机电工程专业“3+2”高职与本科合作培养模式的研究

2021-04-22 02:11宇晓明胡朝斌封士彩
科技经济导刊 2021年10期
关键词:课程设计机电实验室

宇晓明,张 斌,胡朝斌,封士彩

(常熟理工学院 机械工程学院,江苏 苏州 215500)

构建“现代职业教育”体系,人才培养的迫切需求,是建设地方经济刻不容缓的事情。但是,国务院针对当下的职业教育体系指出:其结构和体系不合理,需积极探索职业教育。2017年开始,常熟理工学院机械工程学院和苏州高职院校,积极联合探讨“3+2”人才的合作培养模式,以地方需求为导向,培养高级综合素质人才,为实现现代职业教育体系提供探索依据[1-3]。

我院招生机械电子工程专业学生,2个班级。高职学校来自苏州工业职业技术学院和苏州高雄职业技术学院,培养模式主要是“3+2”。前3年在高职院校学习,考核合格者有资格参与常熟理工学院本科职业教育选拔,经考核合格,可转入常熟理工学院机械电子工程专业进行后2年学习,所有课程及学分合格的同学可颁发毕业和学位证书。因此,“3+2”培养模式如何无缝衔接是值得探讨的。

1.社会发展与地方经济对应用型高级技能型人才的需求

为了及时了解地方经济的发展,掌握企业对机电工程专业人才的岗位群、工作任务和专业需求情况,开展制定“3+2”人才培养方案和课程内容,针对江苏地区人才需求进行调研[4]。

“工业”经济占江苏GDP的比重超过一半,是江苏经济的主体,其中制造业是主导,制造业在向创造转变升级。对江苏周边近20家机电相关类企业进行市场调研。结果表明,当下现代化企业的设备较为先进,技术能力强,对人才需求层次要求高。其中智能化设备、柔性生产线占据企业的核心位置。这些设备主要应用于智能制造等新型领域,6个关键核心技术,实现了高端的机电一体化[5,6]。

当前,江苏省产业结构正在逐步由技能向技术转变。随着科技快速发展,江苏省各个城市面临冲击和挑战,社会急需的是大量应用型高级技术人才。为了确保苏州市、常熟市及周边城市率先实现智能产业化,人才培养至关重要。因此,为了适应于地方经济和社会发展,“3+2”合作培养模式需合理制定。“3+2”模式的无缝衔接,协同发展,共同适应经济产业结构的转型和升级。

2.“3+2”合作培养模式的举措

2.1 培养目标

高职教育的培养目标强调的是学生实际操作的能力,毕业就业方向为生产一线,层次较低,由于知识储备不够,不具备岗位迁移的能力。本科教育培养目标为高级技术人才,具有一定的理论知识储备。虽然具备了一定的岗位迁移能力,但是专业技能较差。高职与本科的培养目标需要合理衔接。所以常熟理工学院机械电子工程系与高职院校进行探讨,首先将人才培养目标定位联系起来,立足于校级合作和产教融合,培养适用于地方经济的高级综合素质人才为培养目标。

本专业培养根据经济和社会发展需要,具有较扎实的机械和电子理论和专业知识,较强的工程实践能力和创新意识,良好的人文科学和职业素养,能够从事机械装备设计、机电液控制系统搭建、运营等高级应用型专业人才。

2.2 培养模式

“3+2”培养模式是一个整体,由两部分组成。第一个阶段高职院校(3年),第二阶段本科院校(2年),我们必须告诉重视两个阶段培养模式的衔接。第一个阶段非常重要,在培养过程中,有两种学生,一种是考核通过后去就业,另一种是考核通过后升本。针对后一种学生,完善的考核制度是必要的,针对技能型的需求,动手能力和技术是否达标。通过遴选和退出机制,淘汰学习成绩差,综合素质低的学生。让学生们珍惜机会,进入本科学习是一个很好的平台,有更好的发展。第一阶段可以为第二阶段的培养输送更好更优质的学生。第二阶段本科教学,是培养学生的理论基础,完善知识储备结构,提高学生文化层次。

人才培养过程中,我院与高职院校希望,校企合作、产教融合培养模式始终贯通,采用项目式教学,将学生的理论与实践能力紧密结合。通过项目式教学,有效解决分段人才培养难的问题。课程体系结构及学分比例,如表1所示。

表1 学时与学分分配表

2.3 教学模式

目前,苏州高职院校培养学生能力主要以实践教学为主,为了更好衔接两个分段教学,采用校企合作“项目化”教学方式,贯通整门课程,本院主要基于高职院校涉及项目为依据,让学生具备较好的理论基础,能够更好地联系实际。以机电一体化课程为例,因为学生对高职院校项目实践有一定的基础,主要以生产线项目化教学为主,将课本的6个关键技术在每个项目中进行渗透,通过6章的学习,基于项目进行模块化讲解,最后通过系统总体技术对产品进行最后分析。通过N+1考试模式设计,让学生在每个关键技术下进行产品设计,2019级学生成绩明显高于2018级成绩,“过程化考核N+1模式”配合“校企合作项目化”教学模式,效果是显著的。2018级和2019级成绩分析报告,如图1所示。

图 1 成绩分析报告

3.“3+2”实践课程体系构建

“3+2”2个阶段的课程体系衔接是逐步进阶的,本科实践课程是《机电一体化课程设计》。本科阶段课程是对高职课程的升华,通过课程讲解6个关键技术,采用模块化教学让学生对关键零部件进行选用、对控制系统进行设计,以项目化教学为主。《机电一体化课程设计》实践课,通过课程设计,学生能初步综合运用所学机电一体化系统设计以及相关专业知识,对机电一体化产品进行简单的设计。通过理论课学习的知识模块,做到总体方案、详细方案,模块化设计合理,为后续机电产品设计应用及毕业设计提供一定的保障。

理论课《机电一体化技术》和实践课《机电一体化课程设计》是一一对应的关系,如表2所示。学生最开始进行的是绪论部分阐述,很多学生不明白要设计什么,为什么设计,拿到题目直接开始设计,这是错误的。第一章设计思路也就是拟解决的关键问题是什么。所以市场调研是非常重要的,高职学生不具备查阅文献的能力,这是要着重培养的。学生应该具备查阅资料和机械设计手册的能力。知网是非常有效的工具,可以为学生提供产品设计理论依据。

表2 《机电一体化课程设计》实践课程学时安排

设计题目:题目根据企业调研,给出一定数目的题目,学生也可以自己选择题目。每个学生题目是不一样的,可以针对一个题目共同完成,例如一个题目机械部分和控制部分可以由两个同学完成。但是第二章总体方案制定,需要小组讨论共同制定,体现了学生团队意识。第三章针对自己的部分开始设计,独立完成,独立思考,对产品可以进行创新性设计。

考核方式采用“N+1”考核方式,每个模块下设计进行1次考核。最终成绩评定为平时成绩20%、说明书质量30%、图纸质量20%、答辩成绩30%。过程化考核记入平时成绩。答辩形式主要采用学生答辩,PPT汇报,图纸展示,班级同学可以进行提问,老师进行总结,针对不足进行改进。学生对制图规范不了解,制图能力较差,课程设计环节需要增加。

学校最终的目标是企业需求人才。在进入本科阶段后,不开展企业实习。在大四下学期,即毕业设计阶段,让学生完成校企合作课题。为学生配备两名导师,1名校内导师和1名校外导师(企业导师)。学生进入企业完成企业毕业设计课题,通过与行业龙头企业合作,学生与老师可以更好的了解行业的发展动态,也可以更真实的了解到企业的需求。

4.“3+2”实践课程建设措施

目前,《机电一体化课程设计》实践课程还是存在一定的不足,实践环节是采用编写设计说明书阶段。常熟理工学院正积极对机电一体化实验室建设,进行企业调研,以自动化生产线为主导,让学生可以从高职简单的单个知识的实训,进行创新性、提高型实训,同时增加社会实践实训,让学生可以利用平时休息时间在企业进行实习,可以进行相应的学分置换和第二课堂。

实践能力培养后续实践环节会采用混合式教学。主要也是“3+2”模式,培养理论基础深、实践创新能力强的应用型高级技术人才。2为两个主体对象:学生和老师(校内和校外导师协同)。3为教学方式,实践课分为课堂实践课、非并行实验室创新、校外竞赛和企业实习。课堂实践课实验室有MPS实验实、液压与气压实验室、机电液综合实验室、材料力学实验室。建设中实验室有机电一体化实验室、单片机实验室等。课堂实践教学环节可以采用线上线下混合式教学,翻转课堂、以项目化实践教学为主。常熟理工学院机械工程学院非并行实验室包括数字化设计中心(绘图)、机甲实验室(机器人)、先进可靠性实验室(力学性能)、3D测量与逆向工程(增材制造)、激光打印实验室(焊接)等,学生可以进入非并行实验室进行研究性学习,参与老师的横向和纵向课题。校外实践为参与企业实习,或是参加学科竞赛等,比如“西门子”机甲大赛,全国3D大赛、智能制造大赛等,达到以赛促学的目的。

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