機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成分析
知識(shí)集成的本質(zhì)是知識(shí)創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)過(guò)程，那么，機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成研究是?
擺在工科高等院校面前的緊迫任務(wù)之一是如何培養(yǎng)適應(yīng)建設(shè)新型國(guó)家的創(chuàng)新人才。教育部開(kāi)展的工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)畢業(yè)生知識(shí)、能力與素質(zhì)的基本要求中就有“具有創(chuàng)新意識(shí)和對(duì)新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力”;教育部的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”旨在培養(yǎng)造就一大批適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高質(zhì)量的各種類(lèi)型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)。該計(jì)劃的三個(gè)特點(diǎn)之一就是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力�？梢哉f(shuō)，工程教育的本質(zhì)就是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。受傳統(tǒng)文化、社會(huì)環(huán)境、思維方式和個(gè)體差異等的影響，我國(guó)工科大學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力低于人們的期望值。這就需要探索培養(yǎng)和提高創(chuàng)新能力的方法。
高等工程教育中創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和社會(huì)需要，需要從創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新認(rèn)識(shí)、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新活動(dòng)流程等多方面介入。其中，必須改變對(duì)傳統(tǒng)的高等教育專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中教師和學(xué)生的認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)生管理、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)方式、師生互動(dòng)等進(jìn)行改革。同時(shí)，還可以借鑒其他學(xué)科，如系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)、工程技術(shù)等的方法和理論，嫁接到高等工程教育中，形成新的高等工程教育方法和理論。本文由論文聯(lián)盟http://收集整理
筆者所在的專(zhuān)業(yè)為機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)，通過(guò)借鑒管理科學(xué)中的知識(shí)集成思想，將專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中的教師和學(xué)生看成學(xué)習(xí)型組織中的成員，提出專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的設(shè)想。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)有明顯的促進(jìn)作用。
一、專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的含義
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，人們認(rèn)識(shí)到一些先進(jìn)技術(shù)及系統(tǒng)集成方法的使用和發(fā)展的關(guān)鍵都是以知識(shí)集成為核心。知識(shí)集成的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)有效的知識(shí)利用，提高創(chuàng)新能力。知識(shí)集成是grant在1996年正式提出的，隨后國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于知識(shí)集成進(jìn)行了大量的研究。目前關(guān)于知識(shí)集成的研究?jī)?nèi)容和成果沒(méi)有形成系統(tǒng)的學(xué)說(shuō)，還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。從其概念的演變過(guò)程看，其內(nèi)涵越來(lái)越深刻。
綜合國(guó)內(nèi)外的研究，一般認(rèn)為知識(shí)集成的內(nèi)涵是：知識(shí)集成的對(duì)象包括各種顯性和隱性知識(shí)，這些知識(shí)存在于組織內(nèi)部各類(lèi)人員、各協(xié)作單位以及不同組織之間;知識(shí)集成是顯性知識(shí)與隱性知識(shí)間的集成，也是個(gè)人知識(shí)、群體知識(shí)、組織知識(shí)和組織間知識(shí)的集成;知識(shí)集成活動(dòng)包括識(shí)別、獲取、共享、綜合組織內(nèi)外部知識(shí)，在此基礎(chǔ)上形成新的知識(shí)體系。
知識(shí)集成的本質(zhì)是知識(shí)創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)過(guò)程，必須利用知識(shí)的集成成果進(jìn)行自主創(chuàng)新，是螺旋上升的知識(shí)集成過(guò)程;知識(shí)集成是一個(gè)復(fù)雜的組織、技術(shù)、人力資源管理過(guò)程，集成主體必須發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性;知識(shí)集成的目標(biāo)就是打破知識(shí)壁壘，提高組織創(chuàng)新能力。知識(shí)集成的最終目的是構(gòu)建組織核心競(jìng)爭(zhēng)力。
機(jī)械電子工程是機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等有機(jī)融合而形成的一門(mén)綜合性學(xué)科，核心是機(jī)電一體化，本質(zhì)是機(jī)械自動(dòng)化和智能化，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域各行業(yè)應(yīng)用廣泛。因此機(jī)械電子工程的學(xué)科特點(diǎn)是該學(xué)科隨科技的發(fā)展而發(fā)展，并且學(xué)科知識(shí)面廣，交叉性強(qiáng)。這就對(duì)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、素質(zhì)和能力有較高的要求，特別是創(chuàng)新能力有要求。目前，機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)同其他工程專(zhuān)業(yè)一樣，一般通過(guò)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)提高專(zhuān)業(yè)知識(shí)和素質(zhì)，這些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程包括機(jī)械類(lèi)、電子技術(shù)類(lèi)、控制類(lèi)和信息類(lèi)課程;通過(guò)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外科技活動(dòng)、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)(如課程設(shè)計(jì)、金工和電子實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì))等提高實(shí)踐能力和專(zhuān)業(yè)技能;通過(guò)選修人文社科類(lèi)課程、參加文體活動(dòng)和競(jìng)賽等提高學(xué)生的文化素質(zhì)和社會(huì)交往能力;通過(guò)少數(shù)幾門(mén)課(如筆者所在專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)”等課程)、課外科技活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽、發(fā)表論文和申報(bào)專(zhuān)利等提高創(chuàng)新能力。
這種培養(yǎng)模式對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高作用有限。由于學(xué)習(xí)環(huán)境、傳統(tǒng)文化、教學(xué)管理、學(xué)生個(gè)性等因素的影響，導(dǎo)致學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、素質(zhì)和能力不盡如人意，最終影響學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力及其轉(zhuǎn)化。[1]特別是學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)，這是影響學(xué)生創(chuàng)新能力最重要的影響因素。筆者所在的機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中就曾經(jīng)存在一些問(wèn)題，如：機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)源異質(zhì)性強(qiáng)，學(xué)生對(duì)異質(zhì)性強(qiáng)的知識(shí)理解和轉(zhuǎn)換不暢;機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的知識(shí)源是相對(duì)封閉的，如機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和控制技術(shù)的知識(shí)相對(duì)封閉，學(xué)生對(duì)知識(shí)源的溝通不暢;對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)而言，知識(shí)源存在時(shí)間差等問(wèn)題;機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的知識(shí)源對(duì)教師而言也存在很多問(wèn)題，如缺失、割裂和不暢等問(wèn)題。
為提高專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，筆者所在的專(zhuān)業(yè)借鑒知識(shí)集成的方法和原理，將專(zhuān)業(yè)建設(shè)中的專(zhuān)業(yè)教師和學(xué)生看成學(xué)習(xí)型組織中的成員，提出專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的概念，重新審視機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的知識(shí)源，改變師生的知識(shí)源時(shí)空觀，最終提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的實(shí)踐
1.機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)型組織的建立
將機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的教師和學(xué)生視為學(xué)習(xí)型組織中的成員，通過(guò)分析組織的師生共同的愿景、個(gè)體差別、實(shí)現(xiàn)不斷學(xué)習(xí)的方式，如全員學(xué)習(xí)、全過(guò)程學(xué)習(xí)和團(tuán)體學(xué)習(xí)等，構(gòu)建扁平式組織結(jié)構(gòu)的方法，保證師生溝通快捷和通暢，實(shí)現(xiàn)師生自主管理的途徑。專(zhuān)業(yè)教師對(duì)學(xué)習(xí)型組織這些特性統(tǒng)一了認(rèn)識(shí)，認(rèn)為在專(zhuān)業(yè)建設(shè)中教師和學(xué)生都是主體，教師和學(xué)生是學(xué)習(xí)型組織中的成員等。這些為機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
2.機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)源的構(gòu)成
專(zhuān)業(yè)組織教師對(duì)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的顯性知識(shí)、隱性知識(shí)進(jìn)行了分類(lèi)和挖掘，總結(jié)了它們的特點(diǎn)，確定了知識(shí)源在組織中教師、學(xué)生間的流動(dòng)和吸收的方式、途徑，評(píng)估了它們對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的影響。
知識(shí)集成理論認(rèn)為知識(shí)可分為顯性知識(shí)(編碼型知識(shí))和隱性知識(shí)(意會(huì)性知識(shí))。由計(jì)算機(jī)處理的、可以度量的知識(shí)一般是顯性知識(shí)，如“知道是什么”和“知道為什么”的知識(shí)。隱性知識(shí)是頭腦中屬于經(jīng)驗(yàn)、訣竅和靈感的那部分知識(shí)(隱含經(jīng)驗(yàn)類(lèi)知識(shí))，是難以編碼和度量的，并且是在不斷演變的。它可能以數(shù)據(jù)、信息的形式無(wú)序地存放在某些地方。在專(zhuān)業(yè)這個(gè)組織中，這些知識(shí)源異質(zhì)性強(qiáng)，相對(duì)封閉，存在時(shí)間和空間的分離等問(wèn)題。
從學(xué)生層面看，機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的顯性知識(shí)和隱性知識(shí)的來(lái)源主要有：
(1)課程。包括學(xué)科基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)教育課等，如機(jī)械類(lèi)、電子技術(shù)類(lèi)、控制類(lèi)、信息類(lèi)和專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程，如工程圖學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電子技術(shù)、電路分析基礎(chǔ)、微機(jī)原理及其應(yīng)用、自動(dòng)控制理論、機(jī)電傳動(dòng)控制、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程。
(2)實(shí)踐環(huán)節(jié)。包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、金工和電子實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。
(3)課外教育教學(xué)活動(dòng)。包括科研實(shí)踐、文體活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐和專(zhuān)業(yè)調(diào)研等。
(4)其他。如同學(xué)之間、同學(xué)和老師、同學(xué)和外界交流與意會(huì)的知識(shí)等。
從教師層面看，顯性知識(shí)和隱性知識(shí)除上述外還包括科研轉(zhuǎn)化的知識(shí)等。
3.機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的實(shí)現(xiàn)
針對(duì)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)組織特點(diǎn)和知識(shí)源構(gòu)成，從以下幾個(gè)方面探索了專(zhuān)業(yè)知識(shí)的集成：改變師生對(duì)知識(shí)源的時(shí)空觀;通過(guò)制度規(guī)范、約束激勵(lì)、溝通交流、資源分配等方面實(shí)現(xiàn)知識(shí)的集成。這里所說(shuō)的知識(shí)源的時(shí)空是指按傳統(tǒng)安排的知識(shí)源學(xué)習(xí)進(jìn)程和地點(diǎn)，如課程學(xué)習(xí)的不同學(xué)期，理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐在不同地方進(jìn)行。通過(guò)有效方法集成知識(shí)源并進(jìn)行實(shí)施，可以利用創(chuàng)新思維方法，如邏輯思維和非邏輯思維，激發(fā)師生的創(chuàng)新思維。例如，借鑒triz理論將機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的主要知識(shí)點(diǎn)匯編成冊(cè)，按“自頂而下”的設(shè)計(jì)方法對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)所涉知識(shí)源解構(gòu)，改變師生對(duì)知識(shí)源的時(shí)空觀。[2，3]
三、專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的效果和反思
1.專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的效果
機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成自實(shí)現(xiàn)以來(lái)效果明顯。
首先，改變了師生對(duì)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。教師拓展了自己的知識(shí)面，明確了所教課程的教學(xué)地位和所教課程內(nèi)容與其他課程內(nèi)容的相互滲透。大一上學(xué)期的“專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論”課程就介紹了機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的內(nèi)容，學(xué)生了解到專(zhuān)業(yè)所涉及的不同知識(shí)源，在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段就可以對(duì)畢業(yè)題目所涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)。
其次，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。學(xué)生入學(xué)時(shí)就對(duì)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成形成系統(tǒng)概念，對(duì)知識(shí)的掌握更快、更全面、理解更深。在進(jìn)行課外科技活動(dòng)的過(guò)程中思維更開(kāi)闊。如本專(zhuān)業(yè)已畢業(yè)的07機(jī)電2班37位同學(xué)中，獲得省級(jí)以上課外科技活動(dòng)獎(jiǎng)項(xiàng)8項(xiàng)，獲得實(shí)用新型專(zhuān)利32項(xiàng)、發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)。09機(jī)電2班35位同學(xué)，有11位同學(xué)考取了研究生。10機(jī)電1班共有38位同學(xué)，截至第6學(xué)期為止共獲得12項(xiàng)省級(jí)以上課外科技活動(dòng)獎(jiǎng)，申請(qǐng)實(shí)用新型專(zhuān)利23項(xiàng)、發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)。
2.專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的反思
當(dāng)然，在機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中也存在一些問(wèn)題。如組織結(jié)構(gòu)和文化氛圍等需要進(jìn)一步加強(qiáng)。特別是建立合適的組織結(jié)構(gòu)，建立更有柔性、靈活性以及敏捷性的專(zhuān)業(yè)集成組織形式，如虛擬學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)等，使師生有效地溝通、協(xié)調(diào)和共享知識(shí)。從管理層面要研究專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成的有效措施，使組織形成良好的創(chuàng)新文化氛圍，促進(jìn)師生共享和交流知識(shí)。
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