成渝經濟圈裝備制造業機電設備維修崗位工程人才的培養探析
——新工科背景下的《機電設備安裝與維修》課程教學方法改革與實踐

陳爽,劉長根,彭倫天,吳冬，史耀

（1.重慶工程職業技術學院，重慶 402260；2.中國汽車工程研究院股份有限公司，重慶 401122）

1 前言

高職新工科教育的內涵就是適應產業轉型升級需要，培養具有技術能力、理性意識和人文修養的現代化技術技能型人才，通過貫徹理實一體、合作培養、學做一體、質量過硬等要求，構建開放式、協同式、綜合性、可持續、全面化的現代職業教育形態。新工科教育確立了學生的學習主體地位，通過跨學科、多學科、校企合作和產學研結合，推動創新性人才培養，根據每個學生的具體情況，提供個性化的培養，滿足學生學習和事業選擇方面的需求。

《機電設備安裝與維修》是重慶工程職業技術學院國家雙高專業群“機電一體化技術專業群”的專業核心課程，具有很強的應用性和實踐性。課程體現了多學科交叉與融合，理論與實際結合度很高。通過課程的學習與實踐，學生能夠掌握機電設備拆裝與故障檢修的基礎知識和基本技能，養成安全、文明生產的習慣，具備發現問題、分析問題、解決問題的能力，培養質量控制意識、工程意識并提高創新與實踐的能力。

作為培養成渝經濟圈裝備制造業機電設備維修崗工程人才的核心課程，要求機電設備安裝與維修課程能夠將學生培養成為面向企業生產一線，具備智能制造機電設備安裝、維修、管理方面的動手能力、實踐應用能力和適應技能的“新工科”工程人才。

2 機電設備維修崗位與技能需求分析

2.1 區域裝備制造業的發展

2021 年11 月26 日，重慶市經濟信息委印發《重慶市裝備制造業高質量發展行動計劃（2021-2025 年）》（以下簡稱《行動計劃》）指出，2025 年，制造業增加值占GDP 比重保持在30%以上，高技術制造業增加值占規模以上工業增加值的比重達到33%。全市裝備制造業初步形成了產業規模大、核心競爭力強、配套供給優、支撐體系全、有較強影響力的現代產業體系，成為制造強市建設的重要支撐。

從裝備制造業產業分布上看，傳統的金屬制品制造業、交通設備制造業等產業的中低端人才較多，而新能源設備、通信設備、工業機器人等戰略性新興裝備制造產業人才較為短缺，并且在新能源設備、工業機器人、電子信息等產業一線熟練工人也嚴重不足。從知識層次分布上看，高學歷、高職稱人才非常少，低學歷、具有一般操作技能的低端人才占比過大。數據顯示，現階段及未來幾年重慶市裝備制造業對機械、發動機、鉗工等專業的高技能、高新技術人才的需求異常突出。

2.2 機電設備維修崗位的需求

隨著裝備制造的自動化程度加速提升和企業轉型升級，作為企業生產環節中必不可缺的重要部分，機電設備在企業生產過程中實現了普及、應用和快速更新換代。機電設備的高質量運行需要理論扎實、經驗豐富、技能過硬的機電設備維修人員作為保障。企業急需大量能夠熟練掌握智能化生產過程中機電系統控制與運行、生產設備維護與調試、生產過程智能化管理，并能夠創造性地解決智能化生產中復雜實際問題的高素質創新型工程技術人才。

2.3 機電設備維修技術人員的現狀

據成渝經濟圈裝備制造業相關企業的調研結果顯示，機電設備維修管理崗位普遍存在技術人員配置不足，管理技術人員老齡化，新從業技術人員專業技術不過硬且無職業穩定性，機電設備維修管理制度落實不到位等典型問題。機電設備出現故障卻不能快速正確地做出診斷和維修的情況時有發生，常態化的設備帶病運行對企業生產進度和計劃產生了嚴重的影響并留下了后患。

3 課程教學實踐中的問題

3.1 教材與工程實踐偏離

目前在版的機電設備安裝維修類教材中有的未能用機電一體化的系統視角去建設全壽命周期的機電設備安裝與維修課程體系，教材內容被人為地割裂為機械安裝維修和電氣維修兩個獨立的模塊。課程內容的理論與實踐結合度不高，實踐內容的基礎性和通用性不強，課程的實踐性和指導性與企業的內在需求有較大的偏離，無法適應機電一體化技術專業群的雙高建設和新工科對創新型工程人才的需求。

3.2 教學模式僵化、教學資源缺乏

《機電設備安裝與維修》課程實踐應用性極強，涉及的知識面比較廣。傳統的教學模式無法體現新工科所要求的全方位、多角度、個性化的教學特點。傳統教材注重理論知識，過于抽象化，內容多且枯燥乏味，缺少最新的企業工程實踐應用數據和案例，課程未能與創新創業結合，學生的創新能力普遍不足，無法踐行新工科創新型工程人才對動手實踐能力以及創造性地應對生產過程中遇到復雜實踐問題的內在要求。

3.3 教師工程實踐教學能力偏低，思政教育空泛

新工科教育不僅要求授課教師具有工程學科的專業背景，更要有充分的工程實踐經驗。目前，高職院校多通過開展教師在校企合作企業或是職教集團內部企業的頂崗實踐活動來加強“雙師型”教師隊伍的建設，但參與頂崗實踐的教師受非企業員工身份、時間、經費以及現場資源的限制，缺乏在機電設備維修崗生產現場的磨礪、鍛煉，教師無法設身處地面向學生開展有的放矢的課程思政教育，學?！暗Z苦謹信”的工匠精神也就無法傳遞。

3.4 教學綜合實訓條件不足

高職院校與機電設備安裝與維修相關的實訓室一般有培養基礎技能的鉗工類、電工類實訓室，培養中級技能的機電設備拆裝實訓室，以及培養專項技能的自動化產線裝調與維修、工業機器人拆裝與調試類實訓室。粗放型的基礎技能實訓項目和精細型的專業技能實訓項目設備、機具損耗過大，導致實訓室資源與教學需求沖突現象嚴重。同時，這些實訓室和實訓項目無法自構出一體化、分層遞進式的教學培養體系，也無法匹配機電設備維修崗位技能培養所必需的針對性、層次性、重復性特點，最終《機電設備安裝與維修》課程的教學效果無法滿足裝備制造業機電設備維修崗位對工程人才知識和技能的要求。

4 課程改革的實踐與探索

4.1 教材編寫與在線課程資源建設

《機電設備安裝與維修》教材的編寫以智能制造機電一體化設備安裝調試、運維管理、銷售支持技術員所必需的專項技能和涵蓋的專業知識為著力點，從實踐需求和機電設備使用全壽命的視角去構建包覆課程核心內容的知識技能體系。

教材對機電設備安裝與驗收的基礎知識、機電設備的故障及其診斷技術、機電設備的修復與維修技術、機電設備的日常維護與大修、典型機械零部件的拆卸與裝配、數控機床故障的診斷與維修、物聯網設備的安裝與維修等七項學習任務循序漸進式的結構設計，并增加了與課程相關的新的科研動態、工程實踐及教師的研究成果。

課程團隊建成了《機電設備安裝維修課程》在線課程，并在智慧職教MOOC 和學堂在線平臺上線，通過三個學期的運行，現已被認定為重慶工程職業技術學院的校級精品在線開放課程。同時，依托雙高建設項目“機電專業教學資源庫建設”開展機電設備安裝與維修課程教學資源庫的建設，不斷吸納新的工程實踐應用視頻數據和智能制造相關應用領域的案例數據，拓展機電設備維修崗位工作所需的專業知識面，豐富企業現場作業所需的實踐技能，實現了課程資源與在線課程教學的高階匹配。

4.2 實訓室的建設與實訓項目的設計

機電設備安裝與維修課程實訓室采用設備現場化、模塊化、數字化、組合式的指導思想，構建實訓技能分級式、遞進式的成長模式，設備和項目內嵌先進制造與智能制造單元，充分體現從通用裝備制造業到先進制造和智能制造企業對一線機電設備維修崗位實踐知識和技術技能的需求。

課程教師團隊遵循學工互為的培養模式，開展鉗工基礎技能、機電設備拆裝基礎綜合技能以及先進制造機電設備拆裝技能實訓項目；參照學生的專業差異、技能水平和潛力傾向，合理地搭建機電設備拆裝實訓模塊，定制不同培養目標（認知型、技能型、綜合型）和培養層次（初級、中級、高級）的實訓項目。

實訓項目和設備充分再現了機電設備維修崗位企業一線真實生產環境特點，教師和學生都能夠在真實崗位生產環境中學習工藝知識，磨煉技術技能。通過培養責任意識、安全意識、質量意識、團隊意識、管理意識、創新意識、市場意識、環保意識等工程意識，學習計劃、協調、匯報溝通的方法并實踐，切實提升學生的綜合職業技能，幫助學生盡快適應企業環境，盡早勝任企業崗位，更好地服務成渝地區裝備制造業智能化轉型升級。

4.3 教學手段的優化、創新能力與工匠精神的培養

將項目實踐作為知識點和技能的融合開展教學，鍛煉學生的動手能力并提升認知水平。聘請企業技師現場指導教學，構建與企業崗位技能需求的無縫對接。打造新工科背景下的綜合實訓能力，通過實訓課程模塊的創意、自由組合落實工程實踐應用，在不同生產工況的實踐中，鍛煉學生對理論知識和技術技能運用的能力，提高學生創新、創造和解決實際問題的能力。通過機電設備維修崗位生產現場真實工況的磨礪和錘煉，培育吃苦耐勞、礪苦謹信的工匠精神，提高學生的職業穩定性。

4.4 課程考評方式的改革

采用以能力為本的一體化教學評估方法，構建以理論教學和綜合實訓為基礎，包括知識、技能、經驗、創新、成長、團隊等關鍵指標的六邊形雷達圖課程評價體系，避免了以試卷考核、單項技能考核和成果考核為主的后評價體系無法評價學生知識、技能成長過程的缺陷。新的考評方式覆蓋過程到結果的課程學習全周期，通過六項指標的考核客觀地評價學生學習課程中與課程結束后的知識、能力、工程素養、創新能力、團隊協作的表現。

5 結語

通過教材的重構編寫，企業案例教學資源建設和在線課程的上線，幫助學生開拓機電一體化系統和全局的視角，了解并掌握智能制造機電設備全壽命周期內的安裝、維修的專業知識和操作技能；通過機電拆裝實訓室的建設和一體化、層次遞進式實訓項目的設計，幫助學生提高對理論知識的理解以及技術技能運用、求精創新的能力；通過機電設備維修崗生產現場工況的實踐，鍛煉學生吃苦耐勞、兢兢業業、礪苦謹信的工匠精神，提高職業的穩定性。通過以學生為主體構建的一體化教學評估體系，提高學生學習的主動性、融入度，做到了學以致用，學而有用。

《機電設備安裝與維修》課程的改革與實踐提高了學生的工程素養和創造性解決實際問題的能力，豐富了學生對機電設備維修崗位的認知和對職業生涯的愿景，為培養成渝經濟圈裝備制造產業智能化生產所急需的學做一體、質量過硬的高素質創新型技能人才打下了堅實的基礎。