高职机械电工电子类专业应用创新型人才培养模式构建

黄忠仕 何建勇

【摘 要】本文分析高职机械电工电子类专业人才培养特点及知识构成，从以机械电工电子技术为轴线构建课程体系、建设应用创新型师资队伍、建设“理论+仿真+实操”创新实训平台、分阶段构建多层次的职业能力培养体系等方面论述高职机械电工电子类专业应用创新型人才培养模式的具体构建。

【关键词】机械电工电子类专业 应用创新型人才 培养模式

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）31-0144-03

随着新一代电力电子与通信技术的发展，机械电工电子产业业态发生了新的变化，人才需求结构也相应改变。对高职机械电工电子类专业而言，在人才培养模式上需打破思维束缚，更新观念，积极开展创新探索。高职机械电工电子类专业人才培养以应用创新型人才和设备操作维护型人才培养为目标。其中，应用创新型人才不仅要掌握并灵活运用学校所教授的知识与技能，而且要能够实现储备知识在新情景下的灵活结合，以解决不断出现的新问题。本文拟探讨高职机械电工电子类专业应用创新型人才培养模式的构建。

一、高职机械电工电子类专业人才培养特点及知识构成

对高职院校而言，人才培养的目标在于应用。高职机械电工电子类专业主要培养掌握机械电气设备产品设计、加工制造、检修维护相关的理论与专业知识，能够独立解决电工电气领域复杂工程实际问题的机电一体化设备产品设计、制造、技术管理方面的高级技术应用型人才。

高职机械电工电子类专业人才培养具有以下典型特点：一是多学科交叉與融合。高职机械电工电子类专业是典型的跨学科专业，内容涵盖机械、电工、电子、计算机、自动控制等。二是复合应用特征。学生要掌握机、电、液多门类理论知识与专业技能，在机电一体化系统设计、性能评估与系统集成方面具有优势。三是培养目标侧重应用技术。在教学体系中，高职院校与专业院校、本科院校形成梯次配置，高职定位于专业知识与技术的工程实际应用，培养过程和目标更接近生产一线。

高职机械电工电子类专业毕业生多从事机电一体化、汽车产品的设计与制造工作。机电一体化系统是机械、电工电子、计算机学科的有机集合体，核心模块包含机械模块、执行模块、动力单元、驱动模块、传感与检测模块、控制单元;所涉及的技术涵盖嵌入式、信号处理与通信、自动控制、伺服驱动技术、系统集成技术等。机械电工电子类专业服务于机电一体化系统设计与制造，主要围绕机电一体化设备需求组织教学内容，让学生通过专业课学习系统掌握电工电子设备原理。机械电工电子专业的知识体系包括机械设计类课程、电工类课程、电子与通信类课程、计算机类课程、控制类课程等。

二、高职机械电工电子类专业应用创新型人才培养模式的具体构建

（一）以机械电工电子技术为轴线构建课程体系

围绕机械电工电子技术组织专业课程知识内容，构建一个专业而全面的课程知识体系。如围绕机械电工电子设备设计，对专业知识构成体系进行分解，如图1所示。机械电工电子类专业知识由分析方法、表达方法、设计方法三个功能单元组成，课程体系涉及电工技术、模拟电子技术、数字电子技术多个学科领域。与三个功能单元进行对应，对课程进行功能模块划分，隶属设计方法领域的课程包含机械设计、机械原理、机械制造技术等;隶属表达方法范畴的课程包括公差与配合、电工技术、工程材料等;隶属分析方法范畴的课程包括模拟/数字电子技术、材料力学、可靠设计等。同时，工程实践过程中还会涉及经济、环境、节能降耗相关课程。因此，有必要对已经开设的专业课程进行全面系统摸底，围绕机械电工电子学科特点进行整合与重组，停开关联度低的课程，彰显专业课程的内在属性与时代前瞻性，落脚于人才培养的根本出发点。

（二）建设应用创新型师资队伍

高职院校应用创新型教育模式的推行，核心在于应用创新型师资队伍建设。应用创新型师资队伍可从以下几方面着手建设。

1.教学观念。高职院校存在课时量多、师资力量薄弱的实际问题，教师的主要精力投入到日常教学任务中，无暇对教学方法进行反思，最终造成教师疲于授课，学生马虎应对的局面。多年来，枯燥的内容、沉闷的课堂氛围、有限的师生互动，并没有发生根本性转变。对此，教师应转变教学观念，由知识传授者转变为引导者，在传授理论知识与实操技能的同时善于调动学生的积极主动性，引导学生养成终身学习思维与自学能力。

2.教学方式方法。随着互联网技术的发展，文献检索与知识获取更加便捷，这拓展了教学资源的获取途径。但高职学生对互联网资源的应用程度远远低于本科学生，如对知网、万方检索网站、小木虫学术论坛、学术QQ群以及其他专业网站的应用，还需要借助教师的课堂引导才能独立完成。对此，教师可在传统授课形式基础上，以线上授课模式作为补充，提升学生参与课堂的积极性，培养学生的应用创新能力。

3.业务能力。高职院校现任教师超过八成是毕业后直接到岗，企业实践经历空白，所培养的毕业生难以具备实践能力。对此，教师应多参加教师技能竞赛、科研项目，提高自身专业能力。从2015年以来的校企合作项目情况来看，中小型企业正致力于智能制造设备对人工的替代，但设备需求数量不多，且为非标设备，出于成本考虑，中小企业一般不愿与专业非标产品设计公司合作，而倾向于校企联合进行设备研发。高职教师应抓住这一机遇，参与到企业转型升级过程中，提升自身专业技术水平。

（三）建设“理论+仿真+实操”创新实训平台

高职院校实训教学环节可探索创新型实训室建设，以培养学生在解决实际问题过程中对所学知识与技能的综合运用能力。创新型实训室可参考“理论+仿真+实操”分层递进式架构（见图2），构建包含理论知识学习、系统仿真模拟、实际设备操作三个板块的创新实现平台。

“理论+仿真+实操”创新实训平台包括仿真模型调试平台和“DIY”创新实操平台。由于超过半数的机电设备为非标设备，依用户实际需求定制生产，升级换代周期短，研发阶段如果全部采购实际设备，会推高设计成本。因此，在开发阶段可借助IRAI等机电设备系统仿真软件进行仿真模拟操作。IRAI是一款成熟的商业化软件，包含机械设计模块、液/气压模块、电工电子模块、PLC模块、机器人模块等，仿真实体模拟真实设备，支持各种编辑命令，且自带PLC外部通信接口。具体应用中，可在ProE、Solidworks等三维制图软件中建立设计方案仿真模型，经由数据接口导入IRAI分析软件中，建立虚拟PLC通信，实现对导入模型的控制。这解决了教学机电模型不足的现实问题，通过虚拟仿真模型操作，学生可以更直观地掌握设备性能，避免常识性操作错误，降低实验室设备损坏率，同时有效保障学生人身安全。

在仿真模型调试平台达到预期效果后，学生可以到“DIY”创新实操平台开展验证工作。在“DIY”创新实操平台，学生可依据验证需求，自行选择机械零部件、电力电子元器件进行组装设计。创新实操中心提供常用PLC、继电器/接触器、变频器、伺服电机、步进电机、气/液压缸、电磁阀、网络通信模块、警报灯、按钮、显示屏以及常用的型材与机械传动零部件。“DIY”创新实操平台提供了一个开放式创新空间，支撑学生参加“机电设备安装与调试”技能大赛、“挑战杯”等赛事，以及毕业设计素材创作空间。“DIY”创新实操平台的存在可以增强学生的动手实践能力与科技创新的主观能动性，其正常运转需要一套考核与管理体系来保障。

（四）分阶段构建多层次的职业能力培养体系

对高职机械电工电子类专业的学生来说，在扎实学习基础知识的同时，还应注重知识应用与交叉综合能力，突出系统性实践训练的可持续性。应用能力培养可分为三个不同阶段：基礎应用能力、综合能力基础与应用方法、综合应用能力实践训练。基础应用能力培养与专业课教学同步，针对某一特定技术领域的应用能力进行培养。以计算机控制基本应用技术培养为例，穿插于计算机控制技术、PLC控制技术、单片机原理与应用等专业类课程教学内容中，以课堂教学、课程设计、实验操作等形式开展。综合能力基础与应用方法主要培养机械电工电子设备开发方法、系统设计、系统集成内容，与工业机器人设计、数控机床、机电一体化系统设计等总结性、综合课程同步，以课堂教学、项目设计、综合性实验形式开展。综合应用能力实践训练以基础应用能力和综合能力基础与应用方法的获得为基础，培养学生对机械电工电子系统的综合应用能力。可以基于虚拟或实际项目开展综合训练，要求学生通过专业社团、技能协会、兴趣小组模式完成机械电工电子相关项目，培养学生理论知识、操作技能以及项目孵化能力。

此外，虽然许多高职院校人才培养已实现与创新创业教育的融合，但实训基地的实习、双创训练、孵化、竞赛板块还不够深入。对此，可尝试将学生的项目参与度和专业（下转第179页）（上接第145页）社团融入度纳入教师的当年考评体系;充分利用已建成的国家级、省市级、院校级技能竞赛平台，突出成果向技能的转化环节，提升竞赛实训平台的成果转化率与使用效能;建立院校与属地产业、区域经济的联动机制，使学生技能水平更好地对接协同创新中心升级。

实践中，在实施上述电工电子类专业应用创新型人才培养模式后，学生专利申请数量与省级技能大赛、创新创业大赛获奖数量均有所突破，且呈逐年递增趋势;学生综合实验动手能力提升明显，在适度引导下学生均可找到感兴趣的毕业设计课题，且完成质量较高。因此，本文所论电工电子类专业应用创新型人才培养模式可以为高职电工电子类专业人才培养提供一定的借鉴。

【参考文献】

[1]孙磊厚.高职机电一体化专业应用型创新人才培养[J].河北职业教育，2019（2）.

[2]王福元，王军，卢倩，等.应用型机械电子工程专业人才能力培养措施与实践[J].教育现代化，2018（53）.

[3]李庆川.高职机电一体化专业应用型人才培养模式的研究与实践[J].当代教育实践与教学研究，2017（2）.

[4]宋莲花.高职机电一体化专业应用型人才培养模式的研究与实践[J].课程教育研究，2016（32）.

[5]韦抒.高职电子专业应用型人才素质要求及培养对策[J].价值工程，2013（18）.

【基金项目】2015年度广西职业教育教学改革项目“改革电工电子技术系列课程的教学模式，培养创新性应用型人才的研究与实践”（GXGZJG2015B276）

【作者简介】黄忠仕（1982— ），男，壮族，广西田林人，研究生，百色职业学院讲师，研究方向：机械电子工程;何建勇（1968— ），男，苗族，广西平乐人，研究生，百色职业学院副教授，研究方向：电工电子技术。

（责编 苏 洋）