應用型本科院校機械電子工程專業(yè)實訓課程建設研究

萬 騰，趙 強，李 罡，王文靜

(白城師范學院，吉林 白城 137000)

0 引言

隨著世界經濟和技術改革的逐漸發(fā)展，新一輪的科技革命和新的經濟發(fā)展形態(tài)為我國工業(yè)、制造業(yè)的發(fā)展提出新要求，我國提出“一帶一路”、“中國制造2025”等一系列發(fā)展策略，支持我國科技發(fā)展，進一步推動我國傳統工科的升級與改革，培養(yǎng)一大批面向未來發(fā)展的新型技術型科技人才[1-3]。

機械電子工程主要包括基礎理論知識和機械設計制造方法，計算機軟硬件應用能力，可以承擔各類機電產品和系統的設計、制造、試驗和開發(fā)工作，是社會科技高速發(fā)展及學科相互鏈接的產物，其打破了傳統的學科分類，集諸多技術特點于一體。機械電子工程的出現代表著新技術、新思想、新研究方式和新研究目標的產生[4-5]。目前國內大多數本科院校主要采用傳統教學模式進行學生培養(yǎng)，學生可以掌握大量的理論知識，但是由于部分高校實訓基地建設匱乏，無法緊跟社會工業(yè)發(fā)展潮流，學校由于資金限制，難以為學生購置較多的機械電子設備供學生實踐操作。

針對以上問題，本研究以提升當前應用型本科院校機械電子工程專業(yè)實訓教學質量為研究目標，基于當前教學存在的問題提出改革措施與發(fā)展建議，建立課程教學與實訓課程相互結合的人才培養(yǎng)體系，完成理論課程的實踐應用，以此來加強本科院校學生的綜合素質培養(yǎng)力度。研究結果旨在為提升機械電子工程專業(yè)教學效率與人才培養(yǎng)質量提供技術參考。

1 機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求

隨著當今時代的全面發(fā)展，新知識和新技術不斷涌現，推動世界工業(yè)生產方式的轉變，并且?guī)庸こ探逃牟粩喔母锱c發(fā)展。在新工科發(fā)展背景下，傳統的工科專業(yè)機械電子工程專業(yè)需要重新調整人才培養(yǎng)目標與方案，不斷加強學生的實訓課程教育，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，強化人才實踐能力，構建機械電子工程專業(yè)學生理論、實踐和素質發(fā)展新體系。

1.1 調整人才培養(yǎng)目標

人才培養(yǎng)目標應該以學生個性化發(fā)展為中心，滿足社會發(fā)展和國家對人才的需求。當前我國制造業(yè)人才缺口較大，相關統計結果表明，預計到2025年，我國高檔數控機床和機器人人才的人才缺口將達到450萬人，新能源汽車領域人才缺口將達到103萬人。因此，未來應該培養(yǎng)理論基礎雄厚、實踐能力強、綜合素質高的復合型科技人才。機電電子工程專業(yè)學生應在具備多學科交叉知識、數字化思維能力的同時，應不斷提高實踐操作技能，滿足社會崗位對人才的專業(yè)技能要求[6]。

1.2 深化產教融合

產教融合是產業(yè)發(fā)展與高校教育的必然發(fā)展趨勢，同時也是提高人才綜合實力的必然需求。機械電子工程專業(yè)應該堅持人才培養(yǎng)與機械產業(yè)發(fā)展需求統一，根據市場發(fā)展需求與變化，構建高效實踐教學基地與校外企業(yè)實訓基地的深度融合，促進人才培養(yǎng)與產業(yè)發(fā)展需求相結合，提高學生的實踐能力，保證學生在校期間接觸到實際的工程環(huán)境和企業(yè)生產管理文化中。

1.3 改善教學條件與資源建設

為了提高教學質量，在教學過程中應保證教育工作的正常運行，相關教學設施如教師、智能教學平臺、計算機機房、實驗室、實習實訓基地和圖書館等教學措施一應俱全。在機械電子工程專業(yè)中，應加大資金投入改善教學條件和實訓基地建設，按照先進產業(yè)發(fā)展不斷引進先進的教學設備，滿足機械電子工程專業(yè)的教學要求。

2 機械電子工程專業(yè)實訓課程存在的問題

2.1 實訓課程體系交叉融合不足

隨著科學技術的不斷進步與發(fā)展，新技術和新知識層出不窮，在機電工程專業(yè)中數字化設計、制造技術和智能化控制技術不斷發(fā)展，因此，相關機械電子工程專業(yè)相關理論課程和實踐課程需要不斷跟進技術發(fā)展的腳步，但是目前在高校中理論基礎和實踐課程與市場發(fā)展還存在一定的差距，理論課程和實踐課程無法實現良好的融合和銜接。

2.2 實訓課程教學條件和資源落后

教學資源和教學設備是保證教育工作正常開展的技術保障，隨著技術更新的大幅加快，大多數高校機械電子工程專業(yè)由于資金限制會導致實踐教學課程和設備落后于社會產業(yè)發(fā)展，校內實訓基地及相關設備難以滿足教學要求，部分高校實驗室存在設備陳舊、實訓空間有限和布局不規(guī)范等問題，嚴重限制了學生實踐能力的提升，學生實訓課程積極性較低，難以實現理論和實踐的相互結合。

2.3 師資隊伍實踐能力不足

目前，大多數高校教師多為學術型教師，缺乏相關企業(yè)經歷，而在當前本科院校中，大多數青年教師的培養(yǎng)更加注重科研和學術能力，缺乏承擔實際項目的相關經驗，因此需要進一步提升教師的實踐能力。

3 國內相關高校機械電子工程專業(yè)實訓課程經驗及啟示

隨著高校機械類專業(yè)實訓課程改革的不斷推進，各大高校也逐漸推出了具有自身發(fā)展特色的學科建設方案，如哈爾濱工業(yè)大學的“哈工大Π型方案”和天津大學的“新工科建設方案2.0”等，給其他高校機械類相關課程的改革與發(fā)展提供相關經驗與啟示(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

機械電子工程專業(yè)的發(fā)展和教學離不開產業(yè)的發(fā)展，隨著大數據技術、人工智能技術和云計算技術等快速發(fā)展，新知識和新技術更新腳步不斷加快，現代社會崗位對高效機械電子工程專業(yè)人才的理論知識、實踐技能等綜合素質提出了新的發(fā)展要求。為了適應崗位人才的發(fā)展需求，高校應動態(tài)掌握國際機械電子工程技術發(fā)展方向，靈活調整人才培養(yǎng)目標，加強校企合作，在當地選取優(yōu)質企業(yè)，加強學校和企業(yè)之間的交流，如邀請企業(yè)工程設計定期進入學校開展相關講座，學校可以向企業(yè)征求學科發(fā)展建議與修訂意見。

3.2 優(yōu)化教學方法，加強項目式教學

在機械電子工程專業(yè)實踐教學過程中，引入項目式教學方法(圖1)，在實踐課程中培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，采用小組討論法、案例法和討論法等培養(yǎng)學生在實踐課程中的創(chuàng)新能力和團體協作能力，提高學生解決實際工程問題的能力。

圖1 項目式教學法構建框架

3.3 強化實踐平臺建設

加強實踐課程平臺的建設，在機械電子工程專業(yè)中，加強電子工程實訓平臺、機械綜合性能測試平臺、三維制造平臺和電機驅動控制試驗臺的設計等，在實踐課程中，教師起到引導作用，鼓勵學生自由設計和解決遇到的問題，給學生提供充分的能力發(fā)揮空間，優(yōu)化機械電子工程實踐教學模式。

4 應用型本科院校機械電子工程專業(yè)實訓課程改進策略

4.1 加強交叉融合，打造理論實踐結合的實訓課程

實踐課程在學生掌握相關理論知識的同時，對學生的實踐能力加強有效訓練，可以對理論知識進行鞏固。在實踐課程設計中，將相關生產體系標準融入實踐內容中，加強學生對實際崗位安全、健康和法律等的理解，培養(yǎng)學生的安全生產意識和辨識危險能力。

4.2 深入推薦產教合作，加強實踐教學

校內實踐課程和實訓中心是支撐機械電子工程專業(yè)實踐教學和項目實施的重要平臺，兩者都需要滿足學生開展實踐教學的硬件設施和軟件條件。首先是要加強實踐基地建設，可以參考校企合作機制等，加大對實踐基地的資金投入和扶持力度依托現代信息技術和有效的信息資源，及時更新實踐基地的使用情況，優(yōu)化實踐基地的運行管理，加強專業(yè)教師隊伍的建設，另一方面，可以動員和聘請相關企業(yè)工程師對學生進行課程教學和企業(yè)實踐，保證學生掌握相關理論知識，提高學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。

4.3 完善人才培養(yǎng)質量管理制度體系

高效的制度是保證一切工作順利開展的基礎保障，是保證培養(yǎng)高質量人才的基礎，在機械電子工程實踐課程中，高校應根據實際生產情況制定相應的人才培養(yǎng)制度和時間標準，實現質量管理和質量保障。

5 結論

當今世界屬于新知識和新技術更迭速度較快的時代，新一輪的科技革命和產業(yè)發(fā)展不斷推動工業(yè)、制造業(yè)的創(chuàng)新升級。機械電子工程作為傳統的工科專業(yè)，是推動我國制造業(yè)發(fā)展的技術保證和基礎條件。本研究針對目前高效機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題，借鑒相關高校人才培養(yǎng)和課程改革具有經驗，提出相應的改革策略與優(yōu)化途徑。研究結果旨在為提升我國高校機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量提供技術參考。