黃勝 黃榮學(xué) 李燕 揭施軍

摘?要：智能制造時代企業(yè)對機(jī)電類人才需求向復(fù)合型和應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，當(dāng)前高校機(jī)電專業(yè)的人才培養(yǎng)具有培養(yǎng)方案或模式存在局限性、課程體系不完善、教師教學(xué)思維系統(tǒng)性不足、授課內(nèi)容局限于書本所列知識等問題，導(dǎo)致學(xué)生被動和盲目學(xué)習(xí)，無法構(gòu)建完整的適應(yīng)企業(yè)需求的知識體系。本文在闡述機(jī)電類人才需求特征、人才培養(yǎng)存在的問題和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出通過運(yùn)用系統(tǒng)工程理論及項(xiàng)目管理模式的思想和方法構(gòu)建機(jī)電類人才知識體系，并闡述了構(gòu)建的思路、構(gòu)建步驟以及給出了以機(jī)電一體化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)課程為案例所構(gòu)建的機(jī)電類知識體系的構(gòu)建結(jié)果，為更為完善和有針對性地構(gòu)建機(jī)電類人才知識體系提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電類人才；系統(tǒng)工程理論；知識體系；項(xiàng)目管理模式

中圖分類號：F24?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.08.039

0?引言

隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，“一帶一路”的推進(jìn)和《中國制造2025》的實(shí)施，我國對機(jī)電類人才的需求不斷增長。高校作為人才培養(yǎng)的搖籃也應(yīng)該與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展相適應(yīng)，建立與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會需求相互支撐的人才培養(yǎng)體系。當(dāng)前，為培養(yǎng)復(fù)合型和應(yīng)用型人才，高校機(jī)電類專業(yè)大多通過開設(shè)大量的主干課程，及部分實(shí)訓(xùn)課程來提高學(xué)生機(jī)電理論與操作等方面的能力。然而，由于知識專業(yè)性較強(qiáng)、課程設(shè)置融合度不足等各方面的原因，當(dāng)前對機(jī)電類人才的培養(yǎng)，存在學(xué)生對本專業(yè)人才培養(yǎng)方案不了解，缺乏學(xué)習(xí)規(guī)劃、知識體系構(gòu)建不完善等問題，需要利用系統(tǒng)工程理論剖析機(jī)電類人才知識體系，基于項(xiàng)目管理模式開發(fā)項(xiàng)目制課程對機(jī)電類專業(yè)人才的知識體系構(gòu)建開展實(shí)踐性培養(yǎng)。

1?智能制造時代機(jī)電類人才需求特征

在制造強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略及《中國制造2025》的引領(lǐng)下，國家正處于信息技術(shù)飛速開展，制造業(yè)智能升級和轉(zhuǎn)型的時代。隨著新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷產(chǎn)生，以及現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的不斷開展，制造企業(yè)需要的是能夠熟練掌握機(jī)電專業(yè)知識并具有從事專業(yè)實(shí)際工作能夠適應(yīng)一線需要的，具有綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的機(jī)電類人才。在智能制造過程中，企業(yè)不僅要求員工能夠勝任操作角色，同時要求其具有規(guī)劃、評估、協(xié)調(diào)、決策等綜合技能。優(yōu)秀的機(jī)電類人才應(yīng)該能夠掌握和運(yùn)用智能化設(shè)備技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，同時能夠獨(dú)立完成制造企業(yè)的智能化目標(biāo)。智能制造時代，企業(yè)需要的是復(fù)合型、應(yīng)用型，具備完善機(jī)電類專業(yè)知識和技能，并且能在工作中通過經(jīng)驗(yàn)吸收知識和技能，構(gòu)建自身知識體系的綜合型人才。

2?當(dāng)前高校機(jī)電類專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題

2.1?高校的培養(yǎng)方案和課程體系具有局限性

當(dāng)前學(xué)校對學(xué)生的培養(yǎng)主要通過設(shè)置專業(yè)課程體系，并以學(xué)分制形式完成學(xué)生培養(yǎng)，學(xué)生在校學(xué)習(xí)情況以學(xué)分為衡量。學(xué)生遵照學(xué)校的培養(yǎng)方案和所安排的課程進(jìn)行選課，一方面導(dǎo)致學(xué)生在課程開設(shè)和選擇中處于被動角色，無法結(jié)合自身興趣和未來職業(yè)規(guī)劃進(jìn)行課程體系搭建；另一方面，受限于課時等原因，學(xué)校所設(shè)立的課程體系，往往只是學(xué)生所需知識體系中的一部分。

2.2?教師缺乏系統(tǒng)性教學(xué)思維

高校教師一般專注于某一門課或者某幾門課的教學(xué)對其他它相關(guān)課程關(guān)注較少，導(dǎo)致其因?yàn)閷ο嚓P(guān)知識的理解和認(rèn)識不足，知識體系不完善，在教學(xué)過程中，存在重點(diǎn)把握不明確、相關(guān)課程所需知識講解不到位等問題。進(jìn)而，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)本專業(yè)不同課程時，這些相關(guān)的課程之間的知識內(nèi)容難以銜接，無法構(gòu)建符合專業(yè)要求的知識體系。此外，當(dāng)前高校部分教師是沒有企業(yè)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)的，這部分教師往往對企業(yè)、對職業(yè)群理解不到位，對縱橫式職業(yè)發(fā)展所需知識結(jié)構(gòu)沒有太深的理解和重視。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時無法衡量相關(guān)知識在該專業(yè)知識體系內(nèi)的權(quán)重，造成授課內(nèi)容局限于書本所列知識，不利于學(xué)生知識體系的構(gòu)建，使得學(xué)生后期難以適應(yīng)相應(yīng)工作。

2.3?學(xué)生對構(gòu)建自身知識體系存在盲目性

當(dāng)前高校的人才培養(yǎng)方案一般由各教研室教師設(shè)計(jì)和修訂，學(xué)生很少參與其中。此外，因?yàn)槌跞敫咝５膶W(xué)生不具備相關(guān)專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)，難以理解、分析學(xué)校擬定的人才培養(yǎng)方案，對該人才培養(yǎng)方案也不關(guān)注、重視。學(xué)生在校期間對“要學(xué)什么”和“該學(xué)什么”非常困惑，對學(xué)習(xí)沒有適當(dāng)規(guī)劃，也不知道如何構(gòu)建自身的知識體系以提高就業(yè)能力。同時學(xué)生普遍缺乏對企業(yè)崗位的崗位劃分、工作職能、職責(zé)、必備技能、發(fā)展趨勢等各方面的理解，只盲目地學(xué)習(xí)習(xí)，被動的按要求修夠?qū)W分。另一方面，學(xué)生不具備對所學(xué)專業(yè)的課程知識進(jìn)行整合的能力，存在“學(xué)一門課，丟一門課”的情況，這與企業(yè)所需的工程師、技術(shù)人員等對專業(yè)知識系統(tǒng)性的要求不相符。雖然在學(xué)校中有實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)，但學(xué)生仍局限于一定的實(shí)踐內(nèi)容，無法做到舉一反三，以及拓展本專業(yè)知識和提高對知識的應(yīng)用分析能力，不利于后期在企業(yè)當(dāng)中的發(fā)展。

3?當(dāng)前國內(nèi)外對機(jī)電類人才知識體系構(gòu)建的研究現(xiàn)狀

國外教學(xué)比較注重學(xué)生的自主性、創(chuàng)新性、實(shí)踐性，有利于學(xué)生的自主發(fā)展、學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生構(gòu)建相應(yīng)的知識體系。例如美國、英國和日本等，開發(fā)了一系列的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，如ASSISTments、MetaTutor、SimStudent、Andes等，旨在為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。但這些系統(tǒng)，大多強(qiáng)調(diào)知識的多元化和面向?qū)W習(xí)對象的廣泛性，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的自主性，缺乏專業(yè)的針對性和對學(xué)習(xí)者的管控性。

在國內(nèi)研究和實(shí)踐方面，較多院校針對機(jī)電類人才培養(yǎng)做了廣泛探討和研究，并取得了不錯的成果，如華南理工大學(xué)廣州學(xué)院的“機(jī)電類人才培養(yǎng)問題及對策研究”、無錫廣播電視大學(xué)的“關(guān)于機(jī)電類人才培養(yǎng)模式課程重構(gòu)的思考”、江西理工大學(xué)的“以應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)改革與科技創(chuàng)新互動模式”、北京聯(lián)合大學(xué)的“機(jī)電類專業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建”等。但大部分側(cè)重于機(jī)電類人才的課程體系、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式的研究，或者側(cè)重于機(jī)電類某一門課程的知識體系研究。

綜合上述，總體上雖然國外有比較完整的導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，但專門針對機(jī)電類人才知識體系構(gòu)建和培養(yǎng)的系統(tǒng)平臺較少；而本研究與國內(nèi)多數(shù)學(xué)者所研究的課題側(cè)重點(diǎn)差異性在于：本研究統(tǒng)籌考慮職業(yè)群和縱橫式職業(yè)發(fā)展，側(cè)重于以系統(tǒng)工程理論對機(jī)電類人才整體知識體系的構(gòu)建，具有更強(qiáng)的人才培養(yǎng)針對性；擬開發(fā)豐富的項(xiàng)目族群和優(yōu)秀的項(xiàng)目制課程，借助于擬開發(fā)的機(jī)電類人才知識體系管理構(gòu)建系統(tǒng)平臺，引入企業(yè)項(xiàng)目管理模式全程協(xié)助機(jī)電類學(xué)生構(gòu)建自身知識體系；學(xué)生作為項(xiàng)目成員和主體開展學(xué)習(xí)和項(xiàng)目，同時兼顧教師對學(xué)生的引導(dǎo)和管理。

4?系統(tǒng)工程理論應(yīng)用于機(jī)電類人才知識體系構(gòu)建思路

從整體出發(fā)，以確定的系統(tǒng)為對象，將所要研究、管理和處理的對象作為一個有機(jī)組成的統(tǒng)一整體，通過合理規(guī)劃、開發(fā)管理，來保障一個大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)得以順利運(yùn)轉(zhuǎn)所需思想與技術(shù)的總稱即為系統(tǒng)工程。系統(tǒng)工程理論在我國的經(jīng)濟(jì)管理、理工研發(fā)等多個生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的普及應(yīng)用。系統(tǒng)工程在解決工程活動全程中具有普遍的適應(yīng)性，并力求獲得經(jīng)濟(jì)上合算、運(yùn)行中可靠、技術(shù)上先進(jìn)與時間上最省的良好結(jié)果。在高校人才知識體系構(gòu)建中，將涉及各個相關(guān)學(xué)科及對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，運(yùn)用系統(tǒng)工程理論把人才知識作為一個系統(tǒng)來分析，將更加深入和完善。

機(jī)電類人才知識體系雖然具有一定的共性，但是仍是一個復(fù)雜的系統(tǒng)；而系統(tǒng)工程理論具備分析復(fù)雜系統(tǒng)的基本方法，將機(jī)電類人才知識當(dāng)作一個系統(tǒng)，總體出發(fā)，更加有利于對其進(jìn)行深入的分析研究。另一方面，當(dāng)前學(xué)校教學(xué)方式，存在的一些對學(xué)生指導(dǎo)、監(jiān)控、監(jiān)管等不足；通過借助于企業(yè)項(xiàng)目管理模式，以過程控制為核心，以成果為導(dǎo)向的特征，將更有利于機(jī)電類人才構(gòu)建自身知識體系的教與學(xué)。

基于以上思想，本研究從整體出發(fā)，以機(jī)電類人才知識體系為研究對象，將知識體系、課程、學(xué)生和教師當(dāng)作一個有機(jī)組成的系統(tǒng)，采用系統(tǒng)工程理論來剖析該系統(tǒng)，通過合理構(gòu)建機(jī)電類人才知識體系，并開發(fā)相應(yīng)項(xiàng)目族群、項(xiàng)目制課程，搭建一套針對機(jī)電類人才知識體系管理構(gòu)建的系統(tǒng)平臺，同時以企業(yè)項(xiàng)目管理的模式，對機(jī)電類專業(yè)人才的知識體系構(gòu)建開展實(shí)踐性培養(yǎng)，將能更有針對性地培養(yǎng)具備系統(tǒng)性機(jī)電專業(yè)知識和技能的應(yīng)用型人才。

5?機(jī)電類人才知識體系構(gòu)建步驟

結(jié)合當(dāng)前機(jī)電類人才知識體系構(gòu)建現(xiàn)狀及高校機(jī)電類專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的問題，高校在構(gòu)建機(jī)電類人才知識體系時應(yīng)統(tǒng)籌考慮職業(yè)群和縱深式職業(yè)發(fā)展，側(cè)重應(yīng)用系統(tǒng)工程理論，開發(fā)豐富的項(xiàng)目族群和優(yōu)秀的項(xiàng)目制課程，引入企業(yè)項(xiàng)目管理模式全程協(xié)助機(jī)電類學(xué)生構(gòu)建自身知識體系。具體構(gòu)建步驟如下。

5.1?機(jī)電類職業(yè)群和縱橫向職業(yè)發(fā)展調(diào)查與研究

針對當(dāng)前高校存在的學(xué)生對企業(yè)崗位群所需知識體系不理解、被動學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，無企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的教師對項(xiàng)目理解不到位、對機(jī)電類人才縱深式職業(yè)發(fā)展所需知識結(jié)構(gòu)體系不清楚、課程授課重點(diǎn)不明確等問題，在構(gòu)建機(jī)電類人才知識體系之前，應(yīng)針對機(jī)電類畢業(yè)生進(jìn)入職業(yè)后從事崗位以及這些職業(yè)縱橫向發(fā)展情況和數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查和分析。對畢業(yè)生就業(yè)職位及未來職業(yè)發(fā)展的調(diào)查可以協(xié)助高校更科學(xué)合理地制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案，同時幫助學(xué)生和老師更深入的理解課程體系，更合理地進(jìn)行教與學(xué)。在進(jìn)行機(jī)電類職業(yè)群及縱橫向職業(yè)發(fā)展調(diào)查研究時，可以通過采用分布式、網(wǎng)格化和螺旋上升分層式的方法，對畢業(yè)生從事崗位、橫向和縱向發(fā)展所需的專業(yè)知識、技能及當(dāng)前現(xiàn)狀開展調(diào)查研究。

5.2?機(jī)電類人才知識體系構(gòu)建

基于系統(tǒng)工程理論，以項(xiàng)目和模塊化形式，構(gòu)建的機(jī)電類人才知識體系，區(qū)別于傳統(tǒng)的知識體系架構(gòu)或者課程體系，應(yīng)以機(jī)電類崗位群和職業(yè)生涯發(fā)展為基礎(chǔ)，以項(xiàng)目制和模塊化的形式進(jìn)行體系建設(shè)。以崗位群中線束工程師為例，在以網(wǎng)格式、系統(tǒng)化方法定義其應(yīng)具備的知識體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將對應(yīng)的知識以項(xiàng)目任務(wù)和項(xiàng)目時間軸的形式，統(tǒng)籌構(gòu)建螺旋上升、立體式知識體系架構(gòu)。

5.3?系統(tǒng)平臺搭建

（1）開發(fā)平臺的調(diào)查和選型。

主要是選擇合理的項(xiàng)目管理平臺，以構(gòu)建機(jī)電類人才知識體系管理構(gòu)建系統(tǒng)。

（2）知識體系項(xiàng)目載體（項(xiàng)目制課程）的開發(fā)。學(xué)生在開展知識體系構(gòu)建時，必須要有具體的、可實(shí)施的載體作為支撐；而本處的載體，指的是融合機(jī)電類人才知識體系，以項(xiàng)目制形式體現(xiàn)的相應(yīng)課程和實(shí)踐。由于機(jī)電類人才知識體系涉及機(jī)、電、液、軟硬件等多方面，可以以機(jī)電一體化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)等類似課程為依托，揉合前期建立的知識體系，重新以企業(yè)項(xiàng)目管理模式開發(fā)課程，以作為平臺的項(xiàng)目載體。

（3）項(xiàng)目族群的開發(fā)。在確立知識體系項(xiàng)目載體的基礎(chǔ)上，具體區(qū)分、構(gòu)建適合于不同崗位目標(biāo)的項(xiàng)目族群。從另一個層面講，針對不同的崗位所需知識體系，劃分和構(gòu)建具體可實(shí)施的項(xiàng)目；學(xué)生按照要求完成相應(yīng)項(xiàng)目，即可學(xué)到相關(guān)崗位相應(yīng)的專業(yè)知識。該項(xiàng)工作擬結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)、教師相關(guān)科研項(xiàng)目、高等院校相關(guān)競賽比賽項(xiàng)目統(tǒng)籌規(guī)劃和開發(fā)。

（4）機(jī)電類人才項(xiàng)目制管理模塊的開發(fā)。針對項(xiàng)目載體（項(xiàng)目制課程）和項(xiàng)目族群，需要開發(fā)具體的項(xiàng)目管理制度、實(shí)施流程和評價體系，并搭建管理平臺；發(fā)揮教師的管理和指導(dǎo)作用，此模塊可以分為面向教師端和學(xué)生端兩個層面。

6?構(gòu)建機(jī)電類人才知識體系構(gòu)建結(jié)果

本研究以機(jī)電一體化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)課程為例，從系統(tǒng)工程和項(xiàng)目管理角度，構(gòu)建課程的機(jī)電液知識體系項(xiàng)目制課程框圖如下表1所示。

以系統(tǒng)工程的思想和項(xiàng)目管理模式開發(fā)項(xiàng)目制課程資源，項(xiàng)目類別分為機(jī)械類、液壓類、電氣類、軟件類，項(xiàng)目任務(wù)包分為初級基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)任務(wù)包、設(shè)計(jì)應(yīng)用任務(wù)包和設(shè)計(jì)分析任務(wù)包三個等級，知識內(nèi)容按照遞進(jìn)式逐級加深學(xué)習(xí)；每個項(xiàng)目類別包含若干個具體的題目資源，以便學(xué)生開展實(shí)際的學(xué)習(xí)、實(shí)踐；通過項(xiàng)目的形式，以統(tǒng)一的平臺進(jìn)行管理和教學(xué)。

7?結(jié)束語

通過搭建面向職業(yè)群、縱深式職業(yè)發(fā)展的機(jī)電類人才知識體系管理平臺，一方面更加有助于幫助學(xué)生主動根據(jù)自身情況，合理選擇不同的專業(yè)方向，搭建更加符合自身的專業(yè)知識體系結(jié)構(gòu)，以規(guī)劃不同的職業(yè)發(fā)展路徑。另一方面，有助于幫助部分教師理解機(jī)電類人才所需知識體系，拓展和深化教學(xué)內(nèi)容。項(xiàng)目族群、項(xiàng)目制課程、項(xiàng)目制管理平臺的開發(fā)，有助于教師系統(tǒng)地開展機(jī)電類人才培養(yǎng)、管理和跟蹤。此外，以搭建的機(jī)電類人才知識體系管理構(gòu)建系統(tǒng)平臺為媒介，以企業(yè)項(xiàng)目管理的模式開展培養(yǎng)，區(qū)別于以往的單一課程項(xiàng)目驅(qū)動式學(xué)習(xí)，更加注重知識體系的群體性、注重學(xué)生的主體性和主動性、注重學(xué)生培養(yǎng)全程的企業(yè)化項(xiàng)目管理思路?；谄髽I(yè)項(xiàng)目管理模式和系統(tǒng)工程里搭建的機(jī)電類人才知識體系，既有系統(tǒng)性的知識架構(gòu)（基于系統(tǒng)工程理論，面向職業(yè)群和縱深式職業(yè)發(fā)展而構(gòu)建知識體系）支撐，又有優(yōu)秀具體的項(xiàng)目化課程載體和豐富的項(xiàng)目族群供于具體的實(shí)施，側(cè)重于知識體系框架構(gòu)建和項(xiàng)目管理培養(yǎng)模式，同步強(qiáng)調(diào)教師管理本位和學(xué)生學(xué)習(xí)主體，更具有針對性。

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