黃忠仕 何建勇

【摘 要】本文分析高職機械電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)特點及知識構成，從以機械電工電子技術為軸線構建課程體系、建設應用創(chuàng)新型師資隊伍、建設“理論+仿真+實操”創(chuàng)新實訓平臺、分階段構建多層次的職業(yè)能力培養(yǎng)體系等方面論述高職機械電工電子類專業(yè)應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的具體構建。

【關鍵詞】機械電工電子類專業(yè) 應用創(chuàng)新型人才 培養(yǎng)模式

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）31-0144-03

隨著新一代電力電子與通信技術的發(fā)展，機械電工電子產業(yè)業(yè)態(tài)發(fā)生了新的變化，人才需求結構也相應改變。對高職機械電工電子類專業(yè)而言，在人才培養(yǎng)模式上需打破思維束縛，更新觀念，積極開展創(chuàng)新探索。高職機械電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)以應用創(chuàng)新型人才和設備操作維護型人才培養(yǎng)為目標。其中，應用創(chuàng)新型人才不僅要掌握并靈活運用學校所教授的知識與技能，而且要能夠實現(xiàn)儲備知識在新情景下的靈活結合，以解決不斷出現(xiàn)的新問題。本文擬探討高職機械電工電子類專業(yè)應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的構建。

一、高職機械電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)特點及知識構成

對高職院校而言，人才培養(yǎng)的目標在于應用。高職機械電工電子類專業(yè)主要培養(yǎng)掌握機械電氣設備產品設計、加工制造、檢修維護相關的理論與專業(yè)知識，能夠獨立解決電工電氣領域復雜工程實際問題的機電一體化設備產品設計、制造、技術管理方面的高級技術應用型人才。

高職機械電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)具有以下典型特點：一是多學科交叉與融合。高職機械電工電子類專業(yè)是典型的跨學科專業(yè)，內容涵蓋機械、電工、電子、計算機、自動控制等。二是復合應用特征。學生要掌握機、電、液多門類理論知識與專業(yè)技能，在機電一體化系統(tǒng)設計、性能評估與系統(tǒng)集成方面具有優(yōu)勢。三是培養(yǎng)目標側重應用技術。在教學體系中，高職院校與專業(yè)院校、本科院校形成梯次配置，高職定位于專業(yè)知識與技術的工程實際應用，培養(yǎng)過程和目標更接近生產一線。

高職機械電工電子類專業(yè)畢業(yè)生多從事機電一體化、汽車產品的設計與制造工作。機電一體化系統(tǒng)是機械、電工電子、計算機學科的有機集合體，核心模塊包含機械模塊、執(zhí)行模塊、動力單元、驅動模塊、傳感與檢測模塊、控制單元;所涉及的技術涵蓋嵌入式、信號處理與通信、自動控制、伺服驅動技術、系統(tǒng)集成技術等。機械電工電子類專業(yè)服務于機電一體化系統(tǒng)設計與制造，主要圍繞機電一體化設備需求組織教學內容，讓學生通過專業(yè)課學習系統(tǒng)掌握電工電子設備原理。機械電工電子專業(yè)的知識體系包括機械設計類課程、電工類課程、電子與通信類課程、計算機類課程、控制類課程等。

二、高職機械電工電子類專業(yè)應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的具體構建

（一）以機械電工電子技術為軸線構建課程體系

圍繞機械電工電子技術組織專業(yè)課程知識內容，構建一個專業(yè)而全面的課程知識體系。如圍繞機械電工電子設備設計，對專業(yè)知識構成體系進行分解，如圖1所示。機械電工電子類專業(yè)知識由分析方法、表達方法、設計方法三個功能單元組成，課程體系涉及電工技術、模擬電子技術、數(shù)字電子技術多個學科領域。與三個功能單元進行對應，對課程進行功能模塊劃分，隸屬設計方法領域的課程包含機械設計、機械原理、機械制造技術等;隸屬表達方法范疇的課程包括公差與配合、電工技術、工程材料等;隸屬分析方法范疇的課程包括模擬/數(shù)字電子技術、材料力學、可靠設計等。同時，工程實踐過程中還會涉及經濟、環(huán)境、節(jié)能降耗相關課程。因此，有必要對已經開設的專業(yè)課程進行全面系統(tǒng)摸底，圍繞機械電工電子學科特點進行整合與重組，停開關聯(lián)度低的課程，彰顯專業(yè)課程的內在屬性與時代前瞻性，落腳于人才培養(yǎng)的根本出發(fā)點。

（二）建設應用創(chuàng)新型師資隊伍

高職院校應用創(chuàng)新型教育模式的推行，核心在于應用創(chuàng)新型師資隊伍建設。應用創(chuàng)新型師資隊伍可從以下幾方面著手建設。

1.教學觀念。高職院校存在課時量多、師資力量薄弱的實際問題，教師的主要精力投入到日常教學任務中，無暇對教學方法進行反思，最終造成教師疲于授課，學生馬虎應對的局面。多年來，枯燥的內容、沉悶的課堂氛圍、有限的師生互動，并沒有發(fā)生根本性轉變。對此，教師應轉變教學觀念，由知識傳授者轉變?yōu)橐龑д?，在傳授理論知識與實操技能的同時善于調動學生的積極主動性，引導學生養(yǎng)成終身學習思維與自學能力。

2.教學方式方法。隨著互聯(lián)網技術的發(fā)展，文獻檢索與知識獲取更加便捷，這拓展了教學資源的獲取途徑。但高職學生對互聯(lián)網資源的應用程度遠遠低于本科學生，如對知網、萬方檢索網站、小木蟲學術論壇、學術QQ群以及其他專業(yè)網站的應用，還需要借助教師的課堂引導才能獨立完成。對此，教師可在傳統(tǒng)授課形式基礎上，以線上授課模式作為補充，提升學生參與課堂的積極性，培養(yǎng)學生的應用創(chuàng)新能力。

3.業(yè)務能力。高職院?，F(xiàn)任教師超過八成是畢業(yè)后直接到崗，企業(yè)實踐經歷空白，所培養(yǎng)的畢業(yè)生難以具備實踐能力。對此，教師應多參加教師技能競賽、科研項目，提高自身專業(yè)能力。從2015年以來的校企合作項目情況來看，中小型企業(yè)正致力于智能制造設備對人工的替代，但設備需求數(shù)量不多，且為非標設備，出于成本考慮，中小企業(yè)一般不愿與專業(yè)非標產品設計公司合作，而傾向于校企聯(lián)合進行設備研發(fā)。高職教師應抓住這一機遇，參與到企業(yè)轉型升級過程中，提升自身專業(yè)技術水平。

（三）建設“理論+仿真+實操”創(chuàng)新實訓平臺

高職院校實訓教學環(huán)節(jié)可探索創(chuàng)新型實訓室建設，以培養(yǎng)學生在解決實際問題過程中對所學知識與技能的綜合運用能力。創(chuàng)新型實訓室可參考“理論+仿真+實操”分層遞進式架構（見圖2），構建包含理論知識學習、系統(tǒng)仿真模擬、實際設備操作三個板塊的創(chuàng)新實現(xiàn)平臺。

“理論+仿真+實操”創(chuàng)新實訓平臺包括仿真模型調試平臺和“DIY”創(chuàng)新實操平臺。由于超過半數(shù)的機電設備為非標設備，依用戶實際需求定制生產，升級換代周期短，研發(fā)階段如果全部采購實際設備，會推高設計成本。因此，在開發(fā)階段可借助IRAI等機電設備系統(tǒng)仿真軟件進行仿真模擬操作。IRAI是一款成熟的商業(yè)化軟件，包含機械設計模塊、液/氣壓模塊、電工電子模塊、PLC模塊、機器人模塊等，仿真實體模擬真實設備，支持各種編輯命令，且自帶PLC外部通信接口。具體應用中，可在ProE、Solidworks等三維制圖軟件中建立設計方案仿真模型，經由數(shù)據(jù)接口導入IRAI分析軟件中，建立虛擬PLC通信，實現(xiàn)對導入模型的控制。這解決了教學機電模型不足的現(xiàn)實問題，通過虛擬仿真模型操作，學生可以更直觀地掌握設備性能，避免常識性操作錯誤，降低實驗室設備損壞率，同時有效保障學生人身安全。

在仿真模型調試平臺達到預期效果后，學生可以到“DIY”創(chuàng)新實操平臺開展驗證工作。在“DIY”創(chuàng)新實操平臺，學生可依據(jù)驗證需求，自行選擇機械零部件、電力電子元器件進行組裝設計。創(chuàng)新實操中心提供常用PLC、繼電器/接觸器、變頻器、伺服電機、步進電機、氣/液壓缸、電磁閥、網絡通信模塊、警報燈、按鈕、顯示屏以及常用的型材與機械傳動零部件?！癉IY”創(chuàng)新實操平臺提供了一個開放式創(chuàng)新空間，支撐學生參加“機電設備安裝與調試”技能大賽、“挑戰(zhàn)杯”等賽事，以及畢業(yè)設計素材創(chuàng)作空間。“DIY”創(chuàng)新實操平臺的存在可以增強學生的動手實踐能力與科技創(chuàng)新的主觀能動性，其正常運轉需要一套考核與管理體系來保障。

（四）分階段構建多層次的職業(yè)能力培養(yǎng)體系

對高職機械電工電子類專業(yè)的學生來說，在扎實學習基礎知識的同時，還應注重知識應用與交叉綜合能力，突出系統(tǒng)性實踐訓練的可持續(xù)性。應用能力培養(yǎng)可分為三個不同階段：基礎應用能力、綜合能力基礎與應用方法、綜合應用能力實踐訓練?；A應用能力培養(yǎng)與專業(yè)課教學同步，針對某一特定技術領域的應用能力進行培養(yǎng)。以計算機控制基本應用技術培養(yǎng)為例，穿插于計算機控制技術、PLC控制技術、單片機原理與應用等專業(yè)類課程教學內容中，以課堂教學、課程設計、實驗操作等形式開展。綜合能力基礎與應用方法主要培養(yǎng)機械電工電子設備開發(fā)方法、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)集成內容，與工業(yè)機器人設計、數(shù)控機床、機電一體化系統(tǒng)設計等總結性、綜合課程同步，以課堂教學、項目設計、綜合性實驗形式開展。綜合應用能力實踐訓練以基礎應用能力和綜合能力基礎與應用方法的獲得為基礎，培養(yǎng)學生對機械電工電子系統(tǒng)的綜合應用能力。可以基于虛擬或實際項目開展綜合訓練，要求學生通過專業(yè)社團、技能協(xié)會、興趣小組模式完成機械電工電子相關項目，培養(yǎng)學生理論知識、操作技能以及項目孵化能力。

此外，雖然許多高職院校人才培養(yǎng)已實現(xiàn)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合，但實訓基地的實習、雙創(chuàng)訓練、孵化、競賽板塊還不夠深入。對此，可嘗試將學生的項目參與度和專業(yè)（下轉第179頁）（上接第145頁）社團融入度納入教師的當年考評體系;充分利用已建成的國家級、省市級、院校級技能競賽平臺，突出成果向技能的轉化環(huán)節(jié)，提升競賽實訓平臺的成果轉化率與使用效能;建立院校與屬地產業(yè)、區(qū)域經濟的聯(lián)動機制，使學生技能水平更好地對接協(xié)同創(chuàng)新中心升級。

實踐中，在實施上述電工電子類專業(yè)應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式后，學生專利申請數(shù)量與省級技能大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲獎數(shù)量均有所突破，且呈逐年遞增趨勢;學生綜合實驗動手能力提升明顯，在適度引導下學生均可找到感興趣的畢業(yè)設計課題，且完成質量較高。因此，本文所論電工電子類專業(yè)應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式可以為高職電工電子類專業(yè)人才培養(yǎng)提供一定的借鑒。

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【基金項目】2015年度廣西職業(yè)教育教學改革項目“改革電工電子技術系列課程的教學模式，培養(yǎng)創(chuàng)新性應用型人才的研究與實踐”（GXGZJG2015B276）

【作者簡介】黃忠仕（1982— ），男，壯族，廣西田林人，研究生，百色職業(yè)學院講師，研究方向：機械電子工程;何建勇（1968— ），男，苗族，廣西平樂人，研究生，百色職業(yè)學院副教授，研究方向：電工電子技術。

（責編 蘇 洋）