成渝经济圈装备制造业机电设备维修岗位工程人才的培养探析——新工科背景下的《机电设备安装与维修》课程教学方法改革与实践

陈爽,刘长根,彭伦天,吴冬，史耀

（1.重庆工程职业技术学院，重庆 402260；2.中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆 401122）

1 前言

高职新工科教育的内涵就是适应产业转型升级需要，培养具有技术能力、理性意识和人文修养的现代化技术技能型人才，通过贯彻理实一体、合作培养、学做一体、质量过硬等要求，构建开放式、协同式、综合性、可持续、全面化的现代职业教育形态。新工科教育确立了学生的学习主体地位，通过跨学科、多学科、校企合作和产学研结合，推动创新性人才培养，根据每个学生的具体情况，提供个性化的培养，满足学生学习和事业选择方面的需求。

《机电设备安装与维修》是重庆工程职业技术学院国家双高专业群“机电一体化技术专业群”的专业核心课程，具有很强的应用性和实践性。课程体现了多学科交叉与融合，理论与实际结合度很高。通过课程的学习与实践，学生能够掌握机电设备拆装与故障检修的基础知识和基本技能，养成安全、文明生产的习惯，具备发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养质量控制意识、工程意识并提高创新与实践的能力。

作为培养成渝经济圈装备制造业机电设备维修岗工程人才的核心课程，要求机电设备安装与维修课程能够将学生培养成为面向企业生产一线，具备智能制造机电设备安装、维修、管理方面的动手能力、实践应用能力和适应技能的“新工科”工程人才。

2 机电设备维修岗位与技能需求分析

2.1 区域装备制造业的发展

2021 年11 月26 日，重庆市经济信息委印发《重庆市装备制造业高质量发展行动计划（2021-2025 年）》（以下简称《行动计划》）指出，2025 年，制造业增加值占GDP 比重保持在30%以上，高技术制造业增加值占规模以上工业增加值的比重达到33%。全市装备制造业初步形成了产业规模大、核心竞争力强、配套供给优、支撑体系全、有较强影响力的现代产业体系，成为制造强市建设的重要支撑。

从装备制造业产业分布上看，传统的金属制品制造业、交通设备制造业等产业的中低端人才较多，而新能源设备、通信设备、工业机器人等战略性新兴装备制造产业人才较为短缺，并且在新能源设备、工业机器人、电子信息等产业一线熟练工人也严重不足。从知识层次分布上看，高学历、高职称人才非常少，低学历、具有一般操作技能的低端人才占比过大。数据显示，现阶段及未来几年重庆市装备制造业对机械、发动机、钳工等专业的高技能、高新技术人才的需求异常突出。

2.2 机电设备维修岗位的需求

随着装备制造的自动化程度加速提升和企业转型升级，作为企业生产环节中必不可缺的重要部分，机电设备在企业生产过程中实现了普及、应用和快速更新换代。机电设备的高质量运行需要理论扎实、经验丰富、技能过硬的机电设备维修人员作为保障。企业急需大量能够熟练掌握智能化生产过程中机电系统控制与运行、生产设备维护与调试、生产过程智能化管理，并能够创造性地解决智能化生产中复杂实际问题的高素质创新型工程技术人才。

2.3 机电设备维修技术人员的现状

据成渝经济圈装备制造业相关企业的调研结果显示，机电设备维修管理岗位普遍存在技术人员配置不足，管理技术人员老龄化，新从业技术人员专业技术不过硬且无职业稳定性，机电设备维修管理制度落实不到位等典型问题。机电设备出现故障却不能快速正确地做出诊断和维修的情况时有发生，常态化的设备带病运行对企业生产进度和计划产生了严重的影响并留下了后患。

3 课程教学实践中的问题

3.1 教材与工程实践偏离

目前在版的机电设备安装维修类教材中有的未能用机电一体化的系统视角去建设全寿命周期的机电设备安装与维修课程体系，教材内容被人为地割裂为机械安装维修和电气维修两个独立的模块。课程内容的理论与实践结合度不高，实践内容的基础性和通用性不强，课程的实践性和指导性与企业的内在需求有较大的偏离，无法适应机电一体化技术专业群的双高建设和新工科对创新型工程人才的需求。

3.2 教学模式僵化、教学资源缺乏

《机电设备安装与维修》课程实践应用性极强，涉及的知识面比较广。传统的教学模式无法体现新工科所要求的全方位、多角度、个性化的教学特点。传统教材注重理论知识，过于抽象化，内容多且枯燥乏味，缺少最新的企业工程实践应用数据和案例，课程未能与创新创业结合，学生的创新能力普遍不足，无法践行新工科创新型工程人才对动手实践能力以及创造性地应对生产过程中遇到复杂实践问题的内在要求。

3.3 教师工程实践教学能力偏低，思政教育空泛

新工科教育不仅要求授课教师具有工程学科的专业背景，更要有充分的工程实践经验。目前，高职院校多通过开展教师在校企合作企业或是职教集团内部企业的顶岗实践活动来加强“双师型”教师队伍的建设，但参与顶岗实践的教师受非企业员工身份、时间、经费以及现场资源的限制，缺乏在机电设备维修岗生产现场的磨砺、锻炼，教师无法设身处地面向学生开展有的放矢的课程思政教育，学校“砺苦谨信”的工匠精神也就无法传递。

3.4 教学综合实训条件不足

高职院校与机电设备安装与维修相关的实训室一般有培养基础技能的钳工类、电工类实训室，培养中级技能的机电设备拆装实训室，以及培养专项技能的自动化产线装调与维修、工业机器人拆装与调试类实训室。粗放型的基础技能实训项目和精细型的专业技能实训项目设备、机具损耗过大，导致实训室资源与教学需求冲突现象严重。同时，这些实训室和实训项目无法自构出一体化、分层递进式的教学培养体系，也无法匹配机电设备维修岗位技能培养所必需的针对性、层次性、重复性特点，最终《机电设备安装与维修》课程的教学效果无法满足装备制造业机电设备维修岗位对工程人才知识和技能的要求。

4 课程改革的实践与探索

4.1 教材编写与在线课程资源建设

《机电设备安装与维修》教材的编写以智能制造机电一体化设备安装调试、运维管理、销售支持技术员所必需的专项技能和涵盖的专业知识为着力点，从实践需求和机电设备使用全寿命的视角去构建包覆课程核心内容的知识技能体系。

教材对机电设备安装与验收的基础知识、机电设备的故障及其诊断技术、机电设备的修复与维修技术、机电设备的日常维护与大修、典型机械零部件的拆卸与装配、数控机床故障的诊断与维修、物联网设备的安装与维修等七项学习任务循序渐进式的结构设计，并增加了与课程相关的新的科研动态、工程实践及教师的研究成果。

课程团队建成了《机电设备安装维修课程》在线课程，并在智慧职教MOOC 和学堂在线平台上线，通过三个学期的运行，现已被认定为重庆工程职业技术学院的校级精品在线开放课程。同时，依托双高建设项目“机电专业教学资源库建设”开展机电设备安装与维修课程教学资源库的建设，不断吸纳新的工程实践应用视频数据和智能制造相关应用领域的案例数据，拓展机电设备维修岗位工作所需的专业知识面，丰富企业现场作业所需的实践技能，实现了课程资源与在线课程教学的高阶匹配。

4.2 实训室的建设与实训项目的设计

机电设备安装与维修课程实训室采用设备现场化、模块化、数字化、组合式的指导思想，构建实训技能分级式、递进式的成长模式，设备和项目内嵌先进制造与智能制造单元，充分体现从通用装备制造业到先进制造和智能制造企业对一线机电设备维修岗位实践知识和技术技能的需求。

课程教师团队遵循学工互为的培养模式，开展钳工基础技能、机电设备拆装基础综合技能以及先进制造机电设备拆装技能实训项目；参照学生的专业差异、技能水平和潜力倾向，合理地搭建机电设备拆装实训模块，定制不同培养目标（认知型、技能型、综合型）和培养层次（初级、中级、高级）的实训项目。

实训项目和设备充分再现了机电设备维修岗位企业一线真实生产环境特点，教师和学生都能够在真实岗位生产环境中学习工艺知识，磨炼技术技能。通过培养责任意识、安全意识、质量意识、团队意识、管理意识、创新意识、市场意识、环保意识等工程意识，学习计划、协调、汇报沟通的方法并实践，切实提升学生的综合职业技能，帮助学生尽快适应企业环境，尽早胜任企业岗位，更好地服务成渝地区装备制造业智能化转型升级。

4.3 教学手段的优化、创新能力与工匠精神的培养

将项目实践作为知识点和技能的融合开展教学，锻炼学生的动手能力并提升认知水平。聘请企业技师现场指导教学，构建与企业岗位技能需求的无缝对接。打造新工科背景下的综合实训能力，通过实训课程模块的创意、自由组合落实工程实践应用，在不同生产工况的实践中，锻炼学生对理论知识和技术技能运用的能力，提高学生创新、创造和解决实际问题的能力。通过机电设备维修岗位生产现场真实工况的磨砺和锤炼，培育吃苦耐劳、砺苦谨信的工匠精神，提高学生的职业稳定性。

4.4 课程考评方式的改革

采用以能力为本的一体化教学评估方法，构建以理论教学和综合实训为基础，包括知识、技能、经验、创新、成长、团队等关键指标的六边形雷达图课程评价体系，避免了以试卷考核、单项技能考核和成果考核为主的后评价体系无法评价学生知识、技能成长过程的缺陷。新的考评方式覆盖过程到结果的课程学习全周期，通过六项指标的考核客观地评价学生学习课程中与课程结束后的知识、能力、工程素养、创新能力、团队协作的表现。

5 结语

通过教材的重构编写，企业案例教学资源建设和在线课程的上线，帮助学生开拓机电一体化系统和全局的视角，了解并掌握智能制造机电设备全寿命周期内的安装、维修的专业知识和操作技能；通过机电拆装实训室的建设和一体化、层次递进式实训项目的设计，帮助学生提高对理论知识的理解以及技术技能运用、求精创新的能力；通过机电设备维修岗生产现场工况的实践，锻炼学生吃苦耐劳、兢兢业业、砺苦谨信的工匠精神，提高职业的稳定性。通过以学生为主体构建的一体化教学评估体系，提高学生学习的主动性、融入度，做到了学以致用，学而有用。

《机电设备安装与维修》课程的改革与实践提高了学生的工程素养和创造性解决实际问题的能力，丰富了学生对机电设备维修岗位的认知和对职业生涯的愿景，为培养成渝经济圈装备制造产业智能化生产所急需的学做一体、质量过硬的高素质创新型技能人才打下了坚实的基础。