新工科背景下的大機電綜合課程體系構(gòu)建初探

羅康

[摘 要] 以“新工科”建設(shè)為導向，引領(lǐng)高職機電一體化技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，分析了 “新工科”背景下大機電綜合專業(yè)的開發(fā)和構(gòu)建，形成具有前瞻性和綜合性的教學體系，培養(yǎng)實用型、復合型人才，并探討了未來產(chǎn)業(yè)、服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動對大機電綜合專業(yè)的深層影響。在構(gòu)建面向“新工科”的大機電綜合專業(yè)課程體系中做了有效嘗試并推進優(yōu)化職業(yè)技術(shù)教育教學實施。

[關(guān) 鍵 詞] 新工科；機電一體化；課程體系

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）21-0224-02

新工科是在傳統(tǒng)學科基礎(chǔ)之上的整合升級與超越，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟呼喚“新工科”，傳統(tǒng)的工科有了創(chuàng)新要求，如何兼顧調(diào)整與發(fā)展，逐步實現(xiàn)“新工科”，成為高校面臨的重大挑戰(zhàn)。立足學科專業(yè)發(fā)展方向，以課程體系基礎(chǔ)構(gòu)建為支撐點，引領(lǐng)探索“新工科”教育新路徑成為當務(wù)之急。在“新工科”的大背景下實現(xiàn)大綜合專業(yè)體系建設(shè)，形成泛專業(yè)輻射圈，打造新型學科專業(yè)生態(tài)環(huán)境，也是各個學科專業(yè)實現(xiàn)超常規(guī)發(fā)展的新機遇、高水平發(fā)展的快車道和“小步快跑”創(chuàng)新融合的新高地。

“新工科”的最大特點是沿著“互聯(lián)網(wǎng)+”的思路和方向迅猛發(fā)展，云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造都不能歸為傳統(tǒng)學科。工業(yè)化和信息化相互交織、深度融合，而乘此東風，傳統(tǒng)的機電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等學科專業(yè)迎來新的發(fā)展空間。不斷明晰“新工科”的引領(lǐng)作用，圍繞培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟的技能型人才，如何加強各個學科專業(yè)之間的融合與對接，適應(yīng)新的工科發(fā)展理念，積極探索出一條新路徑勢在必行，現(xiàn)以高職機電一體化技術(shù)專業(yè)為例，把創(chuàng)新整合思維帶到“新工科”建設(shè)中以便做探索。

一、傳統(tǒng)模式下高職機電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系審視

依照高等職業(yè)教育傳統(tǒng)學科的專業(yè)體系建設(shè)思路與范式，一般建立按照工作過程導向的教學方式，融“教、學、做”于一體，構(gòu)建融合素養(yǎng)、知識、能力三位一體，以專業(yè)理論課為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)核心工作崗位能力為重點，針對通用機電設(shè)備的使用與維護工作崗位要求，兼顧綜合素質(zhì)和工程素養(yǎng)培養(yǎng)的課程體系。圖1為機電一體化技術(shù)專業(yè)傳統(tǒng)課程結(jié)構(gòu)與體系。

著眼于迎接新經(jīng)濟增長方向，面對新業(yè)態(tài)發(fā)展趨勢，對接新工科建設(shè)理念，探索新工科的現(xiàn)實需求，創(chuàng)新新工科人才培養(yǎng)模式，推進一流和準一流專業(yè)建設(shè)，可得出傳統(tǒng)模式下機電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系面臨新一輪發(fā)展挑戰(zhàn)，逐步顯現(xiàn)出新形勢新環(huán)境的適應(yīng)性問題，存在提升與改進空間，面對市場多元化人才需求任重道遠。

機電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系在知識與能力維度價值取向構(gòu)建層次不夠明確，結(jié)構(gòu)細化不到位，涉及知識主體不夠明晰，不利于自身動態(tài)發(fā)展與關(guān)聯(lián)學科連通互補。其構(gòu)建應(yīng)間接參考理工科大背景及其他學科綜合影響，故尚存在細化與補充空間；教學價值從理論到應(yīng)用的轉(zhuǎn)化渠道單一，有部分實踐教學課程具有片面性，只是理論教學的應(yīng)用延續(xù)或衍生附庸。在教學中引入理實一體化并加強實踐教學廣度與深度，不只是簡單地將實踐教學作為鞏固理論知識的工具，而是作為開發(fā)技能、培養(yǎng)創(chuàng)新的綜合試驗型課程，更深厚地融入課程體系，更具前景。

從課程安排來看，實施過程技術(shù)活動的整體性不足。基于“理論（大一大二）—實訓（大二大三）—實習（大三）”的基本框架，目前高職院校一般從大二開始進行專業(yè)實訓課程，每個技能模塊的訓練順序不一，技術(shù)環(huán)節(jié)碎片化，且只局限于按具體專業(yè)或課程分類并以班級為單位開設(shè)，直到大三進入企業(yè)實習才真正開始在工作情境下進行技能整合。相對割裂的實踐環(huán)節(jié)使學生理論知識未能及時轉(zhuǎn)化吸收，知識感知應(yīng)用能力遲滯，技能習慣及素養(yǎng)吸收不連貫，技術(shù)綜合能力提升緩慢。

二、新工科背景下的大機電綜合課程體系構(gòu)建

新工科的內(nèi)涵在于提高學生的適應(yīng)變化能力與工程創(chuàng)新能力，學科交叉與深度融合是新工科發(fā)展的基礎(chǔ)和前提。以機電一體化技術(shù)這一專業(yè)來說，其本身就處于機械、電氣、材料、信息、工業(yè)設(shè)計等學科的交叉點（如圖2），如果能以“學科交叉、課程改革”的基礎(chǔ)為出發(fā)點，將擁有更開闊的視野和更多角度的選擇，出現(xiàn)多元化的發(fā)展空間和柔性區(qū)域。這一過程中的專業(yè)基礎(chǔ)整合尤為關(guān)鍵。圖3為機電一體化技術(shù)專業(yè)到大機電綜合專業(yè)的整合路線圖。

可以看到，大機電綜合專業(yè)融合領(lǐng)域既涉及傳統(tǒng)學科專業(yè)（機電一體化技術(shù)、機械制造、數(shù)控技術(shù)、機械電子、工業(yè)設(shè)計、材料工程），也包含新興新生交叉學科專業(yè)（3D打印、工業(yè)機器人等）。各個知識要素分屬于不同的學科領(lǐng)域。僅就機電一體化技術(shù)專業(yè)做梳理整合，結(jié)合現(xiàn)有代表性產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品方向，從底層的電動層面、中層的電控層面和頂層的智能控制層面，立體化重構(gòu)其課程體系多層級結(jié)構(gòu)，塑造逐級推進與上升的機電一體化技術(shù)專業(yè)多層級結(jié)構(gòu)，如圖4。以新工科理念構(gòu)筑機電一體化技術(shù)專業(yè)知識和能力維度的細分課程層級結(jié)構(gòu)（如圖5）。增強基礎(chǔ)，突出專業(yè)，厚積薄發(fā)，提升拓展，綜合創(chuàng)新，有利于形成多極化寬出口有特色的人才發(fā)展通道，培養(yǎng)適應(yīng)新時代需求的復合型、實用型、服務(wù)型綜合技術(shù)人才。

新工科背景下的機電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)力求課程關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化、理實一體化、全域模式創(chuàng)新三個基本原則。（1）課程關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)由平行橫向顯性關(guān)聯(lián)向縱向立體網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)延伸與轉(zhuǎn)化，建立由先期專業(yè)基礎(chǔ)性課程到中期專業(yè)深度性課程再到后期專業(yè)拓展性課程層層遞進的三級模塊結(jié)構(gòu)，底層托底，中層強化，上層提升。結(jié)合“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)”的社會大趨勢，引導并支持以學生為主體，在課程設(shè)計、實訓與畢業(yè)設(shè)計等階段尋找適當?shù)那腥朦c海量創(chuàng)新。（2）理實一體化教學在理論和實踐上突破傳統(tǒng)教育中的“文化課→專業(yè)基礎(chǔ)課→專業(yè)課→技能訓練”及“學科化”“系統(tǒng)化”的教學模式的框架，理論知識的講授堅持以“必需、夠用”為原則，強調(diào)“實用、適度”，技能訓練則強調(diào)科學、規(guī)范及創(chuàng)新能力。在教學方法上，以技能訓練為中心，科學合理地配制相關(guān)的理論知識構(gòu)成教學模塊，并由一位教師同時擔任理論教學和實習指導，從而保證二者同步進行。理論指導實踐，而實踐操作又加深對理論知識的理解，使知識與技能掌握更加牢固。（3）提倡專業(yè)教學的全域模式創(chuàng)新，積極跟進教育教學新技術(shù)新市場新業(yè)態(tài)，動態(tài)化多維度創(chuàng)新教學模式，獲取最佳教學輸出效果。例如，利用新的技術(shù)化手段——清華雨課堂、藍墨云班課等教學輔助信息化軟件開展翻轉(zhuǎn)課堂與混合式教學，結(jié)合新一代學生上網(wǎng)的特點，使課堂組織生動活潑，線上線下一體，形成教學過程閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)，注重學生課外感知交互學習，提高學生學習主體性和能動性，同信息技術(shù)高度融合，積極采用啟發(fā)式、體驗式、互動式的教學方法使教學“活”起來，知識內(nèi)化更有效，創(chuàng)新驅(qū)動教學開展，教學效果更上一層樓。

三、結(jié)語

立足于互聯(lián)網(wǎng)革命、新技術(shù)發(fā)展、制造業(yè)升級的時代特征，未來新工科理念引導下的大機電綜合專業(yè)建設(shè)必將面向全面多學科融合的發(fā)展道路，面向大綜合多落點寬出口的主流趨勢，形成創(chuàng)新型專業(yè)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建并細化課程層級歸屬，融通發(fā)展學科體系，構(gòu)建合作、互通、共融、有特色、多極化的大機電綜合課程體系，可與高校自身發(fā)展、區(qū)域經(jīng)濟和行業(yè)共同進步產(chǎn)生良性互動機制。

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