摘要:隨著工業(yè)自動化的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)在工程實踐中的應(yīng)用越來越廣泛。然而,目前機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課的教學(xué)仍存在一些問題,不利于培養(yǎng)符合現(xiàn)場實踐需求的工程師。本文旨在探討面向現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課的教學(xué)改革,提出相應(yīng)的策略,以期提高教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);教學(xué)改革;現(xiàn)場工程師;課程設(shè)置
針對培養(yǎng)現(xiàn)場工程師的"機(jī)電一體化技術(shù)"專業(yè)課,需要以提高學(xué)生綜合能力為目標(biāo),不斷創(chuàng)新教學(xué)方法和模式,拓展教學(xué)手段,將教學(xué)設(shè)計以提升實踐能力為中心,通過多樣化的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方式,幫助學(xué)生掌握穩(wěn)固的技能操作,獲得可持續(xù)發(fā)展的職業(yè)能力。
一、教學(xué)改革必要性分析
(一)產(chǎn)業(yè)需求的變化
隨著現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)在各個行業(yè)中的應(yīng)用呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢。與傳統(tǒng)的機(jī)械和電氣工程相比,機(jī)電一體化技術(shù)的要求更高,能夠更好地滿足現(xiàn)代工業(yè)對效率、節(jié)能、智能化和可持續(xù)發(fā)展的需求。這種變化對現(xiàn)場工程師提出了新的要求。現(xiàn)場工程師需要具備更加全面的知識和技能,不僅要熟悉機(jī)械和電氣領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識,還要了解如何將二者結(jié)合,實現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)同工作。需要掌握機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試技術(shù),具備跨領(lǐng)域解決問題的能力?,F(xiàn)場工程師還需要具備良好的溝通和協(xié)作能力。機(jī)電一體化技術(shù)的實施通常涉及多個專業(yè)領(lǐng)域的合作,需要與機(jī)械工程師、電氣工程師、自動控制工程師等緊密合作,共同解決技術(shù)問題。因此,現(xiàn)場工程師需要具備團(tuán)隊合作意識和良好的溝通能力,能夠有效地與不同領(lǐng)域的專業(yè)人員進(jìn)行協(xié)作。
(二)技術(shù)進(jìn)步的影響
傳統(tǒng)的教學(xué)方法是否能夠適應(yīng)這些變化,尤其是在培養(yǎng)現(xiàn)場工程師方面是否能夠滿足其實際需求,成為迫切需要探討的問題。技術(shù)快速進(jìn)步對機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。新一代的智能化、自動化設(shè)備的普及,要求現(xiàn)場工程師具備更高的技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。然而,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和方法往往過于理論化和固化,無法及時跟進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。很多教材和課程內(nèi)容仍停留在傳統(tǒng)的機(jī)電分離模式,無法有效地將機(jī)電一體化的思維融入教學(xué)中。這導(dǎo)致學(xué)生在實際應(yīng)用中面臨困難,無法順利轉(zhuǎn)化理論知識為實踐能力?,F(xiàn)有教學(xué)方法的不足也凸顯了教學(xué)改革的必要性。傳統(tǒng)的機(jī)械和電氣分離式教學(xué)模式,使得學(xué)生難以從整體的角度去理解和應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)。此外,學(xué)生在校期間缺乏與實際工作環(huán)境相結(jié)合的機(jī)會,無法真正感受和掌握實際操作技能。對于現(xiàn)場工程師而言,實踐經(jīng)驗和操作能力往往比純理論知識更為重要。
傳統(tǒng)教學(xué)方法存在無法滿足現(xiàn)場工程師綜合素質(zhì)培養(yǎng)需求的問題。教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。在機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域的教育中,現(xiàn)行的教學(xué)模式和內(nèi)容無法滿足這一目標(biāo)。面向現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的"機(jī)電一體化技術(shù)"專業(yè)課的教學(xué)改革勢在必行。
二、機(jī)電一體化技術(shù)"專業(yè)課的教學(xué)的現(xiàn)在及主要問題
(一)內(nèi)容過于理論化
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)在存在一個嚴(yán)重問題,那就是過于側(cè)重于理論知識傳授,而忽視了實際操作技能的培養(yǎng)。這使得學(xué)生在實際工程實踐中難以應(yīng)對。一些高校認(rèn)為理論很重要,但在忽略實際操作技能的情況下,我們的學(xué)生根本不能成為真正的機(jī)電一體化技術(shù)的專業(yè)人才。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)需要學(xué)生掌握高端的理論知識,但應(yīng)該重視實踐操作能力,實際工程實踐是提高學(xué)生實際操作技能的關(guān)鍵。應(yīng)該特別注意,在本科生中,基礎(chǔ)課程中理論知識的確很重要,但在應(yīng)用技能方面,理論知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如實踐技能重要。
(二)缺乏與現(xiàn)實工程實踐的對接
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課的教學(xué)現(xiàn)狀存在一個嚴(yán)重問題,即缺乏與現(xiàn)實工程實踐的對接。教學(xué)內(nèi)容與實際工作相脫離,導(dǎo)致學(xué)生很難將所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實際工作中。這嚴(yán)重削弱了學(xué)生對機(jī)電一體化技術(shù)的實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。在當(dāng)前的教學(xué)過程中,教師們過于注重課本知識的傳授,而忽視了與行業(yè)實踐的結(jié)合。這使得學(xué)生們很難理解理論知識如何應(yīng)用于實際工作中的問題解決和創(chuàng)新。由于缺乏與實際工程實踐的對接,學(xué)生們在畢業(yè)后往往感到無所適從,面對實際工作時缺乏自信。他們需要投入大量的時間和精力去學(xué)習(xí)和適應(yīng)實際操作中的技術(shù)和業(yè)務(wù)要求,導(dǎo)致工作能力延遲發(fā)展。
(三)缺乏生動的教學(xué)方式
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課的教學(xué)現(xiàn)狀存在一個嚴(yán)重問題,即缺乏生動的教學(xué)方式。傳統(tǒng)的教學(xué)方式過于死板,缺乏足夠的實例和案例講解,使學(xué)生很難理解和掌握課程內(nèi)容。這嚴(yán)重降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時也影響了教學(xué)效果。在現(xiàn)有的教學(xué)模式下,教師們往往只是單純地將課程內(nèi)容傳達(dá)給學(xué)生,缺乏足夠的實例和案例來幫助學(xué)生更好的理解。缺乏生動的教學(xué)方式還導(dǎo)致學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣和參與度降低。他們可能會感到枯燥乏味,缺乏動力去深入學(xué)習(xí)和探索相關(guān)領(lǐng)域的知識。這進(jìn)一步影響了他們的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)成效。
(四)對機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展趨勢的忽視
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢日益重要,然而,在面向現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的"機(jī)電一體化技術(shù)"專業(yè)課的教學(xué)中,對其未來發(fā)展趨勢的重要性常常被忽視。隨著科技的不斷進(jìn)步和工業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)正逐漸成為工程領(lǐng)域的核心議題。然而,學(xué)校教學(xué)中對未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢的講解與探討卻較為有限。未來,這些新興技術(shù)將在機(jī)電一體化領(lǐng)域起到重要作用,然而,對其未來的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)的討論卻較為有限。教學(xué)內(nèi)容偏向固定模式而忽視未來的變革趨勢。機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域不斷發(fā)展,未來可能出現(xiàn)許多新的技術(shù)和方法。然而,目前的教學(xué)內(nèi)容往往停留于傳統(tǒng)的理論和實踐,缺乏對未來機(jī)電一體化技術(shù)可能帶來的變革的深入探討和應(yīng)用。
三、面向現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的"機(jī)電一體化技術(shù)"專業(yè)課的教學(xué)改革策略
(一)課程設(shè)置的優(yōu)化
針對機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程內(nèi)容過于理論化的問題,不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場工程師需要面對更多的實際工程實戰(zhàn),更注重實際操作能力。因此,教學(xué)改革策略的首要任務(wù)是優(yōu)化課程設(shè)置,增加實踐性強(qiáng)、與現(xiàn)實工程實踐密切相關(guān)的課程模塊。能有效提升學(xué)生的實踐技能和實際操作能力,幫助他們更好地應(yīng)對未來的工作挑戰(zhàn)。一種有效的課程優(yōu)化方法是增加工程現(xiàn)場實踐模塊,學(xué)生將有機(jī)會親身體驗工程建設(shè)現(xiàn)場的場景,并在工程師的指導(dǎo)下進(jìn)行實際操作。針對機(jī)電設(shè)備調(diào)試與維護(hù)方面的課程也是必不可少的。教師可結(jié)合現(xiàn)場工程實踐中的實際案例,讓學(xué)生學(xué)習(xí)維修、保養(yǎng)和維護(hù)機(jī)電設(shè)備的相關(guān)知識和技能。這樣的課程將使學(xué)生更加熟悉機(jī)電設(shè)備,從而能夠更快速地診斷和解決各種常見的機(jī)電設(shè)備故障,有效提高維護(hù)效率。例如,學(xué)生可以參與機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試,負(fù)責(zé)調(diào)試設(shè)備、記錄測試數(shù)據(jù)并解決現(xiàn)場問題。通過這樣的實踐過程,學(xué)生可以全面掌握機(jī)電設(shè)備的運行原理和相關(guān)維護(hù)知識,從而為未來的工作做好充分的準(zhǔn)備。
一個機(jī)電設(shè)備的檢修維護(hù)工作需要涵蓋眾多技能和知識,如機(jī)電原理、電氣控制、機(jī)器視覺等。學(xué)生雖然在課堂上可以學(xué)到相關(guān)知識,但學(xué)生們可能會對具體的故障現(xiàn)象和現(xiàn)場環(huán)境所面臨的挑戰(zhàn)感到無從下手。因此,針對這種情況,可以設(shè)置這種工程現(xiàn)場實踐和設(shè)備調(diào)試與維護(hù)模塊,讓學(xué)生通過實際參與維修任務(wù),逐步提高實際操作能力,增強(qiáng)對機(jī)電設(shè)備的理解和掌握。
(二)教學(xué)方法的改進(jìn)
通過引入各種教學(xué)手段,可以激發(fā)學(xué)生對機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣和主動性。其中,案例教學(xué)、項目驅(qū)動和問題導(dǎo)向是值得借鑒的方法。案例教學(xué)是一種有效的教學(xué)方法。教師可以提供真實的案例,例如在現(xiàn)場工程實踐中遇到的實際問題,讓學(xué)生通過分析和解決案例中的挑戰(zhàn),掌握并應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)知識。項目驅(qū)動是另一種有效的教學(xué)方法,通過將實際工程項目作為學(xué)習(xí)背景,讓學(xué)生在項目中學(xué)習(xí)和應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)知識,可以更好地培養(yǎng)他們的實踐能力。問題導(dǎo)向的教學(xué)方法能夠培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。教師可以引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題并尋找解決方案,從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)探究和創(chuàng)新能力。例如,教師可以給學(xué)生一個關(guān)于現(xiàn)場機(jī)電設(shè)備故障排除的案例,要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識分析故障原因并提出解決方案。學(xué)生可以參與一個實際的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計項目,在項目中學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)知識。教師可以提出一個關(guān)于提高機(jī)電一體化系統(tǒng)性能的問題,讓學(xué)生通過研究和實踐提出改進(jìn)方案。通過這樣的項目驅(qū)動教學(xué),學(xué)生可以更加深入地理解理論知識,并在實踐中鍛煉自己的能力,不僅可以加深對問題本質(zhì)的理解,還可以培養(yǎng)他們的批判性思維。
(三)增加實踐環(huán)節(jié)
實踐環(huán)節(jié)在學(xué)生的職業(yè)發(fā)展和學(xué)習(xí)過程中具有不可替代的作用。學(xué)生通過實踐環(huán)節(jié),能夠?qū)⒊橄蟮睦碚撝R轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的實踐技能,從而提高解決實際問題的能力。實踐環(huán)節(jié)的增加有助于將機(jī)電一體化技術(shù)的理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。僅僅停留在理論層面的學(xué)習(xí)無法完全滿足學(xué)生對機(jī)電一體化技術(shù)的深入理解和掌握。通過實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計,學(xué)生可以將所學(xué)的知識應(yīng)用于真實的工作場景中,直接面對并解決實際問題。例如,通過設(shè)計一個舞臺設(shè)備的實驗室環(huán)節(jié),學(xué)生可以模擬舞臺布置過程并操作各個設(shè)備,從而將理論知識實際應(yīng)用于舞臺設(shè)備的搭建和維護(hù)中。這種實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計使得學(xué)生更加深入地理解和掌握機(jī)電一體化技術(shù)在實際應(yīng)用中的方法和價值。
實踐環(huán)節(jié)可以提供學(xué)生與行業(yè)專業(yè)人士合作和交流的機(jī)會。通過實習(xí)和實訓(xùn)等方式,學(xué)生有機(jī)會離開校園,親身參與現(xiàn)實的工作環(huán)境中。在與行業(yè)專業(yè)人士的合作中,學(xué)生能夠?qū)嶋H應(yīng)用所學(xué)的機(jī)電一體化技術(shù)知識,接觸真實的行業(yè)問題,并與同行進(jìn)行溝通和交流。這種與專業(yè)人士的合作和交流可以幫助學(xué)生更好地了解行業(yè)發(fā)展趨勢、掌握專業(yè)技能,并加深對機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識。通過這樣的實踐環(huán)節(jié),學(xué)生的能力水平可以得到進(jìn)一步提高。實踐環(huán)節(jié)能夠?qū)⒗碚撝R與實際應(yīng)用相結(jié)合,讓學(xué)生更好地理解所學(xué)內(nèi)容,并在實際場景中應(yīng)用所學(xué)的機(jī)電一體化技術(shù)知識,提高解決實際問題的能力。同時,實踐環(huán)節(jié)也可以為學(xué)生提供與行業(yè)專業(yè)人士合作和交流的機(jī)會,幫助他們了解行業(yè)發(fā)展趨勢,并加深對機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識。
(四)加強(qiáng)工程實踐導(dǎo)向
通過將課程內(nèi)容與實際工程實踐緊密結(jié)合,可以使學(xué)生從實際工作需求出發(fā),全面學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)知識和技能。這種實踐導(dǎo)向的教學(xué)方法對于提高學(xué)生的實踐能力、培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作能力以及加深對機(jī)電一體化技術(shù)的理解和應(yīng)用具有重要意義。邀請工程師或行業(yè)專家進(jìn)行實踐案例分享是加強(qiáng)工程實踐導(dǎo)向的一種有效方式。通過這種方式,學(xué)生可以直接從工程師的從業(yè)經(jīng)驗和實踐案例中獲益。工程師或?qū)<铱梢苑窒碚鎸嵉臋C(jī)電一體化項目案例,講解其中的挑戰(zhàn)、解決方案以及實際應(yīng)用效果。這樣的分享可以使學(xué)生更加深入地了解機(jī)電一體化領(lǐng)域的實際問題和解決方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的實踐能力。
教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實際工程案例進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論也是加強(qiáng)工程實踐導(dǎo)向的有效途徑。通過分析和討論真實的機(jī)電一體化項目案例,學(xué)生可以將所學(xué)的理論知識與實踐問題有機(jī)地結(jié)合起來。在這個過程中,學(xué)生需要運用所掌握的理論知識和技能,分析和解決實際問題。這樣的學(xué)習(xí)方式可以幫助學(xué)生深入理解機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)理論,并培養(yǎng)他們解決實際問題的能力。
設(shè)置實踐型的課程項目或?qū)嵱?xùn)環(huán)節(jié)也是加強(qiáng)工程實踐導(dǎo)向的重要手段。通過讓學(xué)生親自參與到真實的機(jī)電一體化工程中,他們可以通過實踐來加深對機(jī)電一體化技術(shù)的理解和應(yīng)用能力。例如,學(xué)生可以參與到一個機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計、安裝或調(diào)試過程中,通過親身經(jīng)歷來學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)技能。通過這種實踐體驗,學(xué)生可以更好地理解與機(jī)電一體化相關(guān)的實際問題和挑戰(zhàn),并通過解決問題的方式提升實踐能力。
通過邀請工程師或行業(yè)專家進(jìn)行實踐案例分享,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實際工程案例進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論,以及設(shè)置實踐性的課程項目或?qū)嵱?xùn)環(huán)節(jié),可以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù),提升他們的實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。這樣的教學(xué)方法不僅使學(xué)生具備扎實的理論基礎(chǔ),更能夠適應(yīng)和應(yīng)對實際工作中的挑戰(zhàn)和需求。
(五)培養(yǎng)團(tuán)隊合作能力
面向現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的"機(jī)電一體化技術(shù)"專業(yè)課的教學(xué)改革策略之一是培養(yǎng)團(tuán)隊合作能力。在這個專業(yè)領(lǐng)域中,機(jī)電一體化技術(shù)往往需要多個領(lǐng)域的專業(yè)知識和技能的綜合應(yīng)用。因此,學(xué)生的團(tuán)隊合作能力對于成功應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)至關(guān)重要。通過小組項目實踐,可以為學(xué)生提供一個合作學(xué)習(xí)的平臺。學(xué)生可以分成小組,在一個機(jī)電一體化項目中共同合作與解決問題。教師可以通過團(tuán)隊合作討論的方式引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)和理解機(jī)電一體化技術(shù)??梢酝ㄟ^課程設(shè)計,讓學(xué)生參與到真實的機(jī)電一體化項目中,鍛煉他們的團(tuán)隊合作能力。例如,學(xué)生可以組成一個項目小組,每個成員負(fù)責(zé)不同的領(lǐng)域,如機(jī)械設(shè)計、電氣控制、系統(tǒng)集成等。教師可以提供一個復(fù)雜的機(jī)電一體化實際案例,然后要求學(xué)生在小組中共同分析和解決問題。學(xué)生可以組成一個工程團(tuán)隊,負(fù)責(zé)設(shè)計、搭建和調(diào)試一個機(jī)電一體化系統(tǒng)。在這個過程中,他們需要相互協(xié)作,協(xié)調(diào)各自的工作任務(wù),并共同解決遇到的問題。通過團(tuán)隊合作,學(xué)生們可以相互交流、協(xié)商并發(fā)揮各自的專長,提高項目的質(zhì)量和效率,并通過集思廣益找到最佳的方案。
結(jié)語
通過對機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課的教學(xué)改革進(jìn)行探析,本文提出了針對現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課的教學(xué)改革策略。通過優(yōu)化課程設(shè)置、改進(jìn)教學(xué)方法、增加實踐環(huán)節(jié)等措施,旨在提高教學(xué)效果,培養(yǎng)符合現(xiàn)場工程實踐需求的工程師。這對于推動機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。同時,本文還強(qiáng)調(diào)了培養(yǎng)團(tuán)隊合作能力和綜合素質(zhì)的重要性,以滿足現(xiàn)代工程實踐的要求。
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課題項目:1、2023年江蘇省高等教育教改研究課題:高職院?!八亩芜f進(jìn)”現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)模式研究;2、江蘇省第一批現(xiàn)場工程師專項培養(yǎng)計劃項目:揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)+江蘇新?lián)P新材料股份有限公司+裝備制造大類+自動化類+現(xiàn)場工程師聯(lián)合培養(yǎng)項目
作者簡介:繆德?。?978—),男,漢族,江蘇高郵人,博士研究生,副教授,研究方向:計算機(jī)科學(xué)、自動化。