机电一体化专业人才工程实践能力培养策略探索

李雅芹 戚玉强 朱佳 吴如樵

*项目来源：江苏农牧科技职业学院2022年度教科研立项课题“基于‘三维+双平台的机电一体化专业学生工程实践能力培养体系模式创新研究”（基金编号：JYYB202221）。

作者简介：李雅芹、朱佳，讲师；
戚玉强，副教授；
吴如樵，实验师。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.149

摘  要  当前，人工智能、大数据等新兴技术领域的发展，对解决复杂实际工程问题的高技术人才的需求与日俱增，从而对高职院校人才培养体系、培养模式提出更高要求。分析新工科背景下机电行业对创新型工程人才的需求，通过加强工程实践、创新教学策略、构建立体化实践四级递进联动培养体系、建设高素质工程教育师资队伍，探索建立“三维+双平台”工程实践培养系统和培训模式，致力于培养机电工程领域复合型、创新型人才，为培养行业高层次人才提供参考。

关键词  高职；
机电一体化专业；
人才培养体系；
工程实践能力

中图分类号：G712    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）10-0149-04

0  引言

当前，我国正处于“创新驱动、转型发展”的新阶段，创新型经济发展受到极大重视，社会对高层次人才的需求正逐步从学术型向应用型转变[1-2]。我国过去培养能够参与项目创新开发和应用的高职学生的培养模式，已经不能满足当今社会对具有创新能力、实践能力和综合分析、解决实际问题能力的工程人才的需求[3-6]。优化高职学生类型和结构，促进高职培养模式多元化已经迫在眉睫，从而实现高职教育从培养应用型人才向培养学术型和应用型复合型人才转变，以更好地满足经济社会发展对复合型工程实践人才的需求。

1  培养高职机电一体化专业学生工程实践能力

的必要性

目前，随着机电一体化专业新产品、新工艺、新技术的不断发展，迫切需要大量具有创新工程实践能力的高科技工程人才。但是，我国对高职学生的培养模式远远不能满足这一要求，未能突出创新实践教学，往往只注重理论知识，导致培养的学生无法满足当前机电行业产业发展的人才需求。因此，需要对高职学生实践教学模式和体系、平台建设、师资队伍等方面进行创新和改革[7-10]。

机电一体化是多学科交叉融合学科，涉及机械、微电子、控制、计算机等学科，数字化、人性化、光机电一体化、网络化、智能化、绿色化方向是目前机电一体化技术的发展方向[11]。机电一体化专业学生毕业后的工作岗位主要有机电设备操作、设备维护与维修、机电产品装配与调试等，这些工作岗位对机电一体化专业高职学生的工程实践能力有很高要求，作为工程教育领域高层次人才培养对象，工程实践和创新能力的培养尤为关键[12-13]。

2  高职机电一体化专业学生工程实践能力培

养策略

为顺应职业教育发展趋势，针对当前高职机电一体化技术专业学生培养过程中存在的问题，课题组成员构建“三维+双平台”工程实践与创新能力培养新体系、新模式。构建立体“双平台”的目的是在知识、技能、素养等方面全面提高高职学生的培养质量，将教与育深度融合。“三维”主要解决机电行业的人才培养目标问题，即价值塑造、知识结构、工程实践，打造创新能力和国际视野同培养的立体融合的新理念。“国内+国际”和“校内+校外”构成联动的“双平台”，着力培养学生从多角度、多领域、跨学科解决复杂问题的能力，有效提升学生工程实践和创新能力，为学生成为复合型高素质工程人员奠定坚实基础[14]。“三维”是人才培养模式改革的逻辑起点和价值取向，“双平台”是具体改革举措。

3 基于“三维+双平台”培养学生工程实践能力探索

课题组成员致力于开展工程实践、产教研深度融合、师资队伍建设，培养具有解决机电一体化专业复杂问题的工程实践能力的复合型、应用型、创新型工程实践人才。

3.1  构建“理论实践+专业实践+应用实践+企业

实践”四级递进“双平台”联动培养体系，强化学生工程实践能力

3.1.1  理论实践包括课堂验证实践和案例实践

课题组教师在教授电工技术、电子技术等课程理论知识的同时，设置课堂实验，介绍典型实践案例，组织课外实践培训，让学生积累专业理论基础知识和工程应用经验。引导学生掌握常规的研究方法，能够进行初步的问题研究和评价，为学生基本实践能力的培养奠定基础。为进一步丰富课堂内容，增强教学效果，课题组在电子技术课程中着力打造软硬结合平台，建设虚实教学资源，在教学实施中打造软件和硬件两大平台（图1），实施虚实结合人才培养全过程。

1）硬件类教学环境。基于电子产品生产工作流程，建有仿真实训室、电子实训室和电子装配实训室，发挥机房极域电子系统、触屏一体机示范操作功能，全面展示操作过程。

2）软件类教学环境。以职教云教学平台为载体，教材、视频、动画、微课、工艺文件、参考资料等电子技术课程资源库为支撑，服务课前、课中、课后教学环节，通过维修电工仿真软件（TK206）、Multisim仿真软件构建的虚拟环境，培养学生的电路分析、设计能力。

在能力培养过程中，依托真实的校企合作项目案例，以畜禽舍空气环境监控电路设计与制作为任务载体，遵循电子产品设计制作标准作业流程，实施“问题导向+任务驱动”的教学策略，构建“双线+两结合+三融合+四环节”的教学模式，如图2所示。

教学理念：基于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的教学理念，通过问题导向，创设情境，按照“问题引、班组议、教师导、技能迁”的步骤来实施，训练学生的电路设计、制作技能，提高学生理实结合、分析问题、解决问题的能力。

教学组织：根据学情分析和教学目标，以小组为单位，进行项目化教学，把课堂转化为生产一线，实现理论课堂、实践课堂、思政课堂“三融合”的课堂组织形式。

教学手段：充分利用信息技术，采用线上线下混合教学方式，提高学生的学习参与度，同时通过虚实结合的方式，提高学生分析问题、解决问题的能力。

教学方法：采用任务驱动教学法，划分“四环节”解决工作任务，激发学生学习兴趣，提高学生分析电路、设计电路的能力。

培养学生的“三精神”（即劳动精神、工匠精神、创新精神）、“三意识”（即职业道德意识、质量安全意识、团队协作意识）。

3.1.2  基于校内校外“双平台”实践教学的专业实践

学科专业平台对高职学生开展科学研究、培养创新思维和工程实践能力起到重要支撑作用。项目依托在企业建立的高职教学实习实训基地作为校外实践平台，同时通过校园实践教学平台，打造一体化实践教学体系，专业技能和创新能力的培养有效地促进了课堂教学与课外实践的有机结合，显著提高了高职机电一体化专业学生的工程实践能力，进一步促进机电一体化专业学生加深对专业理论知识的理解和掌握。

校企结合，全程育人，培养学生的职业素养。赴企业调研，带学生了解真实的猪舍环境，查找控制系统中的不足，探索行业发展前景，改革教学模式。选真实项目，源工作过程、项目引导、任务驱动，培养职业素养和工匠精神。在课程实施过程中，为学生提供理论联系实际、提高专业素养的机会。以项目为载体，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

采用虚实结合多种形式组织教学。课题组在电子技术课程教学中，除在校内电子产品生产车间、仿真实训室等场所采用理实一体化、线上+线下教学方式，还引入虚拟仪器技术，将电子设计仿真软件（Multisim）和维修电工虚拟实训室“搬”进课堂，不仅丰富了课堂讲授形式，还激发了学生学习兴趣，提高了课堂教学质量。

3.1.3  引导参与企业实际项目，参加顶岗实习，重点培养高职学生解决项目实际问题的应用实践能力

依托大学生创新训练计划平台，全面培养学生工程技术创新和研发能力，解决当前机电行业、企业遇到的关键技术问题，解决机电企业实际生产中的工程技术难题和工程技术应用问题，并利用不同校外实践基地的工程优势，促进产教供需双向对接，从而使高职学生选择合适的顶岗实习岗位，实现高职学生工程实践与创新能力的分类和个性化培养。

3.2  提高专任教师工程创新实践能力，聘请企业工程技术专业人才，建立技能大师工作室，建立高水平师资团队

有效加强机电行业工程实践和创新技能培训，从而提高专任教师工程创新实践能力。将团队的合作产业基地与开展的横向工程项目相结合，通过学习、传承、支持等方式，进一步提升专任教师的工程创新实践能力，推出专任教师到机电产业公司参与企业实践，通过进行业务培训、为期两周至一个月的公司科技服务等形式，鼓励专任教师进行工程实践问题研究，提高专任教师的工程实践能力和解决实际工程问题的能力。

通过组织教师指导或者参与技能大赛，旨在提高教师的工程实践能力和创新思维，从而在教学过程中促进高职学生知识、技能和创新的全面提升，加强团队合作。促进学习，激发大学生创新实践能力，促进产学研融合，助力创新人才培养。通过机电工程实践领域的资深教授现场授课，全面综合培养青年教师的工程实践能力。同时，在原有企业导师基础上，聘请一批理论知识扎实、实践经验丰富的企业技术专家为高职学生导师，建立技能大师工作室。这些兼职教师带来机电行业公司的新工艺、新技术、新产品，分享宝贵经验。

4  结束语

经过长期的教学研究和实践，课题组成员在机电工程实训体系建设方面取得一系列成果，显著提高了高职机电一体化专业学生的工程创新能力、实践能力和解决复杂工程问题的能力，促进了高职机电一体化专业培养模式多元化、培养体系立体化，优化了高职学生的类型和结构，为机电行业培养了大量适应经济和社会快速发展的复合型、创新型工程技术人才。

5  参考文献

[1] 任文杰，朱文豪.“素质模型”视角下高校拔尖性创新人才培养研究[J].中国成人教育，2018（7）：20-24.

[2] 杜秀华，祝娟，王妍.“新工科”背景下面向工程能力

培养的“工程图学”课程体系建设[J].黑龙江教育（理

论与实践），2021（9）：84-86.

[3] 张慧.论工程教育视野下环境设计专业人才培养策略[J].兰州工业学院学报，2021，28（4）：125-130.

[4] 杨梅，黄秋婷，任重远，等.地方高校转型背景下生物工程专业课程设计教学改革与探索[J].吉林化工学院学报，2021，38（8）：5-8.

[5] 陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[6] 刘敏，王慧锋，毛庆峰，等.工程教育认证视域中高校青年教师工程实践教学能力培养体系的构建与实践[J].化工高等教育，2017，34（4）：17-22.

[7] 岳大力，曾溅辉，柳广弟，等.基于校企融合的专业学位研究生工程实践能力培养模式创新与实践[J].中国地质教育，2018，27（2）：19-21.

[8] 胡青，余嘉，苏玉刚.面向工程实践能力培养的嵌入式实验教学改革[J].实验技术与管理，2017，34（9）：160-163.

[9] 焦纬洲，刘有智，袁志国，等.基于工程实践能力培养的化工原理实验教学模式的研究与探索[J].实验技术与管理，2014，31（3）：166-168.

[10] 黎泽伦，黄虹锦，黄友均，等.基于科技创新训练项目的学生工程能力培养方案研究及实践[J].科技视界，2021（18）：18-19.

[11] 韩晗.学科竞赛对创新型人才培养促进作用的研究与实践[J].科教导刊，2018（31）：54-55.

[12] 孙康宁，刘会霞.关于立德树人与一流课程建设的几点思考[J].中国大学教学，2020（10）：49-53，68.

[13] 李菲.新工科背景下本科专业人才工程实践能力培养

的探索与实践[J].当代教育实践与教学研究，2020（9）：

187-188.

[14] 马啸，王湖坤，余松林，等.新工科背景下环境工程专业大学生创新创业能力培养探索[J].中国现代教育装备，2021（11）：127-130.

猜你喜欢 工程实践能力人才培养体系高职 高职应用文写作教学改革与创新活力(2019年21期)2019-04-01化学工程与工艺专业学生工程实践能力的培养文学教育·中旬版(2016年12期)2017-01-09高校青年教师在职实践能力提高体系构建继续教育(2016年12期)2016-12-20高等工科院校青年教师工程实践能力培养的问题及对策科教导刊(2016年29期)2016-12-12创新创业教育视阈下的人才培养体系的构建应用新教育时代·教师版(2016年30期)2016-12-05地方高校创新人才培养体系的构建研究成才之路(2016年31期)2016-11-19应用型本科高校创新创业教育的探索与实践文教资料(2016年19期)2016-11-07老年服务与管理专业高端技能型人才培养体系研究中国市场(2016年33期)2016-10-18基于CDIO的服务外包应用型人才培养模式的探索企业导报(2016年9期)2016-05-26高职人才培养模式创新探讨中国教育技术装备(2015年6期)2015-03-01