(chǎn)設(shè)備的不斷引進(jìn)，企業(yè)要解決這些設(shè)備的安裝、調(diào)試及維護(hù)，則需要同時具備機械、電子、計算機和自動控制技術(shù)知識的專門性高技能人才。而目前，我國現(xiàn)有機械專業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)與當(dāng)今機械工業(yè)的發(fā)展極不相稱。學(xué)機械專業(yè)的對電子、自動控制技術(shù)懂得較少；學(xué)電子專業(yè)的，對機械專業(yè)知識掌握的也不多，不能將機械與電子進(jìn)行有機的結(jié)合。此外，由于近二十年科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，多數(shù)機械專業(yè)人員知識老化，對新知識、新技術(shù)了解甚少，難以從事自動化生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計與開發(fā)。

“機電一體化”就是將機械、電子、信息技術(shù)進(jìn)行有機結(jié)合，以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程整體最優(yōu)化的一種高新技術(shù)。它的發(fā)展使傳統(tǒng)的機械如虎添翼，超越了傳統(tǒng)機械與動力機械的范疇，進(jìn)入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動化、綠色化、微機數(shù)字化和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制化地新時代。不僅極大地解放了人類的體力勞動，還極大地解放了人類的腦力勞動。

定位于培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才為目標(biāo)的高等職業(yè)教育，其機電一體化人才培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)掌握機電一體化技術(shù)的基本知識與技能，具有從事機電一體化設(shè)備安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)、管理、技術(shù)改造等工作能力的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，即要求機電一體化人才不僅掌握機械、電子、自動控制等方面的理論知識，還應(yīng)具備對機電一體化產(chǎn)品進(jìn)行安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)、管理、技術(shù)改造的能力。

從培養(yǎng)目標(biāo)來看，高等職業(yè)教育機電一體化人才是勞動密集型企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級的人才保障，是企業(yè)保證可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

三、合理構(gòu)建適應(yīng)企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的機電一體化課程體系

（一）機電一體化人才的能力結(jié)構(gòu)

要勝任勞動密集型企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級引進(jìn)的自動機與生產(chǎn)線及產(chǎn)品包裝自動化機械安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)、管理、技術(shù)改造等工作，高職機電一體化人才應(yīng)具備必要的基礎(chǔ)理論知識、較寬的專業(yè)知識、較強的工作現(xiàn)場技術(shù)應(yīng)用能力。

1.知識結(jié)構(gòu)：

（1）具有必備的文化基礎(chǔ)知識；（2）具有一定的政治理論知識和人文知識；（3）具有所需的機械制造、液壓與氣壓傳動等方面的基本知識；（4）具有電工、電子、自動控制等方面的基本知識；（5）具有計算機應(yīng)用技術(shù)、CAD/CAM基本知識；（6）具有自動機與自動生產(chǎn)線及其安裝調(diào)試的基本知識；（7）具有工業(yè)機器人編程與制作的基本知識；（8）具有車間生產(chǎn)技術(shù)管理的基本知識。

2.能力結(jié)構(gòu)：

（1）社會能力。具備從事職業(yè)活動所需要的行為能力，具體包括口語表達(dá)能力、人機對話能力、英語會話與閱讀能力、意志品德、獲得知識的學(xué)習(xí)能力、解決問題的方法能力、分析問題的思維能力、開展活動的組織能力、團(tuán)結(jié)同志的協(xié)作能力、開拓發(fā)展的創(chuàng)新能力。

（2）基礎(chǔ)能力。具備從事職業(yè)活動所需的各項基礎(chǔ)能力，具體包括機械制造、電氣控制與計算機應(yīng)用三項基礎(chǔ)能力。

（3）專業(yè)能力。具備從事職業(yè)活動所需要的專業(yè)技能。

（二）機電一體化專業(yè)課程體系

要培養(yǎng)具備上述知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)的高技能機電一體化人才，我們將機電一體化的理論課程組成一些模塊化課程，并設(shè)置了相應(yīng)的選修課程，通過這些課程的學(xué)習(xí)，從知識需要的角度既滿足機電一體化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)的基本要求，又滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的實用性。

1.理論課程體系

基礎(chǔ)模塊：包括體育、數(shù)學(xué)、英語、毛澤東思想概論、鄧小平理論等基礎(chǔ)素質(zhì)課程，主要是國家統(tǒng)定的教學(xué)內(nèi)容，是大學(xué)生素質(zhì)教育的必備環(huán)節(jié)。

機械制圖與CAD：包含機械制圖、公差與配合、AutoCAD、Pro/E等內(nèi)容，使學(xué)生能閱讀和繪制產(chǎn)品零件和裝配圖，正確標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求，熟練運用計算機輔助繪圖軟件繪制產(chǎn)品零件圖和裝配圖，熟練運用CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行機械設(shè)計和加工編程。

電工技術(shù)與控制：包含電工基礎(chǔ)與電子技術(shù)、電力拖動與控制、液壓與氣壓傳動、單片機應(yīng)用、PLC等內(nèi)容，使機電一體化設(shè)備中常用的電、液、氣控制有機地結(jié)合在一起，使學(xué)生熟悉交、直流電機、步進(jìn)電機、伺服電機等各類電機的結(jié)構(gòu)、工作原理、使用場合、選擇依據(jù)和方法，保證機電傳動系統(tǒng)的匹配性，使學(xué)生掌握PLC基本知識、常用指令及在機電一體化設(shè)備上的應(yīng)用，本模塊課程完成機械控制方面的初步知識和能力培養(yǎng)。

計算機應(yīng)用技術(shù)：包含計算原理、信息處理、C語言、Protel繪圖等內(nèi)容，以完成計算機及Protel軟件應(yīng)用等方面的初步知識和能力培養(yǎng)。

機械設(shè)計基礎(chǔ)：包含工程力學(xué)、機械原理與機械零件、金屬材料與熱處理等內(nèi)容。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握機械工程方面的初步知識和基本技能。

機械制造技術(shù)：包含金屬切削機床、切削原理與刀具、機械制造工藝和機床夾具等內(nèi)容，將加工工藝與工藝裝備知識有機地組合在一起，主要培養(yǎng)學(xué)生機械制造工藝與設(shè)備初步知識與能力。

傳感器技術(shù)：包含檢測各種物理量的傳感器種類、原理和應(yīng)用。

機電一體化技術(shù)：主要包含機電一體化設(shè)備設(shè)計的基本方法、控制方法和策略等。本課程要做到綜合性、實用性、實踐性強，完成綜合應(yīng)用知識能力、綜合實踐能力的培養(yǎng)。

機器人編程與操作：主要包含工業(yè)機器人的基本結(jié)構(gòu)及控制方法、機器人系統(tǒng)的構(gòu)成、操作和編程方法等內(nèi)容，以完成工業(yè)機器人的控制方法初步知識和基本技能的培養(yǎng)。

自動機與自動線：主要包含自動機械的結(jié)構(gòu)組成、輸送及自動上下料系統(tǒng)、分隔與換向機構(gòu)、定位與夾緊機構(gòu)、典型直線運動部件、典型傳動系統(tǒng)、自動化專機及自動化生產(chǎn)線的節(jié)拍設(shè)計原理與方法，以培養(yǎng)學(xué)生對自動化生產(chǎn)設(shè)備的初步知識和設(shè)計能力。

自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)：主要包含機械技術(shù)、電氣技術(shù)、電子技術(shù)、氣動技術(shù)，并把這些技術(shù)綜合起來應(yīng)用到生產(chǎn)線上，以完成專業(yè)核心技術(shù)的綜合應(yīng)用能力和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。

2.實踐課程體系

高等職業(yè)教育不同于其他高等教育的是注重培養(yǎng)學(xué)生較強的動手能力，這種培養(yǎng)不僅靠理論課程中體現(xiàn)理論與實踐緊密結(jié)合的課程內(nèi)容和教學(xué)方式，還需建立相對獨立的實踐課程體系。為此，我們對實踐教學(xué)進(jìn)行獨立設(shè)置課程，并將其分解為基本技能訓(xùn)練模塊、專業(yè)技能訓(xùn)練模塊和綜合技能訓(xùn)練模塊，形成循序漸進(jìn)，逐步深化并與理論課程體系有機結(jié)合的模塊化課程體系。

基本訓(xùn)練模塊注重操作性，包含電工電子實習(xí)、金工實習(xí)、制圖測繪實習(xí)等內(nèi)容，按照企業(yè)的制度要求學(xué)生，使學(xué)生對職業(yè)有進(jìn)一步的了解，獲得一定的職業(yè)經(jīng)驗，并使其學(xué)到的專業(yè)理論知識得到應(yīng)用和延伸。

專業(yè)技能訓(xùn)練注重技術(shù)應(yīng)用性，包含機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計、單片機實訓(xùn)、電機維修實訓(xùn)、PLC應(yīng)用實訓(xùn)等內(nèi)容，結(jié)合相應(yīng)工種應(yīng)知應(yīng)會的基本要點，在保證實踐要求的前提下，突出相應(yīng)工種的技能要求，保證各專業(yè)技能訓(xùn)練內(nèi)容與國家職業(yè)技能鑒定全面接軌，使學(xué)生通過實訓(xùn)達(dá)到相應(yīng)工種的職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)過考試和鑒定獲得相應(yīng)工種的職業(yè)資格證書。

綜合技能訓(xùn)練模塊強調(diào)綜合實踐性，主要包含機電一體化技術(shù)實習(xí)、機器人創(chuàng)新制作實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等內(nèi)容，組織學(xué)生到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，了解企業(yè)的生產(chǎn)過程，利用實訓(xùn)室設(shè)計制作出結(jié)合生產(chǎn)實踐的作品，進(jìn)而完成畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生所學(xué)知識得到充分的應(yīng)用，鍛煉其實踐能力，強化學(xué)生上崗技能訓(xùn)練，確保學(xué)生高就業(yè)率。

四、構(gòu)建生產(chǎn)過程為導(dǎo)向的機電一體化人才培養(yǎng)新模式

通過對高等職業(yè)院校工科類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，按傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式培養(yǎng)學(xué)生，學(xué)生對理論課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)目標(biāo)低下——從60分萬歲降低到補考通過萬歲。改革機電一體化的人才培養(yǎng)模式，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生掌握知識和應(yīng)用知識的能力是目前高等職業(yè)教育的當(dāng)務(wù)之急。

1.改革課堂教學(xué)模式

改革理論教學(xué)和實踐教學(xué)單項灌輸?shù)慕虒W(xué)模式，把學(xué)生被動接受變?yōu)閹熒咏涣鞯膶W(xué)習(xí)模式，理論教學(xué)內(nèi)容要和實踐教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系，課堂教學(xué)內(nèi)容要和專業(yè)能力要求相適應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題和解決實際問題的能力。通過課堂教學(xué)改革把理論知識的講授和實際生活經(jīng)驗相結(jié)合，與企業(yè)的生產(chǎn)實際相結(jié)合，用專業(yè)知識去解決我們常見的工作生活現(xiàn)象。通過改革，知識學(xué)習(xí)有了落腳點，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)，專業(yè)的興趣也培養(yǎng)起來了。

2.以生產(chǎn)過程為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)方案

雖然通過專業(yè)教育，但高等職業(yè)院校的新生入學(xué)后對所學(xué)專業(yè)還是比較模糊，對所開設(shè)的課程了解不夠，不知道為什么要學(xué)這些課程，學(xué)了這些課程有什么用。這就是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高的主要原因之一。以生產(chǎn)過程為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)方案就是：按照機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)過程（研發(fā)設(shè)計、零部件制造、整機裝配、檢測調(diào)試），將課程體系劃分為產(chǎn)品設(shè)計、零部件制造和裝配檢測調(diào)試三個階段，讓學(xué)生通過三個階段的學(xué)習(xí)，能制作出具備一定功能的機電一體化產(chǎn)品，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和技術(shù)應(yīng)用能力。具體實施步驟為：

（1）產(chǎn)品設(shè)計階段：讓學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)第一線了解各種自動機與自動生產(chǎn)線的工作流程，要求學(xué)生通過在校三年的學(xué)習(xí)，設(shè)計制作出這些機電一體化設(shè)備，使學(xué)生明確了學(xué)習(xí)的目的。在此階段，教師將了解到的機電一體化產(chǎn)品劃分為若干個項目，然后分配給學(xué)生，要求學(xué)生將產(chǎn)品設(shè)計出來。在教學(xué)過程中，教師結(jié)合給出的項目進(jìn)行專業(yè)知識的傳授，指導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識共同探討項目的設(shè)計方案（包括機械運動方案和自動控制方案），繪制出設(shè)計圖紙。通過產(chǎn)品設(shè)計方案和圖紙，考核學(xué)生掌握專業(yè)知識的程度。

（2）零部件制造階段：指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教師審核通過的自己的設(shè)計圖紙，加工出項目的零部件及自動控制電路。在此階段，教師注重于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，要求學(xué)生動手能力至少要達(dá)到國家職業(yè)技能的標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵學(xué)生積極參加國家職業(yè)資格考證，獲取相關(guān)職業(yè)資格證書。

（3）裝配檢測調(diào)試階段：指導(dǎo)學(xué)生利用自己加工出的零部件、自動控制電路根據(jù)自己設(shè)計的裝配圖進(jìn)行產(chǎn)品的裝配，檢測裝配好的產(chǎn)品是否達(dá)到所需功能，對達(dá)不到要求的，幫助他們找出原因，進(jìn)行調(diào)試，直至產(chǎn)品達(dá)到要求。在此階段，教師主要注重學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，為今后對自動機與自動生產(chǎn)線的安裝、調(diào)試、故障診斷與維修打下基礎(chǔ)。

學(xué)生在三個階段的學(xué)習(xí)，目的明確，積極性高，教師始終是幫助學(xué)生為完成階段目標(biāo)而傳授知識，變學(xué)生的被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，起到了很好的教學(xué)效果。

3.加強實訓(xùn)基地建設(shè)，為人才培養(yǎng)提高平臺

實訓(xùn)基地是培養(yǎng)高技能人才的主要場所，是實施以生產(chǎn)過程為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式的主戰(zhàn)場，定位于為勞動密集型企業(yè)培養(yǎng)安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)、管理自動機與生產(chǎn)線及產(chǎn)品包裝自動化機械的機電一體化高技能人才的高等職業(yè)教育，其實訓(xùn)基地的建設(shè)應(yīng)圍繞培養(yǎng)目標(biāo)來進(jìn)行。

（1）基本技能實驗室：主要包含電子電工實訓(xùn)室、金工實訓(xùn)室、制圖測繪實訓(xùn)室，主要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用機械、電子電力方面的技術(shù)能力，通過實訓(xùn)，使學(xué)生的動手能力得到較大的提升，同時獲得一定的職業(yè)經(jīng)驗。

（2）專業(yè)技能實驗室：主要包括電機維修實訓(xùn)室、PLC實訓(xùn)室和單片機實訓(xùn)室，主要培養(yǎng)學(xué)生維修各類電機的技能和自動控制程序編輯的技能，為后續(xù)學(xué)習(xí)自動化與生產(chǎn)及產(chǎn)品包裝自動化機械的維修、安裝、調(diào)試與管理做準(zhǔn)備。

（3）綜合技能實驗室：主要包含自動化生產(chǎn)線實訓(xùn)室和機器人制作室，通過對自動化生產(chǎn)線的拆裝，讓學(xué)生掌握自動化生產(chǎn)設(shè)備的組成、控制等方面的知識，學(xué)會判斷設(shè)備故障的原因、提出維修方案并予以維修，通過機器人制作室的實訓(xùn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，搭建適合企業(yè)生產(chǎn)需求的工業(yè)機器人，使學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力得到很大的提升。

4.加強師資隊伍建設(shè)

以生產(chǎn)過程為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式要求教師不僅有深厚的理論功底，還要有熟練的操作技能和綜合應(yīng)用能力。教師專業(yè)能力水準(zhǔn)影響著課堂教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)而影響著人才培養(yǎng)的效果，由于某些原因，專業(yè)能力往往也是教師的軟肋。因此，建立一支具有“雙師型”素質(zhì)的教師隊伍是提升學(xué)生實踐能力的關(guān)鍵。

五、結(jié)語

機電一體化人才是勞動密集型企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的人才保障，合理構(gòu)建機電一體化專業(yè)課程體系和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，特別是以生產(chǎn)過程為導(dǎo)向的教學(xué)法的實施，使我院機電一體化專業(yè)的教育教學(xué)更具特色，形成一套全新的教學(xué)模式，對其他專業(yè)的教育教學(xué)起到很好的指導(dǎo)，學(xué)生的綜合素質(zhì)也有了進(jìn)一步的提高。結(jié)合人才需求構(gòu)建專業(yè)課程體系，深入研究生產(chǎn)過程為導(dǎo)向的教育教學(xué)，必將進(jìn)一步深化高等職業(yè)院校的教育教學(xué)改革，使我國的高等職業(yè)教育進(jìn)入一個嶄新的時代。

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