面向现场工程师培养的\"机电一体化技术\"专业课的教学改革探析

摘要：随着工业自动化的快速发展，机电一体化技术在工程实践中的应用越来越广泛。然而，目前机电一体化技术专业课的教学仍存在一些问题，不利于培养符合现场实践需求的工程师。本文旨在探讨面向现场工程师培养的机电一体化技术专业课的教学改革，提出相应的策略，以期提高教学效果。

关键词：机电一体化技术；教学改革；现场工程师；课程设置

针对培养现场工程师的"机电一体化技术"专业课，需要以提高学生综合能力为目标，不断创新教学方法和模式，拓展教学手段，将教学设计以提升实践能力为中心，通过多样化的实践教学环节和教学方式，帮助学生掌握稳固的技能操作，获得可持续发展的职业能力。

一、教学改革必要性分析

（一）产业需求的变化

随着现代工业领域的不断发展，机电一体化技术在各个行业中的应用呈现出不断增长的趋势。与传统的机械和电气工程相比，机电一体化技术的要求更高，能够更好地满足现代工业对效率、节能、智能化和可持续发展的需求。这种变化对现场工程师提出了新的要求。现场工程师需要具备更加全面的知识和技能，不仅要熟悉机械和电气领域的基础知识，还要了解如何将二者结合，实现系统的协同工作。需要掌握机电一体化的系统设计和调试技术，具备跨领域解决问题的能力。现场工程师还需要具备良好的沟通和协作能力。机电一体化技术的实施通常涉及多个专业领域的合作，需要与机械工程师、电气工程师、自动控制工程师等紧密合作，共同解决技术问题。因此，现场工程师需要具备团队合作意识和良好的沟通能力，能够有效地与不同领域的专业人员进行协作。

（二）技术进步的影响

传统的教学方法是否能够适应这些变化，尤其是在培养现场工程师方面是否能够满足其实际需求，成为迫切需要探讨的问题。技术快速进步对机电一体化技术领域产生了深远的影响。新一代的智能化、自动化设备的普及，要求现场工程师具备更高的技术水平和创新能力。然而，传统的教学内容和方法往往过于理论化和固化，无法及时跟进技术的发展。很多教材和课程内容仍停留在传统的机电分离模式，无法有效地将机电一体化的思维融入教学中。这导致学生在实际应用中面临困难，无法顺利转化理论知识为实践能力。现有教学方法的不足也凸显了教学改革的必要性。传统的机械和电气分离式教学模式，使得学生难以从整体的角度去理解和应用机电一体化技术。此外，学生在校期间缺乏与实际工作环境相结合的机会，无法真正感受和掌握实际操作技能。对于现场工程师而言，实践经验和操作能力往往比纯理论知识更为重要。

传统教学方法存在无法满足现场工程师综合素质培养需求的问题。教育的目标是培养学生的创新能力和实践能力。在机电一体化技术领域的教育中，现行的教学模式和内容无法满足这一目标。面向现场工程师培养的"机电一体化技术"专业课的教学改革势在必行。

二、机电一体化技术"专业课的教学的现在及主要问题

（一）内容过于理论化

机电一体化技术专业课的教学内容现在存在一个严重问题，那就是过于侧重于理论知识传授，而忽视了实际操作技能的培养。这使得学生在实际工程实践中难以应对。一些高校认为理论很重要，但在忽略实际操作技能的情况下，我们的学生根本不能成为真正的机电一体化技术的专业人才。机电一体化技术专业需要学生掌握高端的理论知识，但应该重视实践操作能力，实际工程实践是提高学生实际操作技能的关键。应该特别注意，在本科生中，基础课程中理论知识的确很重要，但在应用技能方面，理论知识远远不如实践技能重要。

（二）缺乏与现实工程实践的对接

机电一体化技术专业课的教学现状存在一个严重问题，即缺乏与现实工程实践的对接。教学内容与实际工作相脱离，导致学生很难将所学的理论知识应用到实际工作中。这严重削弱了学生对机电一体化技术的实际应用能力的培养。在当前的教学过程中，教师们过于注重课本知识的传授，而忽视了与行业实践的结合。这使得学生们很难理解理论知识如何应用于实际工作中的问题解决和创新。由于缺乏与实际工程实践的对接，学生们在毕业后往往感到无所适从，面对实际工作时缺乏自信。他们需要投入大量的时间和精力去学习和适应实际操作中的技术和业务要求，导致工作能力延迟发展。

（三）缺乏生动的教学方式

机电一体化技术专业课的教学现状存在一个严重问题，即缺乏生动的教学方式。传统的教学方式过于死板，缺乏足够的实例和案例讲解，使学生很难理解和掌握课程内容。这严重降低了学生的学习积极性，同时也影响了教学效果。在现有的教学模式下，教师们往往只是单纯地将课程内容传达给学生，缺乏足够的实例和案例来帮助学生更好的理解。缺乏生动的教学方式还导致学生对课程内容的兴趣和参与度降低。他们可能会感到枯燥乏味，缺乏动力去深入学习和探索相关领域的知识。这进一步影响了他们的学习积极性和学习成效。

（四）对机电一体化技术未来发展趋势的忽视

机电一体化技术的发展趋势日益重要，然而，在面向现场工程师培养的"机电一体化技术"专业课的教学中，对其未来发展趋势的重要性常常被忽视。随着科技的不断进步和工业的快速发展，机电一体化技术正逐渐成为工程领域的核心议题。然而，学校教学中对未来机电一体化技术的发展趋势的讲解与探讨却较为有限。未来，这些新兴技术将在机电一体化领域起到重要作用，然而，对其未来的应用前景和挑战的讨论却较为有限。教学内容偏向固定模式而忽视未来的变革趋势。机电一体化技术领域不断发展，未来可能出现许多新的技术和方法。然而，目前的教学内容往往停留于传统的理论和实践，缺乏对未来机电一体化技术可能带来的变革的深入探讨和应用。

三、面向现场工程师培养的"机电一体化技术"专业课的教学改革策略

（一）课程设置的优化

针对机电一体化技术专业课程内容过于理论化的问题，不难发现，现场工程师需要面对更多的实际工程实战，更注重实际操作能力。因此，教学改革策略的首要任务是优化课程设置，增加实践性强、与现实工程实践密切相关的课程模块。能有效提升学生的实践技能和实际操作能力，帮助他们更好地应对未来的工作挑战。一种有效的课程优化方法是增加工程现场实践模块，学生将有机会亲身体验工程建设现场的场景，并在工程师的指导下进行实际操作。针对机电设备调试与维护方面的课程也是必不可少的。教师可结合现场工程实践中的实际案例，让学生学习维修、保养和维护机电设备的相关知识和技能。这样的课程将使学生更加熟悉机电设备，从而能够更快速地诊断和解决各种常见的机电设备故障，有效提高维护效率。例如，学生可以参与机电设备的安装与调试，负责调试设备、记录测试数据并解决现场问题。通过这样的实践过程，学生可以全面掌握机电设备的运行原理和相关维护知识，从而为未来的工作做好充分的准备。

一个机电设备的检修维护工作需要涵盖众多技能和知识，如机电原理、电气控制、机器视觉等。学生虽然在课堂上可以学到相关知识，但学生们可能会对具体的故障现象和现场环境所面临的挑战感到无从下手。因此，针对这种情况，可以设置这种工程现场实践和设备调试与维护模块，让学生通过实际参与维修任务，逐步提高实际操作能力，增强对机电设备的理解和掌握。

（二）教学方法的改进

通过引入各种教学手段，可以激发学生对机电一体化技术专业课的学习兴趣和主动性。其中，案例教学、项目驱动和问题导向是值得借鉴的方法。案例教学是一种有效的教学方法。教师可以提供真实的案例，例如在现场工程实践中遇到的实际问题，让学生通过分析和解决案例中的挑战，掌握并应用机电一体化技术相关知识。项目驱动是另一种有效的教学方法，通过将实际工程项目作为学习背景，让学生在项目中学习和应用机电一体化技术知识，可以更好地培养他们的实践能力。问题导向的教学方法能够培养学生的问题解决能力和创新思维。教师可以引导学生主动提出问题并寻找解决方案，从而培养学生的学术探究和创新能力。例如，教师可以给学生一个关于现场机电设备故障排除的案例，要求学生根据所学知识分析故障原因并提出解决方案。学生可以参与一个实际的机电一体化系统设计项目，在项目中学习和应用相关的技术知识。教师可以提出一个关于提高机电一体化系统性能的问题，让学生通过研究和实践提出改进方案。通过这样的项目驱动教学，学生可以更加深入地理解理论知识，并在实践中锻炼自己的能力，不仅可以加深对问题本质的理解，还可以培养他们的批判性思维。

（三）增加实践环节

实践环节在学生的职业发展和学习过程中具有不可替代的作用。学生通过实践环节，能够将抽象的理论知识转化为实际应用的实践技能，从而提高解决实际问题的能力。实践环节的增加有助于将机电一体化技术的理论知识与实际应用相结合。仅仅停留在理论层面的学习无法完全满足学生对机电一体化技术的深入理解和掌握。通过实践环节的设计，学生可以将所学的知识应用于真实的工作场景中，直接面对并解决实际问题。例如，通过设计一个舞台设备的实验室环节，学生可以模拟舞台布置过程并操作各个设备，从而将理论知识实际应用于舞台设备的搭建和维护中。这种实践环节的设计使得学生更加深入地理解和掌握机电一体化技术在实际应用中的方法和价值。

实践环节可以提供学生与行业专业人士合作和交流的机会。通过实习和实训等方式，学生有机会离开校园，亲身参与现实的工作环境中。在与行业专业人士的合作中，学生能够实际应用所学的机电一体化技术知识，接触真实的行业问题，并与同行进行沟通和交流。这种与专业人士的合作和交流可以帮助学生更好地了解行业发展趋势、掌握专业技能，并加深对机电一体化技术应用的认识。通过这样的实践环节，学生的能力水平可以得到进一步提高。实践环节能够将理论知识与实际应用相结合，让学生更好地理解所学内容，并在实际场景中应用所学的机电一体化技术知识，提高解决实际问题的能力。同时，实践环节也可以为学生提供与行业专业人士合作和交流的机会，帮助他们了解行业发展趋势，并加深对机电一体化技术应用的认识。

（四）加强工程实践导向

通过将课程内容与实际工程实践紧密结合，可以使学生从实际工作需求出发，全面学习和掌握相关知识和技能。这种实践导向的教学方法对于提高学生的实践能力、培养团队协作能力以及加深对机电一体化技术的理解和应用具有重要意义。邀请工程师或行业专家进行实践案例分享是加强工程实践导向的一种有效方式。通过这种方式，学生可以直接从工程师的从业经验和实践案例中获益。工程师或专家可以分享真实的机电一体化项目案例，讲解其中的挑战、解决方案以及实际应用效果。这样的分享可以使学生更加深入地了解机电一体化领域的实际问题和解决方法，激发学生的学习兴趣，提高他们的实践能力。

教师在课堂上引导学生结合实际工程案例进行学习和讨论也是加强工程实践导向的有效途径。通过分析和讨论真实的机电一体化项目案例，学生可以将所学的理论知识与实践问题有机地结合起来。在这个过程中，学生需要运用所掌握的理论知识和技能，分析和解决实际问题。这样的学习方式可以帮助学生深入理解机电一体化技术的相关理论，并培养他们解决实际问题的能力。

设置实践型的课程项目或实训环节也是加强工程实践导向的重要手段。通过让学生亲自参与到真实的机电一体化工程中，他们可以通过实践来加深对机电一体化技术的理解和应用能力。例如，学生可以参与到一个机电一体化系统的设计、安装或调试过程中，通过亲身经历来学习和掌握相关技能。通过这种实践体验，学生可以更好地理解与机电一体化相关的实际问题和挑战，并通过解决问题的方式提升实践能力。

通过邀请工程师或行业专家进行实践案例分享，引导学生结合实际工程案例进行学习和讨论，以及设置实践性的课程项目或实训环节，可以帮助学生更好地理解和应用机电一体化技术，提升他们的实践能力和团队协作能力。这样的教学方法不仅使学生具备扎实的理论基础，更能够适应和应对实际工作中的挑战和需求。

（五）培养团队合作能力

面向现场工程师培养的"机电一体化技术"专业课的教学改革策略之一是培养团队合作能力。在这个专业领域中，机电一体化技术往往需要多个领域的专业知识和技能的综合应用。因此，学生的团队合作能力对于成功应用机电一体化技术至关重要。通过小组项目实践，可以为学生提供一个合作学习的平台。学生可以分成小组，在一个机电一体化项目中共同合作与解决问题。教师可以通过团队合作讨论的方式引导学生深入学习和理解机电一体化技术。可以通过课程设计，让学生参与到真实的机电一体化项目中，锻炼他们的团队合作能力。例如，学生可以组成一个项目小组，每个成员负责不同的领域，如机械设计、电气控制、系统集成等。教师可以提供一个复杂的机电一体化实际案例，然后要求学生在小组中共同分析和解决问题。学生可以组成一个工程团队，负责设计、搭建和调试一个机电一体化系统。在这个过程中，他们需要相互协作，协调各自的工作任务，并共同解决遇到的问题。通过团队合作，学生们可以相互交流、协商并发挥各自的专长，提高项目的质量和效率，并通过集思广益找到最佳的方案。

结语

通过对机电一体化技术专业课的教学改革进行探析，本文提出了针对现场工程师培养的机电一体化技术专业课的教学改革策略。通过优化课程设置、改进教学方法、增加实践环节等措施，旨在提高教学效果，培养符合现场工程实践需求的工程师。这对于推动机电一体化技术的发展，提升人才培养质量具有重要意义。同时，本文还强调了培养团队合作能力和综合素质的重要性，以满足现代工程实践的要求。

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[3]李哲，伍世英，许昌.产教融合背景下基于新工科的机电一体化技术专业课程体系教学改革研究——以广州铁路职业学院为例[J].科技风，2023（16）.

课题项目：1、2023年江苏省高等教育教改研究课题：高职院校“四段递进”现场工程师人才培养模式研究；2、江苏省第一批现场工程师专项培养计划项目：扬州市职业大学+江苏新扬新材料股份有限公司+装备制造大类+自动化类+现场工程师联合培养项目

作者简介：缪德俊（1978—），男，汉族，江苏高邮人，博士研究生，副教授，研究方向：计算机科学、自动化。