智能制造技術人才培養(yǎng)的實驗教學體系研究

高倩 石文科 孟凡文

摘 要：機電專業(yè)作為制造業(yè)的重要組成部分，對于人才的應用能力、實踐能力有較高的要求，因此，機電專業(yè)的教學更應該重視對人才應用實踐能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗教學作為培養(yǎng)機電專業(yè)學生實踐應用能力的重要教學體系，在促進學生實踐運用能力提升方面發(fā)揮著重要作用。但在智能制造背景下，傳統(tǒng)實驗教學體系無法有效滿足人才培養(yǎng)需求。基于此，高職院校機電專業(yè)的人才培養(yǎng)應在傳統(tǒng)實驗教學的基礎之上，結合智能制造技術要求以及時代發(fā)展特征對實驗教學體系進行優(yōu)化和完善，提高人才培養(yǎng)模式與智能制造技術要求的吻合度，促進學生綜合能力的提升。

關鍵詞：智能制造技術 機電專業(yè)人才培養(yǎng) 實驗教學體系

隨著社會的不斷發(fā)展，機電行業(yè)中智能制造技術逐漸代替了傳統(tǒng)制造技術，社會對機電專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求，必須對傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式必須進行有效優(yōu)化，機電專業(yè)人才培養(yǎng)的質量需要提高。實驗教學是機電專業(yè)教學中不可或缺的重要教學手段。在智能制造背景下，高職院校機電專業(yè)必須要對實驗教學體系進行改革，以適應新時期社會發(fā)展的需求，培養(yǎng)出更具創(chuàng)新能力的新型人才。實驗教學體系改革應立足于現階段實驗教學體系中存在的問題，做出有針對性的調整，建立實驗目標明確、實驗內容全面、實驗環(huán)境先進的完善教學體系，提高智能制造技術機電專業(yè)人才培養(yǎng)中實驗教學體系的有效性。

一、傳統(tǒng)實驗教學體系存在的不足

（一）實驗教學目標不明確

智能制造技術機電專業(yè)人才培養(yǎng)的實驗教學的初衷是促進學生機電相關實踐運用能力的提升以及創(chuàng)新能力、智能制造技術運用能力的提升，通過實驗鍛煉學生的操作能力、創(chuàng)新能力，促進學生智能制造技術的提升。傳統(tǒng)實驗教學體系的教學目標并不明確，受教師教學觀念等多方面的影響，傳統(tǒng)機電專業(yè)中實驗教學的開展形式化問題嚴重，相較于培養(yǎng)學生的實踐能力，更多的是片面地履行教學任務。教師為了完成教學任務而開展實驗教學，學生為了學分進行實驗，這些問題的出現歸根結底是因為教師對實驗教學目標不明確，沒有認識到實驗教學對于機電專業(yè)人才培養(yǎng)的重要性，影響實驗教學效果。

（二）實驗內容設置不全面

在傳統(tǒng)實驗教學體系中，實驗開展多與理論課相融合，且開展目的在于幫助學生提高對理論知識的理解。在實驗內容上，基本上都與機電專業(yè)各個課程的實際教學內容相關，根據課程的要求進行實驗內容設置。這種具有明確指向性的實驗內容，具有單一性、片面性的特點，既沒有保證內容的全面性，也無法讓學生通過實驗教學獲得整體能力的提升。此外，傳統(tǒng)實驗教學體系是以機電專業(yè)各個課程的實際教學內容作為實驗開展依據的，所以并未涉及智能制造技術相關的實驗內容，傳統(tǒng)實驗教學內容無法滿足智能制造技術人才培養(yǎng)的實驗教學需求和目的。所以，傳統(tǒng)實驗教學體系中存在著實驗內容不純粹、不全面的問題。

（三）實驗質量無法滿足要求

首先，傳統(tǒng)實驗教學體系中，實驗教學的開展是依附于理論教學的，所以存在著課時少、不全面等問題，學生很難通過實驗形成系統(tǒng)的能力體系。其次，在實驗過程中，教師占據著主導地位，學生只能根據設定好的實驗目標、流程進行實驗，學生只是模仿和驗證，無法保證主體性，更無法達到提升應用能力、創(chuàng)新能力等綜合能力的實驗要求。最后，傳統(tǒng)實驗教學中沒有涉及智能化、自動化、信息化等智能制造有關的機電實驗設施，無法通過實驗提升學生的智能制造技術，這在很大程度上限制了實驗質量。

二、智能制造技術人才培養(yǎng)實驗教學體系的完善

（一）實驗目標方面

以智能制造技術人才培養(yǎng)為基礎的實驗教學體系的完善，應明確對學生傳統(tǒng)機電技術與智能制造技術的實踐運用能力、創(chuàng)新能力、合作能力等多種能力的培養(yǎng)目標，明確加強對學生綜合能力與素質的培養(yǎng)，促進學生知識、能力與素質的全面發(fā)展。要達到這一系列目標，在實驗中必須更新教學觀念，堅持學習、實踐、創(chuàng)新相輔相成的教學思維，通過完善實驗內容、優(yōu)化實驗設施、改善實驗流程等方式完善實驗教學體系，促進實驗質量的提升，保障對學生智能制造技術的培養(yǎng)效果。同時加強校企合作，進一步拓展實驗基地，形成全面、系統(tǒng)的實驗教學體系，確保實驗目標的實現。

（二）完善實驗教學機制

首先，在實驗內容上，高職院校需要根據機電企業(yè)中智能制造技術的需求合理安排實驗內容，確保實驗開展的有效性，確保學生能夠通過實驗教學掌握機電行業(yè)所需的綜合知識與技能，確保學生具備解決實際智能制造問題的能力。根據實際所需開展機械制造工藝實驗、工業(yè)機器人編程實驗和液壓實驗，通過這些實驗促進學生專業(yè)能力和實踐應用能力的提升。此外，在內容上還應設計能夠促進學生創(chuàng)新能力提升的實驗內容。通過開展與機電專業(yè)多個課程相關的實驗教學活動，要求學生綜合運用多種專業(yè)能力進行實驗，促進學生創(chuàng)新能力的提升，避免傳統(tǒng)實驗教學的不足。例如，結合PLC智能控制、自動控制原理等課程內容對自動控制系統(tǒng)進行實驗，提高學生的專業(yè)能力、應用能力與創(chuàng)新能力。

其次，對實驗教學開展方式進行完善。根據學生實際情況開展循序漸進、有層次的實驗教學，促進實驗教學機制的完善。實驗包括基礎型、提高型、創(chuàng)新型三個層次。基礎型實驗保留傳統(tǒng)實驗教學目的，即對理論知識的驗證，并為學生對后續(xù)理論知識的學習奠定基礎，激發(fā)學生的學習興趣。基礎型實驗應側重于對常規(guī)實驗的開展，難度適當放低。提高型實驗主要任務在于培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐應用能力，促進學生實際問題解決能力的養(yǎng)成，難度要在基礎型實驗上有所提升。創(chuàng)新型實驗主要任務在于通過實驗促進學生智能制造技術運用能力的提升，因此，需要側重于對智能技術的運用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。例如工業(yè)機器人洗車系統(tǒng)的仿真實驗，既能夠促進學生對三維制圖、C語言編程等課程內容的運用能力提升，又能夠有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐操作能力。

（三）完善實驗途徑

在實驗途徑上，首先需要院校對自身實驗室及實驗設施進行完善，建立更符合智能制造教學要求的智能化、自動化、數字化實驗室，同時將機電專業(yè)所需的實驗器械與計算機、物聯網、大數據等多種技術設備相結合，滿足實驗、實訓等多種教學需求，保障實驗教學的智能化、數字信息化。其次，在實驗中還應重視產學結合、賽課結合。高職院校要加大與機電企業(yè)的合作，為學生實驗提供更真實、更有效的實驗基地，讓學生通過接觸實際機電企業(yè)的工作內容以及智能制造系統(tǒng)與技術，進一步提升自身的專業(yè)能力、實踐能力與創(chuàng)新能力。通過賽課結合的方式完善實驗途徑，一方面能夠綜合全面地考查學生對所學知識的綜合運用能力;另一方面，比賽以所學課程為依據，同時難度、涉及范圍、考查能力都會大幅度提升，能夠有效激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，促進學生專業(yè)能力、應用能力以及創(chuàng)新能力的提升。

三、小結

在社會不斷發(fā)展的過程中，智能制造是機電行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。機電專業(yè)作為高職院校培養(yǎng)制造業(yè)人才的重要專業(yè)，在人才培養(yǎng)過程中，應重視對學生專業(yè)能力、實踐運用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。要實現這一目的，必須對現有實驗教學體系進行優(yōu)化，明確實驗教學目標，優(yōu)化實驗內容，拓展實驗途徑，促進機電專業(yè)人才培養(yǎng)質量的提升。

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