趙曉艷，劉 攀，張 虎，劉 靜

（山西農業(yè)大學信息學院，山西 太谷 030800）

1 緒論

新時代的中國提出了“中國制造2025（互聯網+工業(yè)4.0）”，智能制造需要在傳統的機電類專業(yè)的基礎上，融入人工智能技術、物聯網技術、電子通信等學科，形成多學科融合的機電類專業(yè)，這就迫切需要培養(yǎng)具有多學科背景的機電類新工科人才，因此具有機電類專業(yè)的的高校應該立刻著手進行有針對性的人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新與改革，培養(yǎng)具有符合現代新工科的工程應用人才。應用型創(chuàng)新人才知識結構突破學科之間的界限，實現機電類學科、信息類學科之間的交叉和滲透，使學生既有扎實的基礎理論知識又有寬廣的知識面及一定的知識深度。山西農業(yè)大學信息學院堅持“圍繞機器人，突出智能化”的辦學特色，在構建機電類專業(yè)“基礎、應用和創(chuàng)新、管理”四維度人才培養(yǎng)教學體系下，對多學科融合下的機電類人才培養(yǎng)模式進行探索。

2 整合交叉課程體系，創(chuàng)建多學科融合條件

課程體系的制定不能脫離于實際，要與實際情況緊密結合，要有針對性地去了解和調研，目前各個行業(yè)、各大崗位所需何種技術人才，只有明確了技術需求，在人才培養(yǎng)方案的制定和優(yōu)化完善過程中才能緊跟時代發(fā)展的步伐。

山西農業(yè)大學智能工程學院所設機電類專業(yè)有機械設計制造及其自動化、機械電子工程、電氣工程及其自動化、電子信息工程、通信工程、自動化、機器人七大專業(yè)，與傳統的機電類專業(yè)相比，新工科背景下的機電類專業(yè)呈現學科交叉的特點，機電類學科與信息化技術可進行聯合培養(yǎng)多學科融合的智能化人才，建立智能化人才培養(yǎng)的課程體系，為優(yōu)質、高產、高效生產提供服務。例如，原電氣工程專業(yè)傳統的培養(yǎng)方案偏強弱電結合，培養(yǎng)方案中的課程相互聯系緊密，但缺少學科之間的融合，在課程結構方面，新的培養(yǎng)方案體現出了復合式立體化的課程設置方式，提高傳統電氣工程基礎課程的同時，還開設了諸如計算機網絡、控制理論、物聯網、人工智能等課程內容，特別是加入了與信息技術相關的專業(yè)課程，也加入了一些計算機類的課程。在機械設計制造及其自動化專業(yè)的課程體系中，融入單片機原理與應用、智能制造、智能控制等課程，來豐富課程體系，也體現出了現在多學科交叉、信息技術無孔不入的現實需求。在選修課程的開設方面均是花了一番功夫，筆者認為，其主要目的是為了提高學生學習的自主能動性，充分將課堂教學和課題研究相結合，提高課堂教學的使用應用價值，并且通過各類專題課程拓寬研究視野，這也是山西農業(yè)大學信息學院機電類專業(yè)在制定人才培養(yǎng)方案中所必需完成的步驟，根據學校的發(fā)展定位，以應用型人才培養(yǎng)為核心，多學科協調發(fā)展。

總之，在機類、電類各專業(yè)的專業(yè)必修課、選修課的設置上，都呈現了“覆蓋廣泛、注重基礎、特色鮮明、重視交叉”的特點。

3 引入多元教學模式，建立多學科融合路徑

采用多元化教學模式，在傳統教學的基礎上，可以對學生進行自由分組形成團隊，采用線上線下結合式教學、項目驅動式教學等方法，讓學生愛上課堂。理論實踐統一：創(chuàng)新教學模式，克服傳統的“填鴨式”教學模式學生只會考試不會應用開發(fā)的缺點，實現理論與實踐的辯證統一；線上線下教學融合：拓展教學空間，充分利用網絡資源，開展線上+線下的混合式教學模式，提升學生應用理論知識解決實際項目的能力，實現虛擬與實踐的辯證統一。

教學內容項目化。根據單片機課程標準，確定明確的目標，將課程內容嵌入項目中。項目按照“階梯式”的思路，逐漸增加項目難度；實踐環(huán)節(jié)工程化。在實驗、競賽、制作等活動中貫穿工程意識，培養(yǎng)工程思維，綜合考慮成本、功耗、性價比、環(huán)境、人體工學等諸多因素；學習成果實物化，堅持以學生為中心，鼓勵學生勇于實踐、大膽創(chuàng)新，與書學院的工作坊協作，為學生提供開放的工作室，將他們的成果轉化為實物，便于成果積累和傳承。

授課過程中采用項目工程化的教學法，將最新的智能化設計、智慧控制、人工智能等研究進展作為案例進行講授，因此將實踐工程項目分解成若干子項目融入到課堂教學，就能提高理論知識的時效性，使在校學生開闊創(chuàng)新思維，樹立“創(chuàng)新引路、項目驅動、學做一體、層層遞進”的總體思路。首先，所有的課程依據因果關系、遞進層次、難易程度等，將教學內容按知識點進行分解；爾后，精心設計教學項目，將各知識點滲透到教學項目之中。教學項目設計要遵循由易到難、軟硬件兼顧的原則，同時盡可能使項目具有知識性、趣味性、實用性，激發(fā)學生的興趣和求知欲。教學項目教學階段劃分為：入門、基礎、提高和創(chuàng)新4個層級，以方便教學實施，做到因材施教。將每個階梯項目分解成若干個小任務，團隊化實現項目，這樣更加注重培養(yǎng)學生分析解決實際問題的能力。

4 開展實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，整合多學科實踐資源

在課程體系建設中，為了提高學生的實踐操作能力，需要加強實踐環(huán)節(jié)的設計，應用型人才的培養(yǎng)面臨的技術問題更加復雜，在基礎教育充分保障的條件下，再實踐，這樣能激發(fā)學習的興趣、主動性和創(chuàng)造性，有成就感，讓所學的知識體系相融合，在后續(xù)的動手實踐中，使技能又能更進一步。

設置跨學科的學生項目。該項目結合了機制、電氣、控制、信息技術的知識和技能。建設的方法是一個基于團隊的項目，使學生能夠發(fā)展跨學科知識以及在當今多學科的現代控制應用領域工作所需的人際關系和溝通技巧。

根據學院機電專業(yè)特點，凝練出與書院的文化精神相融合的完滿類活動，打破學生只能在課堂中吸收知識的窘局，讓學生在課外之余，不斷創(chuàng)新進取，獲取知識，目前比較優(yōu)秀的成果，比如“單片機大賽”、“電子設計大賽”、“機器人實驗室”等等都是專業(yè)與學院結合的優(yōu)異成果。

搭建“三命題——雙參與”智能化工科大賽平臺。大賽設置3個類別競賽科目：A類為開放式選題類，能夠提高學生多學科創(chuàng)新意識；B類為機器人類，既要讓學生動起來，又能夠讓學生參與多學科團隊合作，解決過程中多學科的技術難題；C類為企業(yè)出題類，這類題目與生產實踐相結合，能夠使學生更加了解現代經濟下知識需求及人才需求。

搭建學生和企業(yè)溝通的橋梁。學生的實驗、課程設計、實習等實踐性課程以及相關學科競賽可在企業(yè)完成，嵌入企業(yè)創(chuàng)新資源，提升學生創(chuàng)新實踐的榮譽感，激發(fā)學生創(chuàng)新動力，促進成果轉化及學生創(chuàng)新就業(yè)。

5 關聯學科師資協作，建立多學科教學團隊

選派青年教師參加機電類相關學術與教學研究研討會，提升教師的教學與科研能力，可以選派教師去相關企業(yè)參加調研實習，掌握專業(yè)需求最新動態(tài)，對于教學中出現的問題要采取措施，及時修正。

完善培養(yǎng)培訓制度。安排專業(yè)教師到智能化生產的相關企業(yè)進行專業(yè)技能實踐，也可安排教師到科研單位進行學習，通過專業(yè)實踐，讓教師對目前智能化及物聯網技術現狀和發(fā)展趨勢就更加了解與熟悉，這樣教師可以在以后的教學中對相關智能化技術進行相應的補充；請企業(yè)中技術人員進行培訓，提高教師應用新技術的能力。

組建多學科優(yōu)秀教師教學團隊。對于多學科交叉的課程或相關聯內容進行教學資料共享，共同備課，相互學習。這樣既對所帶課程教學有利，避免課程之間有重復內容，協作發(fā)展，共同進步。還能提升整個團隊的教學水平及多學科之間的相互融合。

6 結論

新工科理念強調培養(yǎng)具備跨界整合能力與知識融合的人才培養(yǎng)目標，圍繞新技術、新產業(yè)對工程人才的需求，學校結合自身的辦學特色和優(yōu)勢，將現行的機電類學科整合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，建成一批跨學科、跨界的新工科專業(yè)，優(yōu)化升級傳統的工科專業(yè)，以新工科的新理念與新模式著力培養(yǎng)有信息技術專業(yè)背景的復合型機電類人才。