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Scientific Research

高职机电一体化技术专业“产教融合”人才培养路径

作者

宋清亮

吉林通用航空职业技术学院 132000

前言:

随着“中国制造 2025”战略的深入推进,机电一体化领域对复合型技术技能人才的需求呈现爆发式增长。构建“双元育人”生态——通过校企共建生产性实训基地、共编活页式教材、共组混编教学团队,将企业真实项目转化为教学案例,使学生在解决实际问题的过程中同步完成知识建构与技能内化,既能缩短学生职业适应期,又能为企业提供定制化人才储备。

一、项目驱动式课堂重构

传统机电一体化课程教学时,教师会把故障诊断知识拆成电路原理、传感器参数、PLC 编程这些孤立模块来讲授,这样学生虽然会背,但是没有能力把这些知识串起来解决实际问题[1]。

在《工业网络与通信》这门课上,用到一个企业的真实案例,某汽车零部件工厂的自动化生产线因为PLC 通信中断而停机,停机每小时损失好几万元。

教师把课堂变成“故障根源追寻—制订修复计划—动手修复”三段式任务链,第一阶段是“收集信息并展开分析”,学生分组查阅设备手册,分析通信协议,像 Profibus-DP的报文构造,用示波器抓取信号波形,察觉光纤模块接收端没收到光信号,大概判定是光纤传送出毛病,第二阶段是“制订计划并论证”,各个小组给出替换光纤模块,清理接口,调节发射功率之类的计划,老师促使学生联系企业成本限制,比方说模块采购要 3天,停机每天损失10 万,再做可行性的论证,最后选了现场清理接口的暂时办法,第三阶段是“执行并验证”,学生拿热风枪拆焊模块(记得防静电),用酒精棉清理接口之后重新装好,系统又开始通信,生产线重新运行。课后教师反思认识到学生由“被动听教师讲”变“主动查手册、量数据、算成本”,在解决真实问题中掌握了光纤通信原理并学会依循企业生产节奏做技术方案(比如故障发生于交货期前需选快速修方案而非换),此项目驱动课堂从“知识传递场”成“问题解决场”,学生毕业后进入企业即刻适应“从现象到方案”。

二、双导师协同教学

在《工业机器人技术》课程里,一堂课只有一位校内老师授课,会陷入“理论很先进,但脱离企业实际”的困局,拿机器人轨迹规划单元来说,如果只有校内老师讲解 D-H参数法和运动学逆解原理,学生就算能算出关节角度,也不懂企业实际调试里的“效率-精度-成本”权衡。

学校跟本地机器人集成公司合作,采用“校内教师讲基础+企业工程师教应用”双导师模式,在机器人焊接工作站调试项目中,校内教师用动画演示关节空间与笛卡尔空间的转换原理,企业工程师带某个 3C 电子厂真实案例,该厂产品换型后要将焊接轨迹从圆形改为椭圆形,但原有示教程序不能直接使用,企业导师现场演示用离线编程软件(如

RobotStudio)生成新轨迹,指导学生修改工具坐标系参数(如 TCP 点偏移量),并强调“参数修改要考虑关节扭矩限制,防止超载损坏减速机”。校内教师补充“参数修改会带来哪些影响”像轨迹速度过快产生飞溅之类的,变成“理论-实践-再理论”的循环,课后学生说,这让他们明白了“为啥企业要花两小时调参数,却不愿花十分钟重新教一遍”,调参数可以减小机器磨损,节省能耗,长远来看,更契合企业降本增效的理念,老师观察到,学生在之后的设计课上开始思考“如何利用软件优化以少动硬件”之类的,比如用变量取代固定值,这种企业“预防性维护”的思维开始渗透进他们的想法里。

三、虚拟仿真预实践

液压系统调试是机电一体化专业的核心技能,但是传统实训因为设备价格昂贵(一套液压实验台几十万元),操作危险(高压油液泄漏伤人),学生很少有机会实践,老师也不敢让学生充分操作[2]。

学校采用液压系统虚拟仿真平台,把企业真实的调试任务变成虚拟环境,比如《液压与气动技术》这门课里,老师布置“注塑机液压系统压力不正常”这样的仿真项目,虚拟环境下,学生要根据压力表读数,比如系统压力一直超过设定的10bar,油缸的动作比预期晚一些,来检查液压泵,溢流阀,节流阀等元件的参数。

某小组调试时,把溢流阀压力调得过高,设定值是 20bar,却调到了 25bar,致使虚拟液压缸爆裂,系统跳出“设备损坏,维修费用 5000 元”,并播放液压油喷溅的动画,这个意外让学生成了“超压调试”的后果,既损坏设备,又可能引发事故,老师趁势发问:“要是真在企业现场,会怎样?”学生议论一番,觉得要停机维修,耽误生产进度,还可能被追责,后来教学时,老师增添“安全操作规范”板块,要求学生在虚拟环境里执行“调压前检查油路,调压时慢慢调节,调压后拧紧螺母”等流程,还要通过系统记录操作步骤来打分,这样学生去企业实训时,就会自觉遵守安全规程。

总结:

高职机电一体化技术专业“产教融合”人才培养路径的创新实践,本质上是职业教育供给侧结构性改革的深度探索。构建“招生即招工”的现代学徒制、打造“厂中校”与“校中厂”融合的实训体系、实施“双导师”制下的项目化教学,实现了专业设置与产业需求对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接。

参考文献:

[1]龚应育. 基于行业需求的高职机电一体化技术专业“产教融合”人才培养路径研究[J].模具制造,2025,25(08):32-34.

[2]万松峰. 产教融合视域下高职机电一体化专业人才培养模式探析[J].职业教育,2023,22(17):78-80.