■韋建軍

針對勞動密集型企業(yè)轉型升級引入的自動化生產(chǎn)設備，分析了機電一體化人才應具備的能力，提出了機電一體化專業(yè)課程設置方案和以生產(chǎn)過程為導向的教育教學法，有效提高學生的綜合素質，對其他專業(yè)的教育教學改革具有很好的指導作用

一、前言

近幾年，伴隨著經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)規(guī)模擴大，以勞動力成本為競爭優(yōu)勢的勞動密集型企業(yè)招工難的問題日益突出，其直接表現(xiàn)形式就是“用工荒”。文獻2從國家三農政策、計劃生育政策、第二代農民工現(xiàn)狀和城市高額消費等八個方面詳細分析了企業(yè)招工難的深層次原因。

寧波雙鹿電池公司最近投入了一條全自動生產(chǎn)線，在人手不增加的前提下產(chǎn)能擴大了一倍；江西南昌縣小蘭工業(yè)園的南昌香記食品有限公司在估計招工不容樂觀的情況下，早早投入資金購買了一套技術很先進的生產(chǎn)設備，“這套全自動設備的投入使用，同樣的產(chǎn)能，我們可以節(jié)省10多個工人?！庇米詣踊a(chǎn)設備代替人工操作，不僅緩解了用工荒，還提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了能耗。產(chǎn)業(yè)升級是勞動密集型企業(yè)破解招工難的有效途徑之一。

以培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設、服務和管理第一線需要的高技能人才為目標的高等職業(yè)教育，在企業(yè)產(chǎn)業(yè)逐步升級的形勢下，如何調整專業(yè)結構，合理構建適合當前經(jīng)濟發(fā)展需要的課程體系和人才培養(yǎng)模式，是廣大教育工作者面臨的問題。

二、機電一體化專門性人才是企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的人才保障

“招工難”倒逼勞動密集型企業(yè)轉型升級加快新設備引進已是一個不爭的事實。隨著自動化生產(chǎn)設備的不斷引進，企業(yè)要解決這些設備的安裝、調試及維護，則需要同時具備機械、電子、計算機和自動控制技術知識的專門性高技能人才。而目前，我國現(xiàn)有機械專業(yè)人員的知識結構與當今機械工業(yè)的發(fā)展極不相稱。學機械專業(yè)的對電子、自動控制技術懂得較少；學電子專業(yè)的，對機械專業(yè)知識掌握的也不多，不能將機械與電子進行有機的結合。此外，由于近二十年科學技術的迅猛發(fā)展，多數(shù)機械專業(yè)人員知識老化，對新知識、新技術了解甚少，難以從事自動化生產(chǎn)設備的設計與開發(fā)。

“機電一體化”就是將機械、電子、信息技術進行有機結合，以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程整體最優(yōu)化的一種高新技術。它的發(fā)展使傳統(tǒng)的機械如虎添翼，超越了傳統(tǒng)機械與動力機械的范疇，進入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動化、綠色化、微機數(shù)字化和遠程網(wǎng)絡控制化地新時代。不僅極大地解放了人類的體力勞動，還極大地解放了人類的腦力勞動。

定位于培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設、服務和管理第一線需要的高技能人才為目標的高等職業(yè)教育，其機電一體化人才培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)掌握機電一體化技術的基本知識與技能，具有從事機電一體化設備安裝、調試、運行、維護、管理、技術改造等工作能力的高等技術應用型人才，即要求機電一體化人才不僅掌握機械、電子、自動控制等方面的理論知識，還應具備對機電一體化產(chǎn)品進行安裝、調試、運行、維護、管理、技術改造的能力。

從培養(yǎng)目標來看，高等職業(yè)教育機電一體化人才是勞動密集型企業(yè)的轉型升級的人才保障，是企業(yè)保證可持續(xù)發(fā)展的關鍵。

三、合理構建適應企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的機電一體化課程體系

（一）機電一體化人才的能力結構

要勝任勞動密集型企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級引進的自動機與生產(chǎn)線及產(chǎn)品包裝自動化機械安裝、調試、運行、維護、管理、技術改造等工作，高職機電一體化人才應具備必要的基礎理論知識、較寬的專業(yè)知識、較強的工作現(xiàn)場技術應用能力。

1.知識結構：

（1）具有必備的文化基礎知識；（2）具有一定的政治理論知識和人文知識；（3）具有所需的機械制造、液壓與氣壓傳動等方面的基本知識；（4）具有電工、電子、自動控制等方面的基本知識；（5）具有計算機應用技術、CAD/CAM基本知識；（6）具有自動機與自動生產(chǎn)線及其安裝調試的基本知識；（7）具有工業(yè)機器人編程與制作的基本知識；（8）具有車間生產(chǎn)技術管理的基本知識。

2.能力結構：

（1）社會能力。具備從事職業(yè)活動所需要的行為能力，具體包括口語表達能力、人機對話能力、英語會話與閱讀能力、意志品德、獲得知識的學習能力、解決問題的方法能力、分析問題的思維能力、開展活動的組織能力、團結同志的協(xié)作能力、開拓發(fā)展的創(chuàng)新能力。

（2）基礎能力。具備從事職業(yè)活動所需的各項基礎能力，具體包括機械制造、電氣控制與計算機應用三項基礎能力。

（3）專業(yè)能力。具備從事職業(yè)活動所需要的專業(yè)技能。

（二）機電一體化專業(yè)課程體系

要培養(yǎng)具備上述知識結構和能力結構的高技能機電一體化人才，我們將機電一體化的理論課程組成一些模塊化課程，并設置了相應的選修課程，通過這些課程的學習，從知識需要的角度既滿足機電一體化專業(yè)學生在學習的基本要求，又滿足學生學習的實用性。

1.理論課程體系

基礎模塊：包括體育、數(shù)學、英語、毛澤東思想概論、鄧小平理論等基礎素質課程，主要是國家統(tǒng)定的教學內容，是大學生素質教育的必備環(huán)節(jié)。

機械制圖與CAD：包含機械制圖、公差與配合、AutoCAD、Pro/E等內容，使學生能閱讀和繪制產(chǎn)品零件和裝配圖，正確標注尺寸和技術要求，熟練運用計算機輔助繪圖軟件繪制產(chǎn)品零件圖和裝配圖，熟練運用CAD/CAM技術進行機械設計和加工編程。

電工技術與控制：包含電工基礎與電子技術、電力拖動與控制、液壓與氣壓傳動、單片機應用、PLC等內容，使機電一體化設備中常用的電、液、氣控制有機地結合在一起，使學生熟悉交、直流電機、步進電機、伺服電機等各類電機的結構、工作原理、使用場合、選擇依據(jù)和方法，保證機電傳動系統(tǒng)的匹配性，使學生掌握PLC基本知識、常用指令及在機電一體化設備上的應用，本模塊課程完成機械控制方面的初步知識和能力培養(yǎng)。

計算機應用技術：包含計算原理、信息處理、C語言、Protel繪圖等內容，以完成計算機及Protel軟件應用等方面的初步知識和能力培養(yǎng)。

機械設計基礎：包含工程力學、機械原理與機械零件、金屬材料與熱處理等內容。主要培養(yǎng)學生掌握機械工程方面的初步知識和基本技能。

機械制造技術：包含金屬切削機床、切削原理與刀具、機械制造工藝和機床夾具等內容，將加工工藝與工藝裝備知識有機地組合在一起，主要培養(yǎng)學生機械制造工藝與設備初步知識與能力。

傳感器技術：包含檢測各種物理量的傳感器種類、原理和應用。

機電一體化技術：主要包含機電一體化設備設計的基本方法、控制方法和策略等。本課程要做到綜合性、實用性、實踐性強，完成綜合應用知識能力、綜合實踐能力的培養(yǎng)。

機器人編程與操作：主要包含工業(yè)機器人的基本結構及控制方法、機器人系統(tǒng)的構成、操作和編程方法等內容，以完成工業(yè)機器人的控制方法初步知識和基本技能的培養(yǎng)。

自動機與自動線：主要包含自動機械的結構組成、輸送及自動上下料系統(tǒng)、分隔與換向機構、定位與夾緊機構、典型直線運動部件、典型傳動系統(tǒng)、自動化專機及自動化生產(chǎn)線的節(jié)拍設計原理與方法，以培養(yǎng)學生對自動化生產(chǎn)設備的初步知識和設計能力。

自動生產(chǎn)線調試與維護：主要包含機械技術、電氣技術、電子技術、氣動技術，并把這些技術綜合起來應用到生產(chǎn)線上，以完成專業(yè)核心技術的綜合應用能力和職業(yè)素質的培養(yǎng)。

2.實踐課程體系

高等職業(yè)教育不同于其他高等教育的是注重培養(yǎng)學生較強的動手能力，這種培養(yǎng)不僅靠理論課程中體現(xiàn)理論與實踐緊密結合的課程內容和教學方式，還需建立相對獨立的實踐課程體系。為此，我們對實踐教學進行獨立設置課程，并將其分解為基本技能訓練模塊、專業(yè)技能訓練模塊和綜合技能訓練模塊，形成循序漸進，逐步深化并與理論課程體系有機結合的模塊化課程體系。

基本訓練模塊注重操作性，包含電工電子實習、金工實習、制圖測繪實習等內容，按照企業(yè)的制度要求學生，使學生對職業(yè)有進一步的了解，獲得一定的職業(yè)經(jīng)驗，并使其學到的專業(yè)理論知識得到應用和延伸。

專業(yè)技能訓練注重技術應用性，包含機械設計基礎課程設計、單片機實訓、電機維修實訓、PLC應用實訓等內容，結合相應工種應知應會的基本要點，在保證實踐要求的前提下，突出相應工種的技能要求，保證各專業(yè)技能訓練內容與國家職業(yè)技能鑒定全面接軌，使學生通過實訓達到相應工種的職業(yè)技能標準，并經(jīng)過考試和鑒定獲得相應工種的職業(yè)資格證書。

綜合技能訓練模塊強調綜合實踐性，主要包含機電一體化技術實習、機器人創(chuàng)新制作實習、畢業(yè)實習等內容，組織學生到企業(yè)參觀學習，了解企業(yè)的生產(chǎn)過程，利用實訓室設計制作出結合生產(chǎn)實踐的作品，進而完成畢業(yè)設計，使學生所學知識得到充分的應用，鍛煉其實踐能力，強化學生上崗技能訓練，確保學生高就業(yè)率。

四、構建生產(chǎn)過程為導向的機電一體化人才培養(yǎng)新模式

通過對高等職業(yè)院校工科類專業(yè)學生學習積極性調查發(fā)現(xiàn)，按傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式培養(yǎng)學生，學生對理論課堂教學的學習興趣不高，學習目標低下——從60分萬歲降低到補考通過萬歲。改革機電一體化的人才培養(yǎng)模式，充分調動學生學習的積極性，提高學生掌握知識和應用知識的能力是目前高等職業(yè)教育的當務之急。

1.改革課堂教學模式

改革理論教學和實踐教學單項灌輸?shù)慕虒W模式，把學生被動接受變?yōu)閹熒咏涣鞯膶W習模式，理論教學內容要和實踐教學內容相聯(lián)系，課堂教學內容要和專業(yè)能力要求相適應，培養(yǎng)學生獨立思考問題和解決實際問題的能力。通過課堂教學改革把理論知識的講授和實際生活經(jīng)驗相結合，與企業(yè)的生產(chǎn)實際相結合，用專業(yè)知識去解決我們常見的工作生活現(xiàn)象。通過改革，知識學習有了落腳點，提高了學生學習的積極性，明確了學習目標，專業(yè)的興趣也培養(yǎng)起來了。

2.以生產(chǎn)過程為導向的人才培養(yǎng)方案

雖然通過專業(yè)教育，但高等職業(yè)院校的新生入學后對所學專業(yè)還是比較模糊，對所開設的課程了解不夠，不知道為什么要學這些課程，學了這些課程有什么用。這就是學生學習興趣不高的主要原因之一。以生產(chǎn)過程為導向的人才培養(yǎng)方案就是：按照機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)過程（研發(fā)設計、零部件制造、整機裝配、檢測調試），將課程體系劃分為產(chǎn)品設計、零部件制造和裝配檢測調試三個階段，讓學生通過三個階段的學習，能制作出具備一定功能的機電一體化產(chǎn)品，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和技術應用能力。具體實施步驟為：

（1）產(chǎn)品設計階段：讓學生到企業(yè)生產(chǎn)第一線了解各種自動機與自動生產(chǎn)線的工作流程，要求學生通過在校三年的學習，設計制作出這些機電一體化設備，使學生明確了學習的目的。在此階段，教師將了解到的機電一體化產(chǎn)品劃分為若干個項目，然后分配給學生，要求學生將產(chǎn)品設計出來。在教學過程中，教師結合給出的項目進行專業(yè)知識的傳授，指導學生利用所學知識共同探討項目的設計方案（包括機械運動方案和自動控制方案），繪制出設計圖紙。通過產(chǎn)品設計方案和圖紙，考核學生掌握專業(yè)知識的程度。

（2）零部件制造階段：指導學生根據(jù)教師審核通過的自己的設計圖紙，加工出項目的零部件及自動控制電路。在此階段，教師注重于學生動手能力的培養(yǎng)，要求學生動手能力至少要達到國家職業(yè)技能的標準，鼓勵學生積極參加國家職業(yè)資格考證，獲取相關職業(yè)資格證書。

（3）裝配檢測調試階段：指導學生利用自己加工出的零部件、自動控制電路根據(jù)自己設計的裝配圖進行產(chǎn)品的裝配，檢測裝配好的產(chǎn)品是否達到所需功能，對達不到要求的，幫助他們找出原因，進行調試，直至產(chǎn)品達到要求。在此階段，教師主要注重學生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，為今后對自動機與自動生產(chǎn)線的安裝、調試、故障診斷與維修打下基礎。

學生在三個階段的學習，目的明確，積極性高，教師始終是幫助學生為完成階段目標而傳授知識，變學生的被動學習為主動學習，起到了很好的教學效果。

3.加強實訓基地建設，為人才培養(yǎng)提高平臺

實訓基地是培養(yǎng)高技能人才的主要場所，是實施以生產(chǎn)過程為導向的人才培養(yǎng)模式的主戰(zhàn)場，定位于為勞動密集型企業(yè)培養(yǎng)安裝、調試、運行、維護、管理自動機與生產(chǎn)線及產(chǎn)品包裝自動化機械的機電一體化高技能人才的高等職業(yè)教育，其實訓基地的建設應圍繞培養(yǎng)目標來進行。

（1）基本技能實驗室：主要包含電子電工實訓室、金工實訓室、制圖測繪實訓室，主要培養(yǎng)學生應用機械、電子電力方面的技術能力，通過實訓，使學生的動手能力得到較大的提升，同時獲得一定的職業(yè)經(jīng)驗。

（2）專業(yè)技能實驗室：主要包括電機維修實訓室、PLC實訓室和單片機實訓室，主要培養(yǎng)學生維修各類電機的技能和自動控制程序編輯的技能，為后續(xù)學習自動化與生產(chǎn)及產(chǎn)品包裝自動化機械的維修、安裝、調試與管理做準備。

（3）綜合技能實驗室：主要包含自動化生產(chǎn)線實訓室和機器人制作室，通過對自動化生產(chǎn)線的拆裝，讓學生掌握自動化生產(chǎn)設備的組成、控制等方面的知識，學會判斷設備故障的原因、提出維修方案并予以維修，通過機器人制作室的實訓，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，搭建適合企業(yè)生產(chǎn)需求的工業(yè)機器人，使學生的技術應用能力得到很大的提升。

4.加強師資隊伍建設

以生產(chǎn)過程為導向的人才培養(yǎng)模式要求教師不僅有深厚的理論功底，還要有熟練的操作技能和綜合應用能力。教師專業(yè)能力水準影響著課堂教學質量，進而影響著人才培養(yǎng)的效果，由于某些原因，專業(yè)能力往往也是教師的軟肋。因此，建立一支具有“雙師型”素質的教師隊伍是提升學生實踐能力的關鍵。

五、結語

機電一體化人才是勞動密集型企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的人才保障，合理構建機電一體化專業(yè)課程體系和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，特別是以生產(chǎn)過程為導向的教學法的實施，使我院機電一體化專業(yè)的教育教學更具特色，形成一套全新的教學模式，對其他專業(yè)的教育教學起到很好的指導，學生的綜合素質也有了進一步的提高。結合人才需求構建專業(yè)課程體系，深入研究生產(chǎn)過程為導向的教育教學，必將進一步深化高等職業(yè)院校的教育教學改革，使我國的高等職業(yè)教育進入一個嶄新的時代。

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