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機電畢業(yè)設計論文
【1】機械電子專業(yè)應用技術型工程師培養(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《世界競爭力報告》中，我國合格的工程師數(shù)量在參加排名的55個國家中排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)模式有很大關系。
目前本科高等教育千校一面，培養(yǎng)的學生缺乏特色，與我國經(jīng)濟轉型發(fā)展需求不相匹配。
2014年4月26日《中國教育報》頭版頭條刊登了《引導一批普通高校轉型，是加快教育綜合改革的重要舉措——應用技術大學時代如何迎接》一文，文章指出：應用技術大學是國家競爭力的助推器，是現(xiàn)代職業(yè)教育體系的關鍵環(huán)節(jié)[2]。
各高校尤其普通地方院校應該在人才培養(yǎng)模式上與國內(nèi)知名大學有所區(qū)別。
作為一所地方院校，黑龍江科技大學應立足本省行業(yè)發(fā)展，在應用型本科人才培養(yǎng)上做足“應用”，即將技術應用能力的培養(yǎng)作為突破口，通過課程平臺體系和實踐能力遞增實訓，將理論與實際有效結合，增強學生的實踐能力、動手能力與創(chuàng)新能力。
1 機械電子專業(yè)應用技術型工程師的定位
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、設計型工程師、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，而設計型工程師、工藝型工程師和管理型工程師屬于應用技術型人才。
應用技術型工程師應在相應的專業(yè)理論知識基礎上，具有較強的實踐能力，能應用理論知識與技術創(chuàng)造性地解決工程、企業(yè)現(xiàn)場實際問題，是連接研究工程技術人員和普通技術操作人員的橋梁[4]，主要在生產(chǎn)現(xiàn)場、工程一線、服務管理等崗位上從事技術服務等工作。
應用技術型工程師具有實踐能力強、上手快的特點，因而對學生的培養(yǎng)應該緊密與市場需求相結合，使他們具有較扎實的基礎理論、專業(yè)知識和技能、具備較強的實踐能力、工程能力和創(chuàng)新意識，提高學生的就業(yè)競爭力，使之能在畢業(yè)后較快地適應和勝任工作。
2 制定合理的人才培養(yǎng)體系
根據(jù)應用技術型工程師培養(yǎng)要求，制定了“理論扎實、技術應用能力強，有技能，強實踐”的人才培養(yǎng)規(guī)格，以專業(yè)知識、工程實踐、技術應用為主線，以機、電為兩大專業(yè)技術知識和技能為支撐，構建了“平臺+模塊+系列課程”的理論教學體系，搭建了應用技能遞增的實踐訓練體系。
2.1 “平臺+模塊+系列課程”的理論教學體系
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)目標相結合的有效載體。
根據(jù)人才市場對學生知識結構的要求，學校對培養(yǎng)方案進行修訂，對理論課程進行優(yōu)化，改變原來以機械為主、機電為輔的教學理論體系，采用機、電并重的方式，融入大量的工程訓練與實踐，并與企業(yè)聯(lián)合開展人才培養(yǎng)，突出“應用技術型”工程師的知識交叉與應用技能的培養(yǎng)。
采用了“平臺+模塊+系列課程”的縱向課程培養(yǎng)體系(見圖1)。
設置了公共基礎教育平臺、專業(yè)教育平臺、素質拓展與創(chuàng)新教育平臺。
這種以工程實踐為基礎的教育理念，著力培養(yǎng)學生的基本知識、基本技能、動手實踐能力、工程技術綜合應用能力和創(chuàng)新能力。
2.2 建立模塊化課程體系，優(yōu)化課程內(nèi)容
課程體系的建立應以培養(yǎng)目標為基礎，并且要緊緊圍繞市場對人才知識結構的需求對課程體系進行優(yōu)化。
機械電子工程專業(yè)涉及的知識面比較廣，學生除了需要具備必須的專業(yè)基礎知識，還需要在一定方向上有專長，才能在就業(yè)時占據(jù)優(yōu)勢。
為此將專業(yè)選修課分為三個模塊化系列課程，即檢測技術、機電控制技術、數(shù)控技術，形成了“平臺+模塊+系列課程”的課程體系。
如專業(yè)能力模塊中開設傳感器原理與檢測技術、PLC原理及應用、機電設備故障診斷、機電傳動、機電設備控制技術、單片機接口及應用等課程。
并對課程內(nèi)容進行調整，將原來重疊和交叉較多的課程進行重新設置。
同時，在課程內(nèi)容的選擇上考慮應用技術型工程師應具備的實踐能力與應用技術能力，采用案例式、項目式、引導式、探究式等教學方法，增強師生互動，激發(fā)學生的學習主動性與參與熱情，變被動接受知識為主動探求知識。
在學生考核方面，改變以往“理論考評+實驗成績”的簡單方式，通過“理論+實踐技能”的考評方式來確定學生的成績，這種考評理論考核占60%，實際操作占40%，在實際操作過程中學生并不是簡單地按照實驗步驟進行常規(guī)實驗，而是以小組為單位，以所學理論為基礎，自己設計實驗并對實驗結果進行分析，得出結論。
通過這種模塊化體系、案例式教學、突出實踐的考評方式，可以將專業(yè)知識轉化為專業(yè)技能，從而增強學生解決實際問題的能力。
2.3 搭建能力遞增的實踐教學體系
實踐教學體系應按照學生的認知發(fā)展規(guī)律進行構建，包括基礎技能、專項技能、綜合技能、崗位技能四個方面，四個方面是逐步遞增的(見圖2)。
基礎技能模塊包括基礎課、技術基礎課及專業(yè)課實驗，通過該模塊學生可以驗證所學理論課內(nèi)容，使學生對實驗儀器設備的正確使用有一定認識，初步培養(yǎng)學生對科學探索的興趣和能力，樹立實踐意識;專項技能主要是通過CAD制圖、PLC、單片機、Protel實訓等，為機電專業(yè)技能的掌握打下堅實的實踐基礎;綜合技能主要在大三學年進行，通過課程設計、機器人實訓、生產(chǎn)過程調試實訓，將所學的專業(yè)知識有機結合在一起。
充分利用大學生科技活動，讓學生在各種專業(yè)比賽中利用所學知識解決實際問題，以培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的工程意識，提高學生動手能力、應用技能和創(chuàng)新能力，同時可以增強學生與人交往、團結協(xié)作的能力;崗位技能可以通過頂崗實習或崗位模擬訓練來完成。
這個環(huán)節(jié)以畢業(yè)設計為核心，通過與企業(yè)科研院所及相關單位工程技術人員聯(lián)合指導畢業(yè)設計，通過實際工程項目來鍛煉和提高學生的解決實際現(xiàn)場問題的能力。
2013屆畢業(yè)生中，20人到雞西建華皮帶機廠做皮帶輸送機機監(jiān)控系統(tǒng)方面的設計，20人到雞西煤礦機械有限公司做采煤機截割、牽引與控制方面的畢業(yè)設計，25人到哈爾濱煤礦設備廠做煤礦防爆設備的相關畢業(yè)設計題目，25人到佳木斯煤礦機械有限公司做掘進機方面的畢業(yè)設計，另外30人通過與畢業(yè)后用人單位簽約的方式到相關企業(yè)做畢業(yè)設計。
為保證畢業(yè)設計質量，每名學生由1名企業(yè)高級工程師與校內(nèi)指導教師聯(lián)合指導。
通過形式多樣的畢業(yè)設計可以鍛煉學生實踐能力，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)實踐基地建設
應用技術型人才必須具有扎實的理論素養(yǎng)，同時能夠根據(jù)現(xiàn)場的實際情況解決具體問題，因此，必須在培養(yǎng)過程中給學生打下堅實的實踐基礎。
加強實驗室和實訓基地建設，為學生創(chuàng)造實踐教學環(huán)境。
從2006年起，學校對機電訓練室進行硬件建設，購買了機器人實訓系統(tǒng)、過程控制實訓系統(tǒng)、單片機實訓包、光機電一體化實訓臺、Labview虛擬實驗系統(tǒng)、五合一綜合實訓臺等實訓設備，使機電實訓基地的實踐功能更加完善，為學生實訓提供了必要的場地和實踐訓練項目，并按照企業(yè)的生產(chǎn)工藝進行在線訓練，大大提高了學生的實踐能力。
3.2 校企深度融合
機械電子工程專業(yè)多年來與中國第一汽車集團公司、哈爾濱電機廠有限責任公司、哈爾濱汽輪機廠、雞西煤礦機械有限公司、雞西建華皮帶機廠、哈爾濱東金沃爾有限公司、哈爾濱特種塑料制品有限公司、雞西礦務局機電總廠等14家企業(yè)建立起穩(wěn)定的合作關系，每年可接待本專業(yè)120名學生進行生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習。
與哈爾濱煤礦設備廠每年開展煤礦專業(yè)定點“3+1”聯(lián)合培養(yǎng)，培養(yǎng)技術應用型人才，縮短了學生的就業(yè)實習時間，實現(xiàn)了與企業(yè)的無縫對接，得到了用人單位的好評。
3.3 教師隊伍的建設
根據(jù)“應用技術型人才工程師”培養(yǎng)的特點和要求，教師不僅要理論基礎強，同時要具備突出的應用理論解決實際問題的能力，即較強的實踐功底，同時教師應該熟悉企業(yè)的生產(chǎn)過程，能夠成為企業(yè)與高校之間對接的橋梁，能夠引導學生主動適應企業(yè)文化及管理，掌握企業(yè)技術研發(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)學校實際主要采取兩種渠道提高教師的實踐能力，一是針對現(xiàn)有的教師理論功底強、實踐能力弱的問題，分批次選派教師到企業(yè)掛職鍛煉，通過與企業(yè)進行技術合作、項目對接、技術改造等方式提高教師的實踐能力，使教師盡快實現(xiàn)“雙師型”轉變。
二是從企業(yè)聘請現(xiàn)場實際經(jīng)驗豐富的高級技術人員與管理人員作為兼職教師，負責學生在企業(yè)實習階段的實踐能力與職業(yè)技能的培養(yǎng)，負責學生向職業(yè)人的轉變，實現(xiàn)學生與企業(yè)的真正對接。
4 結束語
通過幾年的實踐，學生實踐能力、創(chuàng)新能力有了較大提升，獲得全國TRIZ大賽、全國航模大賽、全國機器人設計大賽等多個獎項，95%以上的學生參加各種科技創(chuàng)新活動，就業(yè)率連年提升，2013年一次就業(yè)率達95%以上，20%以上的學生進入全國500強企業(yè)。
盡管取得了很好的效果，但仍需加強校企深度融合，探索有效的校企聯(lián)合機制，通過雙贏的方式調動企業(yè)積極性。
另外學生在企業(yè)實習期間的保障機制問題仍需進一步探索。
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