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機(jī)電畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
【1】機(jī)械電子專業(yè)應(yīng)用技術(shù)型工程師培養(yǎng)的研究
引言
我國高等教育已經(jīng)從“精英化”向“大眾化”轉(zhuǎn)變，作為世界工程教育大國，我國擁有210萬名工程師，現(xiàn)役和后備工程師數(shù)量居世界首位。
但在瑞士發(fā)布的《世界競爭力報(bào)告》中，我國合格的工程師數(shù)量在參加排名的55個(gè)國家中排48位[1]。
可見我國的工程教育整體水平不高，這與現(xiàn)行的高等教育人才培養(yǎng)模式有很大關(guān)系。
目前本科高等教育千校一面，培養(yǎng)的學(xué)生缺乏特色，與我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展需求不相匹配。
2014年4月26日《中國教育報(bào)》頭版頭條刊登了《引導(dǎo)一批普通高校轉(zhuǎn)型，是加快教育綜合改革的重要舉措——應(yīng)用技術(shù)大學(xué)時(shí)代如何迎接》一文，文章指出：應(yīng)用技術(shù)大學(xué)是國家競爭力的助推器，是現(xiàn)代職業(yè)教育體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2]。
各高校尤其普通地方院校應(yīng)該在人才培養(yǎng)模式上與國內(nèi)知名大學(xué)有所區(qū)別。
作為一所地方院校，黑龍江科技大學(xué)應(yīng)立足本省行業(yè)發(fā)展，在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)上做足“應(yīng)用”，即將技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)作為突破口，通過課程平臺(tái)體系和實(shí)踐能力遞增實(shí)訓(xùn)，將理論與實(shí)際有效結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。
1 機(jī)械電子專業(yè)應(yīng)用技術(shù)型工程師的定位
我國本科工程教育定位為工程師人才的培養(yǎng)，工程師可以分為：研究型工程師、設(shè)計(jì)型工程師、工藝型工程師和管理型工程師[3]。
其中研究型工程師屬于研究型人才，而設(shè)計(jì)型工程師、工藝型工程師和管理型工程師屬于應(yīng)用技術(shù)型人才。
應(yīng)用技術(shù)型工程師應(yīng)在相應(yīng)的專業(yè)理論知識(shí)基礎(chǔ)上，具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力，能應(yīng)用理論知識(shí)與技術(shù)創(chuàng)造性地解決工程、企業(yè)現(xiàn)場實(shí)際問題，是連接研究工程技術(shù)人員和普通技術(shù)操作人員的橋梁[4]，主要在生產(chǎn)現(xiàn)場、工程一線、服務(wù)管理等崗位上從事技術(shù)服務(wù)等工作。
應(yīng)用技術(shù)型工程師具有實(shí)踐能力強(qiáng)、上手快的特點(diǎn)，因而對學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)該緊密與市場需求相結(jié)合，使他們具有較扎實(shí)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和技能、具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、工程能力和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，使之能在畢業(yè)后較快地適應(yīng)和勝任工作。
2 制定合理的人才培養(yǎng)體系
根據(jù)應(yīng)用技術(shù)型工程師培養(yǎng)要求，制定了“理論扎實(shí)、技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)，有技能，強(qiáng)實(shí)踐”的人才培養(yǎng)規(guī)格，以專業(yè)知識(shí)、工程實(shí)踐、技術(shù)應(yīng)用為主線，以機(jī)、電為兩大專業(yè)技術(shù)知識(shí)和技能為支撐，構(gòu)建了“平臺(tái)+模塊+系列課程”的理論教學(xué)體系，搭建了應(yīng)用技能遞增的實(shí)踐訓(xùn)練體系。
2.1 “平臺(tái)+模塊+系列課程”的理論教學(xué)體系
課程體系承載著人才培養(yǎng)的重要使命，是教育理念與人才培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合的有效載體。
根據(jù)人才市場對學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求，學(xué)校對培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂，對理論課程進(jìn)行優(yōu)化，改變原來以機(jī)械為主、機(jī)電為輔的教學(xué)理論體系，采用機(jī)、電并重的方式，融入大量的工程訓(xùn)練與實(shí)踐，并與企業(yè)聯(lián)合開展人才培養(yǎng)，突出“應(yīng)用技術(shù)型”工程師的知識(shí)交叉與應(yīng)用技能的培養(yǎng)。
采用了“平臺(tái)+模塊+系列課程”的縱向課程培養(yǎng)體系(見圖1)。
設(shè)置了公共基礎(chǔ)教育平臺(tái)、專業(yè)教育平臺(tái)、素質(zhì)拓展與創(chuàng)新教育平臺(tái)。
這種以工程實(shí)踐為基礎(chǔ)的教育理念，著力培養(yǎng)學(xué)生的基本知識(shí)、基本技能、動(dòng)手實(shí)踐能力、工程技術(shù)綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
2.2 建立模塊化課程體系，優(yōu)化課程內(nèi)容
課程體系的建立應(yīng)以培養(yǎng)目標(biāo)為基礎(chǔ)，并且要緊緊圍繞市場對人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的需求對課程體系進(jìn)行優(yōu)化。
機(jī)械電子工程專業(yè)涉及的知識(shí)面比較廣，學(xué)生除了需要具備必須的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，還需要在一定方向上有專長，才能在就業(yè)時(shí)占據(jù)優(yōu)勢。
為此將專業(yè)選修課分為三個(gè)模塊化系列課程，即檢測技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、數(shù)控技術(shù)，形成了“平臺(tái)+模塊+系列課程”的課程體系。
如專業(yè)能力模塊中開設(shè)傳感器原理與檢測技術(shù)、PLC原理及應(yīng)用、機(jī)電設(shè)備故障診斷、機(jī)電傳動(dòng)、機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)、單片機(jī)接口及應(yīng)用等課程。
并對課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，將原來重疊和交叉較多的課程進(jìn)行重新設(shè)置。
同時(shí)，在課程內(nèi)容的選擇上考慮應(yīng)用技術(shù)型工程師應(yīng)具備的實(shí)踐能力與應(yīng)用技術(shù)能力，采用案例式、項(xiàng)目式、引導(dǎo)式、探究式等教學(xué)方法，增強(qiáng)師生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與參與熱情，變被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)探求知識(shí)。
在學(xué)生考核方面，改變以往“理論考評+實(shí)驗(yàn)成績”的簡單方式，通過“理論+實(shí)踐技能”的考評方式來確定學(xué)生的成績，這種考評理論考核占60%，實(shí)際操作占40%，在實(shí)際操作過程中學(xué)生并不是簡單地按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行常規(guī)實(shí)驗(yàn)，而是以小組為單位，以所學(xué)理論為基礎(chǔ)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論。
通過這種模塊化體系、案例式教學(xué)、突出實(shí)踐的考評方式，可以將專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為專業(yè)技能，從而增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
2.3 搭建能力遞增的實(shí)踐教學(xué)體系
實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)按照學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律進(jìn)行構(gòu)建，包括基礎(chǔ)技能、專項(xiàng)技能、綜合技能、崗位技能四個(gè)方面，四個(gè)方面是逐步遞增的(見圖2)。
基礎(chǔ)技能模塊包括基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課實(shí)驗(yàn)，通過該模塊學(xué)生可以驗(yàn)證所學(xué)理論課內(nèi)容，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的正確使用有一定認(rèn)識(shí)，初步培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)探索的興趣和能力，樹立實(shí)踐意識(shí);專項(xiàng)技能主要是通過CAD制圖、PLC、單片機(jī)、Protel實(shí)訓(xùn)等，為機(jī)電專業(yè)技能的掌握打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ);綜合技能主要在大三學(xué)年進(jìn)行，通過課程設(shè)計(jì)、機(jī)器人實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)過程調(diào)試實(shí)訓(xùn)，將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合在一起。
充分利用大學(xué)生科技活動(dòng)，讓學(xué)生在各種專業(yè)比賽中利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工程意識(shí)，提高學(xué)生動(dòng)手能力、應(yīng)用技能和創(chuàng)新能力，同時(shí)可以增強(qiáng)學(xué)生與人交往、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力;崗位技能可以通過頂崗實(shí)習(xí)或崗位模擬訓(xùn)練來完成。
這個(gè)環(huán)節(jié)以畢業(yè)設(shè)計(jì)為核心，通過與企業(yè)科研院所及相關(guān)單位工程技術(shù)人員聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過實(shí)際工程項(xiàng)目來鍛煉和提高學(xué)生的解決實(shí)際現(xiàn)場問題的能力。
2013屆畢業(yè)生中，20人到雞西建華皮帶機(jī)廠做皮帶輸送機(jī)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)方面的設(shè)計(jì)，20人到雞西煤礦機(jī)械有限公司做采煤機(jī)截割、牽引與控制方面的畢業(yè)設(shè)計(jì)，25人到哈爾濱煤礦設(shè)備廠做煤礦防爆設(shè)備的相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，25人到佳木斯煤礦機(jī)械有限公司做掘進(jìn)機(jī)方面的畢業(yè)設(shè)計(jì)，另外30人通過與畢業(yè)后用人單位簽約的方式到相關(guān)企業(yè)做畢業(yè)設(shè)計(jì)。
為保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，每名學(xué)生由1名企業(yè)高級(jí)工程師與校內(nèi)指導(dǎo)教師聯(lián)合指導(dǎo)。
通過形式多樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力，激發(fā)創(chuàng)新思維，從而提高其專業(yè)崗位技能。
3 保障措施
3.1 校內(nèi)實(shí)踐基地建設(shè)
應(yīng)用技術(shù)型人才必須具有扎實(shí)的理論素養(yǎng)，同時(shí)能夠根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況解決具體問題，因此，必須在培養(yǎng)過程中給學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。
從2006年起，學(xué)校對機(jī)電訓(xùn)練室進(jìn)行硬件建設(shè)，購買了機(jī)器人實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、過程控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)包、光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)臺(tái)、Labview虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、五合一綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)等實(shí)訓(xùn)設(shè)備，使機(jī)電實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)踐功能更加完善，為學(xué)生實(shí)訓(xùn)提供了必要的場地和實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目，并按照企業(yè)的生產(chǎn)工藝進(jìn)行在線訓(xùn)練，大大提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。
3.2 校企深度融合
機(jī)械電子工程專業(yè)多年來與中國第一汽車集團(tuán)公司、哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司、哈爾濱汽輪機(jī)廠、雞西煤礦機(jī)械有限公司、雞西建華皮帶機(jī)廠、哈爾濱東金沃爾有限公司、哈爾濱特種塑料制品有限公司、雞西礦務(wù)局機(jī)電總廠等14家企業(yè)建立起穩(wěn)定的合作關(guān)系，每年可接待本專業(yè)120名學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。
與哈爾濱煤礦設(shè)備廠每年開展煤礦專業(yè)定點(diǎn)“3+1”聯(lián)合培養(yǎng)，培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才，縮短了學(xué)生的就業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了與企業(yè)的無縫對接，得到了用人單位的好評。
3.3 教師隊(duì)伍的建設(shè)
根據(jù)“應(yīng)用技術(shù)型人才工程師”培養(yǎng)的特點(diǎn)和要求，教師不僅要理論基礎(chǔ)強(qiáng)，同時(shí)要具備突出的應(yīng)用理論解決實(shí)際問題的能力，即較強(qiáng)的實(shí)踐功底，同時(shí)教師應(yīng)該熟悉企業(yè)的生產(chǎn)過程，能夠成為企業(yè)與高校之間對接的橋梁，能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)企業(yè)文化及管理，掌握企業(yè)技術(shù)研發(fā)與市場對接等技能。
這就對教師提出了更高的要求，根據(jù)學(xué)校實(shí)際主要采取兩種渠道提高教師的實(shí)踐能力，一是針對現(xiàn)有的教師理論功底強(qiáng)、實(shí)踐能力弱的問題，分批次選派教師到企業(yè)掛職鍛煉，通過與企業(yè)進(jìn)行技術(shù)合作、項(xiàng)目對接、技術(shù)改造等方式提高教師的實(shí)踐能力，使教師盡快實(shí)現(xiàn)“雙師型”轉(zhuǎn)變。
二是從企業(yè)聘請現(xiàn)場實(shí)際經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)技術(shù)人員與管理人員作為兼職教師，負(fù)責(zé)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)階段的實(shí)踐能力與職業(yè)技能的培養(yǎng)，負(fù)責(zé)學(xué)生向職業(yè)人的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與企業(yè)的真正對接。
4 結(jié)束語
通過幾年的實(shí)踐，學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力有了較大提升，獲得全國TRIZ大賽、全國航模大賽、全國機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，95%以上的學(xué)生參加各種科技創(chuàng)新活動(dòng)，就業(yè)率連年提升，2013年一次就業(yè)率達(dá)95%以上，20%以上的學(xué)生進(jìn)入全國500強(qiáng)企業(yè)。
盡管取得了很好的效果，但仍需加強(qiáng)校企深度融合，探索有效的校企聯(lián)合機(jī)制，通過雙贏的方式調(diào)動(dòng)企業(yè)積極性。
另外學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間的保障機(jī)制問題仍需進(jìn)一步探索。
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