機(jī)電一體化專業(yè)人才工程實(shí)踐能力培養(yǎng)策略探索

李雅芹 戚玉強(qiáng) 朱佳 吳如樵

*項(xiàng)目來(lái)源：江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院2022年度教科研立項(xiàng)課題“基于‘三維+雙平臺(tái)的機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)體系模式創(chuàng)新研究”（基金編號(hào)：JYYB202221）。

作者簡(jiǎn)介：李雅芹、朱佳，講師；戚玉強(qiáng)，副教授；吳如樵，實(shí)驗(yàn)師。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.149

摘? 要? 當(dāng)前，人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)解決復(fù)雜實(shí)際工程問(wèn)題的高技術(shù)人才的需求與日俱增，從而對(duì)高職院校人才培養(yǎng)體系、培養(yǎng)模式提出更高要求。分析新工科背景下機(jī)電行業(yè)對(duì)創(chuàng)新型工程人才的需求，通過(guò)加強(qiáng)工程實(shí)踐、創(chuàng)新教學(xué)策略、構(gòu)建立體化實(shí)踐四級(jí)遞進(jìn)聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)體系、建設(shè)高素質(zhì)工程教育師資隊(duì)伍，探索建立“三維+雙平臺(tái)”工程實(shí)踐培養(yǎng)系統(tǒng)和培訓(xùn)模式，致力于培養(yǎng)機(jī)電工程領(lǐng)域復(fù)合型、創(chuàng)新型人才，為培養(yǎng)行業(yè)高層次人才提供參考。

關(guān)鍵詞? 高職；機(jī)電一體化專業(yè)；人才培養(yǎng)體系；工程實(shí)踐能力

中圖分類號(hào)：G712? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）10-0149-04

0? 引言

當(dāng)前，我國(guó)正處于“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型發(fā)展”的新階段，創(chuàng)新型經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到極大重視，社會(huì)對(duì)高層次人才的需求正逐步從學(xué)術(shù)型向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變[1-2]。我國(guó)過(guò)去培養(yǎng)能夠參與項(xiàng)目創(chuàng)新開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的高職學(xué)生的培養(yǎng)模式，已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和綜合分析、解決實(shí)際問(wèn)題能力的工程人才的需求[3-6]。優(yōu)化高職學(xué)生類型和結(jié)構(gòu)，促進(jìn)高職培養(yǎng)模式多元化已經(jīng)迫在眉睫，從而實(shí)現(xiàn)高職教育從培養(yǎng)應(yīng)用型人才向培養(yǎng)學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變，以更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)復(fù)合型工程實(shí)踐人才的需求。

1? 培養(yǎng)高職機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力

的必要性

目前，隨著機(jī)電一體化專業(yè)新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的不斷發(fā)展，迫切需要大量具有創(chuàng)新工程實(shí)踐能力的高科技工程人才。但是，我國(guó)對(duì)高職學(xué)生的培養(yǎng)模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這一要求，未能突出創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，往往只注重理論知識(shí)，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生無(wú)法滿足當(dāng)前機(jī)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才需求。因此，需要對(duì)高職學(xué)生實(shí)踐教學(xué)模式和體系、平臺(tái)建設(shè)、師資隊(duì)伍等方面進(jìn)行創(chuàng)新和改革[7-10]。

機(jī)電一體化是多學(xué)科交叉融合學(xué)科，涉及機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)等學(xué)科，數(shù)字化、人性化、光機(jī)電一體化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化方向是目前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向[11]。機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后的工作崗位主要有機(jī)電設(shè)備操作、設(shè)備維護(hù)與維修、機(jī)電產(chǎn)品裝配與調(diào)試等，這些工作崗位對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)高職學(xué)生的工程實(shí)踐能力有很高要求，作為工程教育領(lǐng)域高層次人才培養(yǎng)對(duì)象，工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤為關(guān)鍵[12-13]。

2? 高職機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培

養(yǎng)策略

為順應(yīng)職業(yè)教育發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)當(dāng)前高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中存在的問(wèn)題，課題組成員構(gòu)建“三維+雙平臺(tái)”工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)新體系、新模式。構(gòu)建立體“雙平臺(tái)”的目的是在知識(shí)、技能、素養(yǎng)等方面全面提高高職學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，將教與育深度融合?！叭S”主要解決機(jī)電行業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)問(wèn)題，即價(jià)值塑造、知識(shí)結(jié)構(gòu)、工程實(shí)踐，打造創(chuàng)新能力和國(guó)際視野同培養(yǎng)的立體融合的新理念?！皣?guó)內(nèi)+國(guó)際”和“校內(nèi)+校外”構(gòu)成聯(lián)動(dòng)的“雙平臺(tái)”，著力培養(yǎng)學(xué)生從多角度、多領(lǐng)域、跨學(xué)科解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，有效提升學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力，為學(xué)生成為復(fù)合型高素質(zhì)工程人員奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[14]?！叭S”是人才培養(yǎng)模式改革的邏輯起點(diǎn)和價(jià)值取向，“雙平臺(tái)”是具體改革舉措。

3 基于“三維+雙平臺(tái)”培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力探索

課題組成員致力于開(kāi)展工程實(shí)踐、產(chǎn)教研深度融合、師資隊(duì)伍建設(shè)，培養(yǎng)具有解決機(jī)電一體化專業(yè)復(fù)雜問(wèn)題的工程實(shí)踐能力的復(fù)合型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型工程實(shí)踐人才。

3.1? 構(gòu)建“理論實(shí)踐+專業(yè)實(shí)踐+應(yīng)用實(shí)踐+企業(yè)

實(shí)踐”四級(jí)遞進(jìn)“雙平臺(tái)”聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)體系，強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力

3.1.1? 理論實(shí)踐包括課堂驗(yàn)證實(shí)踐和案例實(shí)踐

課題組教師在教授電工技術(shù)、電子技術(shù)等課程理論知識(shí)的同時(shí)，設(shè)置課堂實(shí)驗(yàn)，介紹典型實(shí)踐案例，組織課外實(shí)踐培訓(xùn)，讓學(xué)生積累專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生掌握常規(guī)的研究方法，能夠進(jìn)行初步的問(wèn)題研究和評(píng)價(jià)，為學(xué)生基本實(shí)踐能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。為進(jìn)一步豐富課堂內(nèi)容，增強(qiáng)教學(xué)效果，課題組在電子技術(shù)課程中著力打造軟硬結(jié)合平臺(tái)，建設(shè)虛實(shí)教學(xué)資源，在教學(xué)實(shí)施中打造軟件和硬件兩大平臺(tái)（圖1），實(shí)施虛實(shí)結(jié)合人才培養(yǎng)全過(guò)程。

1）硬件類教學(xué)環(huán)境。基于電子產(chǎn)品生產(chǎn)工作流程，建有仿真實(shí)訓(xùn)室、電子實(shí)訓(xùn)室和電子裝配實(shí)訓(xùn)室，發(fā)揮機(jī)房極域電子系統(tǒng)、觸屏一體機(jī)示范操作功能，全面展示操作過(guò)程。

2）軟件類教學(xué)環(huán)境。以職教云教學(xué)平臺(tái)為載體，教材、視頻、動(dòng)畫(huà)、微課、工藝文件、參考資料等電子技術(shù)課程資源庫(kù)為支撐，服務(wù)課前、課中、課后教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)維修電工仿真軟件（TK206）、Multisim仿真軟件構(gòu)建的虛擬環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的電路分析、設(shè)計(jì)能力。

在能力培養(yǎng)過(guò)程中，依托真實(shí)的校企合作項(xiàng)目案例，以畜禽舍空氣環(huán)境監(jiān)控電路設(shè)計(jì)與制作為任務(wù)載體，遵循電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，實(shí)施“問(wèn)題導(dǎo)向+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)策略，構(gòu)建“雙線+兩結(jié)合+三融合+四環(huán)節(jié)”的教學(xué)模式，如圖2所示。

教學(xué)理念：基于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的教學(xué)理念，通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)情境，按照“問(wèn)題引、班組議、教師導(dǎo)、技能遷”的步驟來(lái)實(shí)施，訓(xùn)練學(xué)生的電路設(shè)計(jì)、制作技能，提高學(xué)生理實(shí)結(jié)合、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

教學(xué)組織：根據(jù)學(xué)情分析和教學(xué)目標(biāo)，以小組為單位，進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)，把課堂轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)一線，實(shí)現(xiàn)理論課堂、實(shí)踐課堂、思政課堂“三融合”的課堂組織形式。

教學(xué)手段：充分利用信息技術(shù)，采用線上線下混合教學(xué)方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，同時(shí)通過(guò)虛實(shí)結(jié)合的方式，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

教學(xué)方法：采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，劃分“四環(huán)節(jié)”解決工作任務(wù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生分析電路、設(shè)計(jì)電路的能力。

培養(yǎng)學(xué)生的“三精神”（即勞動(dòng)精神、工匠精神、創(chuàng)新精神）、“三意識(shí)”（即職業(yè)道德意識(shí)、質(zhì)量安全意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)）。

3.1.2? 基于校內(nèi)校外“雙平臺(tái)”實(shí)踐教學(xué)的專業(yè)實(shí)踐

學(xué)科專業(yè)平臺(tái)對(duì)高職學(xué)生開(kāi)展科學(xué)研究、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力起到重要支撐作用。項(xiàng)目依托在企業(yè)建立的高職教學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地作為校外實(shí)踐平臺(tái)，同時(shí)通過(guò)校園實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，打造一體化實(shí)踐教學(xué)體系，專業(yè)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有效地促進(jìn)了課堂教學(xué)與課外實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，顯著提高了高職機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生加深對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解和掌握。

校企結(jié)合，全程育人，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。赴企業(yè)調(diào)研，帶學(xué)生了解真實(shí)的豬舍環(huán)境，查找控制系統(tǒng)中的不足，探索行業(yè)發(fā)展前景，改革教學(xué)模式。選真實(shí)項(xiàng)目，源工作過(guò)程、項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神。在課程實(shí)施過(guò)程中，為學(xué)生提供理論聯(lián)系實(shí)際、提高專業(yè)素養(yǎng)的機(jī)會(huì)。以項(xiàng)目為載體，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

采用虛實(shí)結(jié)合多種形式組織教學(xué)。課題組在電子技術(shù)課程教學(xué)中，除在校內(nèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間、仿真實(shí)訓(xùn)室等場(chǎng)所采用理實(shí)一體化、線上+線下教學(xué)方式，還引入虛擬儀器技術(shù)，將電子設(shè)計(jì)仿真軟件（Multisim）和維修電工虛擬實(shí)訓(xùn)室“搬”進(jìn)課堂，不僅豐富了課堂講授形式，還激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

3.1.3? 引導(dǎo)參與企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目，參加頂崗實(shí)習(xí)，重點(diǎn)培養(yǎng)高職學(xué)生解決項(xiàng)目實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用實(shí)踐能力

依托大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃平臺(tái)，全面培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)能力，解決當(dāng)前機(jī)電行業(yè)、企業(yè)遇到的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，解決機(jī)電企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的工程技術(shù)難題和工程技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題，并利用不同校外實(shí)踐基地的工程優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)產(chǎn)教供需雙向?qū)?，從而使高職學(xué)生選擇合適的頂崗實(shí)習(xí)崗位，實(shí)現(xiàn)高職學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力的分類和個(gè)性化培養(yǎng)。

3.2? 提高專任教師工程創(chuàng)新實(shí)踐能力，聘請(qǐng)企業(yè)工程技術(shù)專業(yè)人才，建立技能大師工作室，建立高水平師資團(tuán)隊(duì)

有效加強(qiáng)機(jī)電行業(yè)工程實(shí)踐和創(chuàng)新技能培訓(xùn)，從而提高專任教師工程創(chuàng)新實(shí)踐能力。將團(tuán)隊(duì)的合作產(chǎn)業(yè)基地與開(kāi)展的橫向工程項(xiàng)目相結(jié)合，通過(guò)學(xué)習(xí)、傳承、支持等方式，進(jìn)一步提升專任教師的工程創(chuàng)新實(shí)踐能力，推出專任教師到機(jī)電產(chǎn)業(yè)公司參與企業(yè)實(shí)踐，通過(guò)進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)、為期兩周至一個(gè)月的公司科技服務(wù)等形式，鼓勵(lì)專任教師進(jìn)行工程實(shí)踐問(wèn)題研究，提高專任教師的工程實(shí)踐能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

通過(guò)組織教師指導(dǎo)或者參與技能大賽，旨在提高教師的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維，從而在教學(xué)過(guò)程中促進(jìn)高職學(xué)生知識(shí)、技能和創(chuàng)新的全面提升，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作。促進(jìn)學(xué)習(xí)，激發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研融合，助力創(chuàng)新人才培養(yǎng)。通過(guò)機(jī)電工程實(shí)踐領(lǐng)域的資深教授現(xiàn)場(chǎng)授課，全面綜合培養(yǎng)青年教師的工程實(shí)踐能力。同時(shí)，在原有企業(yè)導(dǎo)師基礎(chǔ)上，聘請(qǐng)一批理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)技術(shù)專家為高職學(xué)生導(dǎo)師，建立技能大師工作室。這些兼職教師帶來(lái)機(jī)電行業(yè)公司的新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品，分享寶貴經(jīng)驗(yàn)。

4? 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)研究和實(shí)踐，課題組成員在機(jī)電工程實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)方面取得一系列成果，顯著提高了高職機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，促進(jìn)了高職機(jī)電一體化專業(yè)培養(yǎng)模式多元化、培養(yǎng)體系立體化，優(yōu)化了高職學(xué)生的類型和結(jié)構(gòu)，為機(jī)電行業(yè)培養(yǎng)了大量適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展的復(fù)合型、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才。

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