面向現場工程師培養的\"機電一體化技術\"專業課的教學改革探析

摘要：隨著工業自動化的快速發展，機電一體化技術在工程實踐中的應用越來越廣泛。然而，目前機電一體化技術專業課的教學仍存在一些問題，不利于培養符合現場實踐需求的工程師。本文旨在探討面向現場工程師培養的機電一體化技術專業課的教學改革，提出相應的策略，以期提高教學效果。

關鍵詞：機電一體化技術；教學改革；現場工程師；課程設置

針對培養現場工程師的"機電一體化技術"專業課，需要以提高學生綜合能力為目標，不斷創新教學方法和模式，拓展教學手段，將教學設計以提升實踐能力為中心，通過多樣化的實踐教學環節和教學方式，幫助學生掌握穩固的技能操作，獲得可持續發展的職業能力。

一、教學改革必要性分析

（一）產業需求的變化

隨著現代工業領域的不斷發展，機電一體化技術在各個行業中的應用呈現出不斷增長的趨勢。與傳統的機械和電氣工程相比，機電一體化技術的要求更高，能夠更好地滿足現代工業對效率、節能、智能化和可持續發展的需求。這種變化對現場工程師提出了新的要求。現場工程師需要具備更加全面的知識和技能，不僅要熟悉機械和電氣領域的基礎知識，還要了解如何將二者結合，實現系統的協同工作。需要掌握機電一體化的系統設計和調試技術，具備跨領域解決問題的能力。現場工程師還需要具備良好的溝通和協作能力。機電一體化技術的實施通常涉及多個專業領域的合作，需要與機械工程師、電氣工程師、自動控制工程師等緊密合作，共同解決技術問題。因此，現場工程師需要具備團隊合作意識和良好的溝通能力，能夠有效地與不同領域的專業人員進行協作。

（二）技術進步的影響

傳統的教學方法是否能夠適應這些變化，尤其是在培養現場工程師方面是否能夠滿足其實際需求，成為迫切需要探討的問題。技術快速進步對機電一體化技術領域產生了深遠的影響。新一代的智能化、自動化設備的普及，要求現場工程師具備更高的技術水平和創新能力。然而，傳統的教學內容和方法往往過于理論化和固化，無法及時跟進技術的發展。很多教材和課程內容仍停留在傳統的機電分離模式，無法有效地將機電一體化的思維融入教學中。這導致學生在實際應用中面臨困難，無法順利轉化理論知識為實踐能力。現有教學方法的不足也凸顯了教學改革的必要性。傳統的機械和電氣分離式教學模式，使得學生難以從整體的角度去理解和應用機電一體化技術。此外，學生在校期間缺乏與實際工作環境相結合的機會，無法真正感受和掌握實際操作技能。對于現場工程師而言，實踐經驗和操作能力往往比純理論知識更為重要。

傳統教學方法存在無法滿足現場工程師綜合素質培養需求的問題。教育的目標是培養學生的創新能力和實踐能力。在機電一體化技術領域的教育中，現行的教學模式和內容無法滿足這一目標。面向現場工程師培養的"機電一體化技術"專業課的教學改革勢在必行。

二、機電一體化技術"專業課的教學的現在及主要問題

（一）內容過于理論化

機電一體化技術專業課的教學內容現在存在一個嚴重問題，那就是過于側重于理論知識傳授，而忽視了實際操作技能的培養。這使得學生在實際工程實踐中難以應對。一些高校認為理論很重要，但在忽略實際操作技能的情況下，我們的學生根本不能成為真正的機電一體化技術的專業人才。機電一體化技術專業需要學生掌握高端的理論知識，但應該重視實踐操作能力，實際工程實踐是提高學生實際操作技能的關鍵。應該特別注意，在本科生中，基礎課程中理論知識的確很重要，但在應用技能方面，理論知識遠遠不如實踐技能重要。

（二）缺乏與現實工程實踐的對接

機電一體化技術專業課的教學現狀存在一個嚴重問題，即缺乏與現實工程實踐的對接。教學內容與實際工作相脫離，導致學生很難將所學的理論知識應用到實際工作中。這嚴重削弱了學生對機電一體化技術的實際應用能力的培養。在當前的教學過程中，教師們過于注重課本知識的傳授，而忽視了與行業實踐的結合。這使得學生們很難理解理論知識如何應用于實際工作中的問題解決和創新。由于缺乏與實際工程實踐的對接，學生們在畢業后往往感到無所適從，面對實際工作時缺乏自信。他們需要投入大量的時間和精力去學習和適應實際操作中的技術和業務要求，導致工作能力延遲發展。

（三）缺乏生動的教學方式

機電一體化技術專業課的教學現狀存在一個嚴重問題，即缺乏生動的教學方式。傳統的教學方式過于死板，缺乏足夠的實例和案例講解，使學生很難理解和掌握課程內容。這嚴重降低了學生的學習積極性，同時也影響了教學效果。在現有的教學模式下，教師們往往只是單純地將課程內容傳達給學生，缺乏足夠的實例和案例來幫助學生更好的理解。缺乏生動的教學方式還導致學生對課程內容的興趣和參與度降低。他們可能會感到枯燥乏味，缺乏動力去深入學習和探索相關領域的知識。這進一步影響了他們的學習積極性和學習成效。

（四）對機電一體化技術未來發展趨勢的忽視

機電一體化技術的發展趨勢日益重要，然而，在面向現場工程師培養的"機電一體化技術"專業課的教學中，對其未來發展趨勢的重要性常常被忽視。隨著科技的不斷進步和工業的快速發展，機電一體化技術正逐漸成為工程領域的核心議題。然而，學校教學中對未來機電一體化技術的發展趨勢的講解與探討卻較為有限。未來，這些新興技術將在機電一體化領域起到重要作用，然而，對其未來的應用前景和挑戰的討論卻較為有限。教學內容偏向固定模式而忽視未來的變革趨勢。機電一體化技術領域不斷發展，未來可能出現許多新的技術和方法。然而，目前的教學內容往往停留于傳統的理論和實踐，缺乏對未來機電一體化技術可能帶來的變革的深入探討和應用。

三、面向現場工程師培養的"機電一體化技術"專業課的教學改革策略

（一）課程設置的優化

針對機電一體化技術專業課程內容過于理論化的問題，不難發現，現場工程師需要面對更多的實際工程實戰，更注重實際操作能力。因此，教學改革策略的首要任務是優化課程設置，增加實踐性強、與現實工程實踐密切相關的課程模塊。能有效提升學生的實踐技能和實際操作能力，幫助他們更好地應對未來的工作挑戰。一種有效的課程優化方法是增加工程現場實踐模塊，學生將有機會親身體驗工程建設現場的場景，并在工程師的指導下進行實際操作。針對機電設備調試與維護方面的課程也是必不可少的。教師可結合現場工程實踐中的實際案例，讓學生學習維修、保養和維護機電設備的相關知識和技能。這樣的課程將使學生更加熟悉機電設備，從而能夠更快速地診斷和解決各種常見的機電設備故障，有效提高維護效率。例如，學生可以參與機電設備的安裝與調試，負責調試設備、記錄測試數據并解決現場問題。通過這樣的實踐過程，學生可以全面掌握機電設備的運行原理和相關維護知識，從而為未來的工作做好充分的準備。

一個機電設備的檢修維護工作需要涵蓋眾多技能和知識，如機電原理、電氣控制、機器視覺等。學生雖然在課堂上可以學到相關知識，但學生們可能會對具體的故障現象和現場環境所面臨的挑戰感到無從下手。因此，針對這種情況，可以設置這種工程現場實踐和設備調試與維護模塊，讓學生通過實際參與維修任務，逐步提高實際操作能力，增強對機電設備的理解和掌握。

（二）教學方法的改進

通過引入各種教學手段，可以激發學生對機電一體化技術專業課的學習興趣和主動性。其中，案例教學、項目驅動和問題導向是值得借鑒的方法。案例教學是一種有效的教學方法。教師可以提供真實的案例，例如在現場工程實踐中遇到的實際問題，讓學生通過分析和解決案例中的挑戰，掌握并應用機電一體化技術相關知識。項目驅動是另一種有效的教學方法，通過將實際工程項目作為學習背景，讓學生在項目中學習和應用機電一體化技術知識，可以更好地培養他們的實踐能力。問題導向的教學方法能夠培養學生的問題解決能力和創新思維。教師可以引導學生主動提出問題并尋找解決方案，從而培養學生的學術探究和創新能力。例如，教師可以給學生一個關于現場機電設備故障排除的案例，要求學生根據所學知識分析故障原因并提出解決方案。學生可以參與一個實際的機電一體化系統設計項目，在項目中學習和應用相關的技術知識。教師可以提出一個關于提高機電一體化系統性能的問題，讓學生通過研究和實踐提出改進方案。通過這樣的項目驅動教學，學生可以更加深入地理解理論知識，并在實踐中鍛煉自己的能力，不僅可以加深對問題本質的理解，還可以培養他們的批判性思維。

（三）增加實踐環節

實踐環節在學生的職業發展和學習過程中具有不可替代的作用。學生通過實踐環節，能夠將抽象的理論知識轉化為實際應用的實踐技能，從而提高解決實際問題的能力。實踐環節的增加有助于將機電一體化技術的理論知識與實際應用相結合。僅僅停留在理論層面的學習無法完全滿足學生對機電一體化技術的深入理解和掌握。通過實踐環節的設計，學生可以將所學的知識應用于真實的工作場景中，直接面對并解決實際問題。例如，通過設計一個舞臺設備的實驗室環節，學生可以模擬舞臺布置過程并操作各個設備，從而將理論知識實際應用于舞臺設備的搭建和維護中。這種實踐環節的設計使得學生更加深入地理解和掌握機電一體化技術在實際應用中的方法和價值。

實踐環節可以提供學生與行業專業人士合作和交流的機會。通過實習和實訓等方式，學生有機會離開校園，親身參與現實的工作環境中。在與行業專業人士的合作中，學生能夠實際應用所學的機電一體化技術知識，接觸真實的行業問題，并與同行進行溝通和交流。這種與專業人士的合作和交流可以幫助學生更好地了解行業發展趨勢、掌握專業技能，并加深對機電一體化技術應用的認識。通過這樣的實踐環節，學生的能力水平可以得到進一步提高。實踐環節能夠將理論知識與實際應用相結合，讓學生更好地理解所學內容，并在實際場景中應用所學的機電一體化技術知識，提高解決實際問題的能力。同時，實踐環節也可以為學生提供與行業專業人士合作和交流的機會，幫助他們了解行業發展趨勢，并加深對機電一體化技術應用的認識。

（四）加強工程實踐導向

通過將課程內容與實際工程實踐緊密結合，可以使學生從實際工作需求出發，全面學習和掌握相關知識和技能。這種實踐導向的教學方法對于提高學生的實踐能力、培養團隊協作能力以及加深對機電一體化技術的理解和應用具有重要意義。邀請工程師或行業專家進行實踐案例分享是加強工程實踐導向的一種有效方式。通過這種方式，學生可以直接從工程師的從業經驗和實踐案例中獲益。工程師或專家可以分享真實的機電一體化項目案例，講解其中的挑戰、解決方案以及實際應用效果。這樣的分享可以使學生更加深入地了解機電一體化領域的實際問題和解決方法，激發學生的學習興趣，提高他們的實踐能力。

教師在課堂上引導學生結合實際工程案例進行學習和討論也是加強工程實踐導向的有效途徑。通過分析和討論真實的機電一體化項目案例，學生可以將所學的理論知識與實踐問題有機地結合起來。在這個過程中，學生需要運用所掌握的理論知識和技能，分析和解決實際問題。這樣的學習方式可以幫助學生深入理解機電一體化技術的相關理論，并培養他們解決實際問題的能力。

設置實踐型的課程項目或實訓環節也是加強工程實踐導向的重要手段。通過讓學生親自參與到真實的機電一體化工程中，他們可以通過實踐來加深對機電一體化技術的理解和應用能力。例如，學生可以參與到一個機電一體化系統的設計、安裝或調試過程中，通過親身經歷來學習和掌握相關技能。通過這種實踐體驗，學生可以更好地理解與機電一體化相關的實際問題和挑戰，并通過解決問題的方式提升實踐能力。

通過邀請工程師或行業專家進行實踐案例分享，引導學生結合實際工程案例進行學習和討論，以及設置實踐性的課程項目或實訓環節，可以幫助學生更好地理解和應用機電一體化技術，提升他們的實踐能力和團隊協作能力。這樣的教學方法不僅使學生具備扎實的理論基礎，更能夠適應和應對實際工作中的挑戰和需求。

（五）培養團隊合作能力

面向現場工程師培養的"機電一體化技術"專業課的教學改革策略之一是培養團隊合作能力。在這個專業領域中，機電一體化技術往往需要多個領域的專業知識和技能的綜合應用。因此，學生的團隊合作能力對于成功應用機電一體化技術至關重要。通過小組項目實踐，可以為學生提供一個合作學習的平臺。學生可以分成小組，在一個機電一體化項目中共同合作與解決問題。教師可以通過團隊合作討論的方式引導學生深入學習和理解機電一體化技術。可以通過課程設計，讓學生參與到真實的機電一體化項目中，鍛煉他們的團隊合作能力。例如，學生可以組成一個項目小組，每個成員負責不同的領域，如機械設計、電氣控制、系統集成等。教師可以提供一個復雜的機電一體化實際案例，然后要求學生在小組中共同分析和解決問題。學生可以組成一個工程團隊，負責設計、搭建和調試一個機電一體化系統。在這個過程中，他們需要相互協作，協調各自的工作任務，并共同解決遇到的問題。通過團隊合作，學生們可以相互交流、協商并發揮各自的專長，提高項目的質量和效率，并通過集思廣益找到最佳的方案。

結語

通過對機電一體化技術專業課的教學改革進行探析，本文提出了針對現場工程師培養的機電一體化技術專業課的教學改革策略。通過優化課程設置、改進教學方法、增加實踐環節等措施，旨在提高教學效果，培養符合現場工程實踐需求的工程師。這對于推動機電一體化技術的發展，提升人才培養質量具有重要意義。同時，本文還強調了培養團隊合作能力和綜合素質的重要性，以滿足現代工程實踐的要求。

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課題項目：1、2023年江蘇省高等教育教改研究課題：高職院?！八亩芜f進”現場工程師人才培養模式研究；2、江蘇省第一批現場工程師專項培養計劃項目：揚州市職業大學+江蘇新揚新材料股份有限公司+裝備制造大類+自動化類+現場工程師聯合培養項目

作者簡介：繆德?。?978—），男，漢族，江蘇高郵人，博士研究生，副教授，研究方向：計算機科學、自動化。