智能制造技術人才培養的實驗教學體系研究

高倩 石文科 孟凡文

摘 要：機電專業作為制造業的重要組成部分，對于人才的應用能力、實踐能力有較高的要求，因此，機電專業的教學更應該重視對人才應用實踐能力以及創新能力的培養。實驗教學作為培養機電專業學生實踐應用能力的重要教學體系，在促進學生實踐運用能力提升方面發揮著重要作用。但在智能制造背景下，傳統實驗教學體系無法有效滿足人才培養需求。基于此，高職院校機電專業的人才培養應在傳統實驗教學的基礎之上，結合智能制造技術要求以及時代發展特征對實驗教學體系進行優化和完善，提高人才培養模式與智能制造技術要求的吻合度，促進學生綜合能力的提升。

關鍵詞：智能制造技術 機電專業人才培養 實驗教學體系

隨著社會的不斷發展，機電行業中智能制造技術逐漸代替了傳統制造技術，社會對機電專業人才培養提出了新的要求，必須對傳統的人才培養模式必須進行有效優化，機電專業人才培養的質量需要提高。實驗教學是機電專業教學中不可或缺的重要教學手段。在智能制造背景下，高職院校機電專業必須要對實驗教學體系進行改革，以適應新時期社會發展的需求，培養出更具創新能力的新型人才。實驗教學體系改革應立足于現階段實驗教學體系中存在的問題，做出有針對性的調整，建立實驗目標明確、實驗內容全面、實驗環境先進的完善教學體系，提高智能制造技術機電專業人才培養中實驗教學體系的有效性。

一、傳統實驗教學體系存在的不足

（一）實驗教學目標不明確

智能制造技術機電專業人才培養的實驗教學的初衷是促進學生機電相關實踐運用能力的提升以及創新能力、智能制造技術運用能力的提升，通過實驗鍛煉學生的操作能力、創新能力，促進學生智能制造技術的提升。傳統實驗教學體系的教學目標并不明確，受教師教學觀念等多方面的影響，傳統機電專業中實驗教學的開展形式化問題嚴重，相較于培養學生的實踐能力，更多的是片面地履行教學任務。教師為了完成教學任務而開展實驗教學，學生為了學分進行實驗，這些問題的出現歸根結底是因為教師對實驗教學目標不明確，沒有認識到實驗教學對于機電專業人才培養的重要性，影響實驗教學效果。

（二）實驗內容設置不全面

在傳統實驗教學體系中，實驗開展多與理論課相融合，且開展目的在于幫助學生提高對理論知識的理解。在實驗內容上，基本上都與機電專業各個課程的實際教學內容相關，根據課程的要求進行實驗內容設置。這種具有明確指向性的實驗內容，具有單一性、片面性的特點，既沒有保證內容的全面性，也無法讓學生通過實驗教學獲得整體能力的提升。此外，傳統實驗教學體系是以機電專業各個課程的實際教學內容作為實驗開展依據的，所以并未涉及智能制造技術相關的實驗內容，傳統實驗教學內容無法滿足智能制造技術人才培養的實驗教學需求和目的。所以，傳統實驗教學體系中存在著實驗內容不純粹、不全面的問題。

（三）實驗質量無法滿足要求

首先，傳統實驗教學體系中，實驗教學的開展是依附于理論教學的，所以存在著課時少、不全面等問題，學生很難通過實驗形成系統的能力體系。其次，在實驗過程中，教師占據著主導地位，學生只能根據設定好的實驗目標、流程進行實驗，學生只是模仿和驗證，無法保證主體性，更無法達到提升應用能力、創新能力等綜合能力的實驗要求。最后，傳統實驗教學中沒有涉及智能化、自動化、信息化等智能制造有關的機電實驗設施，無法通過實驗提升學生的智能制造技術，這在很大程度上限制了實驗質量。

二、智能制造技術人才培養實驗教學體系的完善

（一）實驗目標方面

以智能制造技術人才培養為基礎的實驗教學體系的完善，應明確對學生傳統機電技術與智能制造技術的實踐運用能力、創新能力、合作能力等多種能力的培養目標，明確加強對學生綜合能力與素質的培養，促進學生知識、能力與素質的全面發展。要達到這一系列目標，在實驗中必須更新教學觀念，堅持學習、實踐、創新相輔相成的教學思維，通過完善實驗內容、優化實驗設施、改善實驗流程等方式完善實驗教學體系，促進實驗質量的提升，保障對學生智能制造技術的培養效果。同時加強校企合作，進一步拓展實驗基地，形成全面、系統的實驗教學體系，確保實驗目標的實現。

（二）完善實驗教學機制

首先，在實驗內容上，高職院校需要根據機電企業中智能制造技術的需求合理安排實驗內容，確保實驗開展的有效性，確保學生能夠通過實驗教學掌握機電行業所需的綜合知識與技能，確保學生具備解決實際智能制造問題的能力。根據實際所需開展機械制造工藝實驗、工業機器人編程實驗和液壓實驗，通過這些實驗促進學生專業能力和實踐應用能力的提升。此外，在內容上還應設計能夠促進學生創新能力提升的實驗內容。通過開展與機電專業多個課程相關的實驗教學活動，要求學生綜合運用多種專業能力進行實驗，促進學生創新能力的提升，避免傳統實驗教學的不足。例如，結合PLC智能控制、自動控制原理等課程內容對自動控制系統進行實驗，提高學生的專業能力、應用能力與創新能力。

其次，對實驗教學開展方式進行完善。根據學生實際情況開展循序漸進、有層次的實驗教學，促進實驗教學機制的完善。實驗包括基礎型、提高型、創新型三個層次。基礎型實驗保留傳統實驗教學目的，即對理論知識的驗證，并為學生對后續理論知識的學習奠定基礎，激發學生的學習興趣。基礎型實驗應側重于對常規實驗的開展，難度適當放低。提高型實驗主要任務在于培養學生的專業實踐應用能力，促進學生實際問題解決能力的養成，難度要在基礎型實驗上有所提升。創新型實驗主要任務在于通過實驗促進學生智能制造技術運用能力的提升，因此，需要側重于對智能技術的運用，培養學生的創新能力。例如工業機器人洗車系統的仿真實驗，既能夠促進學生對三維制圖、C語言編程等課程內容的運用能力提升，又能夠有效培養學生的創新能力、實踐操作能力。

（三）完善實驗途徑

在實驗途徑上，首先需要院校對自身實驗室及實驗設施進行完善，建立更符合智能制造教學要求的智能化、自動化、數字化實驗室，同時將機電專業所需的實驗器械與計算機、物聯網、大數據等多種技術設備相結合，滿足實驗、實訓等多種教學需求，保障實驗教學的智能化、數字信息化。其次，在實驗中還應重視產學結合、賽課結合。高職院校要加大與機電企業的合作，為學生實驗提供更真實、更有效的實驗基地，讓學生通過接觸實際機電企業的工作內容以及智能制造系統與技術，進一步提升自身的專業能力、實踐能力與創新能力。通過賽課結合的方式完善實驗途徑，一方面能夠綜合全面地考查學生對所學知識的綜合運用能力;另一方面，比賽以所學課程為依據，同時難度、涉及范圍、考查能力都會大幅度提升，能夠有效激發學生的創新意識，促進學生專業能力、應用能力以及創新能力的提升。

三、小結

在社會不斷發展的過程中，智能制造是機電行業發展的必然趨勢。機電專業作為高職院校培養制造業人才的重要專業，在人才培養過程中，應重視對學生專業能力、實踐運用能力及創新能力的培養。要實現這一目的，必須對現有實驗教學體系進行優化，明確實驗教學目標，優化實驗內容，拓展實驗途徑，促進機電專業人才培養質量的提升。

參考文獻：

[1]覃濤.智能制造技術人才培養的實驗教學體系研究[J].山東工業技術，2019（5）.

[2]潘釔虹.智能制造技術人才培養的實驗教學體系研究[J].時代農機，2018（06）.

[3]王海濤，梅雪松，許睦旬等.智能制造背景下專業類實驗室建設與人才培養[J].實驗室研究與探索，2019（10）.

[4]陳國金，姜周曙，蘇少輝等.智能制造技術人才培養的實驗教學體系研究[J].實驗室研究與探索，2016（11）.