佟灵茹，何 龙，玉苏甫江·艾米都力，潘江如，徐 庚，杨嘉鹏

（新疆工程学院，新疆 乌鲁木齐 830023）

0 引言

目前，德国制造业已经全面进入数字化、信息化、智能化发展阶段，这种转变的源动力在于德国工业4.0战略发展规划。2015年，国务院印发《中国制造2025》，推动国内制造业发展升级转型、引导当代中国从制造大国逐步转变成为现代制造强国是该文件的主旨[1]。智能制造以工业软件和前沿控制理论为支撑，集成各种硬件设备，在此前提下实现智能协同（设备、加工件、人）。智能制造使制造领域内的管理与决策模式、经营形态、岗位设置等发生了颠覆性转变，因为智能制造人才均属复合型高素质人才，具备极强的工程创新能力、实践能力及全球竞争优势，不但是特定学科的专业领军者，而且同时具备多学科素质。因此，智能制造人才明显区别于传统应用型本科人才，也表明后者的培养思路与模式和智能制造人才需求现状不吻合，难以满足新工业形态的需要，在工业转型升级过程中，创新型工程人才培养的数量和质量是其中的关键影响因素之一[2-3]。

目前，全球政治、经济、军事竞争日益加剧，高科技应用成为决定成败的关键，也就此让机械电子工程专业迎来了新的发展机遇，让这个专业广受各行各业的关注。机械电子工程专业人员通常是前沿制造技术的研发者，基于程序设计开发和安装调试智能机器人、加工中心、数控机床与其他新型机电一体化产品，能有效操作并维护上述产品，因而成为现代国家特别是工业强国的“香饽饽”。科技的快速发展在加快人类文明进步的同时，也显著改变了人才需求及其培养模式，机械电子工程专业即是代表，该专业的调整、转型、升级也就此全方位地凸显了实践型与应用型人才培养的重要性[4]。

本文以智能制造方面的应用型人才需求现状为切入点，基于本科机械电子工程专业（应用型），重点分析传统机电类人才培养的局限性，从课程体系的完整性、整体结构、内容设置等方面归纳当前机械电子工程专业课程体系现状，据此从理论与实践两个层面提出了机械电子工程专业课程体系的设计方法，以完成复合型高素质人才培养，推动当代社会智能制造领域发展。

1 传统机电类人才培养的局限性

传统机电类人才培养采用的是专业细分模式，其典型特征在于人才培养的口径过窄，这种人才培养模式与智能制造时代的实际人才需求明显不吻合。

1.1 专业设置滞后于社会需求且界限明显

教育部印发的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》对工学门类进行了专业细分，细分专业多达31个，涵盖专业169个，不同专业间不但形成了明确的专业界限，而且专业特征清晰，这种专业技能、专业知识、专门人才的培养模式极具代表性，与当时国内的行业人才需求情况（工业领域自动化与电气化同步推进）比较吻合。而自从智能制造目标，即《中国制造2025》推出后，制造领域发展速度不断提高，持续凸显了重点行业跨专业、跨学科的发展特色。原本属于传统学科优势的专业界限明显、专业设置细化、知识技能单一却束缚了智能制造时代的专业发展，弱化了机电专业领域的人才培养标准和方案、专业课程体系的自主调节与完善功能，原因在于其严格约束了学生的转专业行为，导致无法满足行业发展的综合化（跨专业、跨学科）发展需求，不符合制造业智能化升级转型时代背景下现代工业发展对于跨学科（专业）人才的实际需求[5]。

1.2 人才培养内容与行业需求脱节

学生知识、技能来源的基本途径在于课程教学，但教学资源投入因职称政策导向而缺少保障，因此尽管工程案例、短片、动画等资源配置合理，数字化教学途径（虚拟现实、网络在线课程和MOOC等）依然缺少充足的优质教学资源。传统机电专业的教学模式主要是课堂教学，具有浓厚的填鸭式教学特征，难以激发学生的学习兴趣，降低了学生学习的主动性。与此同时，短期内也不太可能让教师由此前的知识传播者的角色迅速过渡到心灵导师、职业教练、人才开发者、技能培训者、知识引领者等角色，也就是说，短期内无法转变传统的高教模式（以生为本）。

从教学内容方面看，专业人才培养实践依然鲜有智能制造产业界的实质参与，教学内容无法有效体现新工艺、新知识、新技术，例如智能仿真优化（制造工艺）与自适应控制、智能物流管理、人机智能交互等，专业课程内容与产业发展现状之间的距离不断拉大。专业课程体系建设环节融合不充分势必会束缚选修课程和核心技术课程课时。因此，讲解重点章节、知识成为教师的唯一选择，导致讲解的知识不够全面、完整。而智能制造领域所需技术的跨度大、范围广，知识面狭窄者很难充分了解、掌握智能制造理论及其知识、技术，因此智能制造时代机电专业教学实践中的“专与通”困境仍然有待破解。专业教材（智能制造类）体系化不明显，极度缺乏了解智能制造教学思维、掌握行业精髓和前沿技术状态的教材编写人员。所以，尽管将系统工程技术、虚拟现实技术、智能感知技术等智能要素融入教学实践势在必行，却难以在短时间内实现[6]。

1.3 校企协同育人机制尚不完善

校企协同育人机制缺少可持续性与实效性，主管部门的企业利益保障机制需要进一步充实、完善。教育部门是政策性文件制定、发布、实施的主体，由于企业参与度不足，导致协同育人模式（政府搭台、院校主导、企业参与）的企业认同度低，企业在人才培养过程中的参与感与获得感不强，无法有效兑现实习实训补贴、税收减免等政策优惠，协调力、执行力过低，以至于校企难以实现深度合作的政策预期。企业实际人才需求与学生实习实训之间缺少完善的过渡与衔接机制，大学毕业生择业时通常只考虑政策环境、薪资水平、职业区域等，对协同育人企业考虑过少，结果就是企业忙忙碌碌后“竹篮打水——一场空”，降低了企业与高校的合作意愿，导致其会想方设法规避企校协同育人，进一步加剧了小型民企“留不住人”、大型国企“人满为患”的矛盾。“学校热、企业冷”成为校企协同育人模式的明显缺陷，特别是在疫情等特殊因素影响下会加大企业压力，加剧企业的不稳定性。而基于核心技术保密、保持市场核心竞争力等需要，企业同样不会主动参与校企合作，这也弱化了高校学科体系建设质量。与此同时，企业的核心技术人才通常不会很多，因而这些人才会将更多精力放在研发设计创新型技术和产品上，没有精力参与校企合作并出任校企合作模式中的讲师。综上所述，校企协同育人机制缺乏契合度，需要持续改进校企之间人才培养深度融合与无缝对接的协同体系[7]。

2 机械电子工程专业课程体系构建现状分析

尽管机械电子工程专业学科体系建设正在以新课标为依据全面推进，也因此持续完善了本学科体系，但其现实缺陷依然比较明显[8]，主要有以下几点。

2.1 课程体系不够健全完善，灵活性不足

从专业课程教学实践来看，应当全面结合市场的需求以及人才培养的目标等有针对性地构建相应的课程体系，这是本专业学科教学质量提升的基本途径。而本专业学科体系、课程体系的完善程度依然不高，敏感性不够，更多以既有教材为主发展专业课程，而未能基于当前行业发展现状、市场需求等实际因素充实资源。课程体系中虽然设置了较多公共科目，例如一些学科基础内容包括英语、计算机、体育、高等数学、工程原理、计算机基础等，但也仅限于此，未能充分考虑专业课程的开发与配置，一方面导致专业基础课程（力学、材料学、机械设计等）配置有余；另一方面则使得选修课程配置明显不足，束缚了本专业大学生的自主选择，缺少和其他专业学生交流的平台。而且，现行专业培养方案同样约束了专业课程体系的发展与完善，在培养课程建设中，相关的教育部门提出的限制较多，导致学校不能轻易地作出课程调整，难以为学生提供更多的选修类资源让其进行自主选择，对培育大学生身心同步发展与综合素养不利。

2.2 课程体系不够多元化，课程内容存在交叉重复等情况

目标性、科学性、全面性是对本专业课程体系建设的基本要求，而囿于传统教育体制，本专业课程体系中的课程设计往往会受到职业、岗位设置等方面的约束，除了开设相关的公共课程以外，其他的专业课程设定方面往往比较局限，专业和专业之间的相通性不够。从专业教育对口指导来看，课程体系多元化思路并未顾及大学生的综合素养培育，公共必修课和选修课之间存在内容重复、交叉的现象，没有重视素质教育与专业技能的同步培养，其结果是对理论知识教学过度关注，而弱化了素质教育、应用课程建设等知识教学，这也是本专业课程体系不完善的一个主要原因。

2.3 理论课程和实践课程内容设置比例不协调

本专业课程体系建设的基本标准在于同步关注专业技能课程与理论课程教学，才能更好地帮助学生将所学的理论知识结合实践综合应用，完成经验积累，奠定学生未来就业与职业发展的基础。而由于课程体系建设在忽视专业技能课程建设的同时，过多关注理论课程，直接弱化了实践教师的决定性作用。与此同时，现有的实践教师存在缺少本专业教学必备的专业素养、综合素养等问题，比如没有深入分析市场需求、实际教学脱离实际等情况，弱化了学科体系建设与发展质量。另外，学校也未能提供充足的资源支持实践课程建设，导致专业设计与实践场所不足，让学生的专业技术与实操能力发展受阻，约束了对大学生创新理念的培育，也无法提升他们的创新能力。

3 课程体系建设与实践

课程体系建设的好坏直接决定培养目标能否顺利实现。因此，要求学科主导者、专业教师特别是专业主管者充分研究、吃透专业认证标准，在与专业特色、学科定位结合的前提下开展本专业既有课程体系的调节工作[9]。

3.1 细化指标点

毕业生的能力标准在毕业要求中有完整的表述，从中可以看出，大学生学习成果的抽象性比较明显，具体评价工作很难展开，所以有必要明确专业学习标准、学习质量与效果评价标准，展开大学生能力特征细化处理工作，用可评价、可观测的参数点来细化大学生的学习成果。机械电子工程专业宜以培养目标、学科特色为着力点，分析细化处理毕业标准的12项能力，逐条分解指标点。首先，检测评价工作适合基于教学过程、教学质量及教学观察展开；其次，检测评价适合以学生的论文、报告、试卷、作业等为依据展开。例如，可以将第4条毕业标准进行如下所示的三个二级指标点细化：

1）对于复杂工程问题，可在学科理论、知识的支撑下完成抽象模型构建及其指标确定。

2）以分析需要为支撑完成实验设计，基于合理程序展开科学实验，获取实验数据。

3）以理论模型为基础展开测试结果与数据对比，可以解释理论模型结果与实验数据差异。

3.2 建立支撑矩阵

学习成果与课程体系之间关系构建的优势表现在两方面，首先，对课程体系合理性、课程设置必要性判断有利；其次，能为教师确立教学标准、目标提供协助，为教师的教学内容、考核模式设计提供便利。

课程体系应全面涵盖毕业标准，只有如此才能确保所有毕业生满足毕业条件。而要实现这个目标，毕业能力支撑矩阵是基本要求，必不可少，惟有如此，课程与毕业标准之间的关系才能真正确立。通常来说，至少应有一门课程与单项毕业标准对应，在学习阶段，每名同学所学课程最少不得少于一门[10]。

3.3 制定课程大纲

培养目标和毕业要求的达成主要依靠各门课程教学的具体实施，在构建课程体系的同时，也有必要重新设计教学大纲，而且每门课程均应如此，以OBE为基础的课程教学大纲必不可少。因此，新疆工程学院机械电子工程专业建设小组按照各课程的性质特点成立了若干个课程教学大纲撰写小组，在小组内进行充分的讨论协商后，最终确定了各门课程的具体目标和授课内容。课程目标细化同样势在必行，且应重点关注毕业标准指标点与课程目标之间的对应关系、基于教学方法和教学内容实现课程目标的途径、考核方式如何证明课程目标的达成等方面。因此，在新的教学大纲中增加了课程目标与毕业要求指标点、教学内容和方法、考核方式的对应关系表。

3.4 设计考核方式和评分标准

必须针对每门课程的知识点和能力点，展开学习任务设计和成果验证设计，以便全面地检验课程实施效果，展开课程目标达成现状分析，具体实现方法则在于制定课程评分标准和考核方案。课程考核方式主要有课后作业、课堂案例分析研讨、实验或调研报告、考试等。选择考核方式需要考虑课程知识点和能力点，重点强化师生之间的沟通，提高大学生基于所学知识与理论的现实问题处理能力；考核的内容和形式应能体现学生具备的相关能力情况，可以将课程目标预期达成程度与效果体现出来。制定详细明确的评分标准是科学考核的关键。考核内容设计应注重合理性，针对每项内容设置权重、评分等级和评分依据，这是检测课程目标实现效果的基本要求。

4 结论

机械电子工程专业课程具有极强的理论性和技术性，是智能制造的基本理论支撑之一。通过课程体系建设与实践，其教学方法日益完善，考核机制基本完善，增强了学生的专业综合素养，提高了学生工程设计、创新设计等各方面的能力，实践表明，师生参与度、配合度及教学方法的合理性直接决定了教学效果。在后续的具体实践过程中会遇到各种困难与突发情况，仍需不断加强和完善机械电子工程专业课程体系建设，全面推动智能制造发展。