基于“新工科”培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力的課程教學(xué)模式改革探索
——以《電工電子技術(shù)》課程為例

王莉靜

（三門(mén)峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 三門(mén)峽472000）

1 引 言

自2017 年教育部啟動(dòng)了“新工科”發(fā)展研究工作以來(lái)，探索建立新工科發(fā)展范式，成為了工程教學(xué)改革發(fā)展的“指路標(biāo)”。這一戰(zhàn)略的提出是適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措，也是在大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)＋快速發(fā)展的背景下應(yīng)運(yùn)而生。新工科建設(shè)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)依據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展更新教學(xué)內(nèi)容和課程體系，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)國(guó)際合作交流，借鑒國(guó)外人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)工程教育國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。[1]同時(shí)，注重模式創(chuàng)新，深入推進(jìn)產(chǎn)教融合、校企合作，強(qiáng)調(diào)注重質(zhì)量保障，建立完善工程專(zhuān)業(yè)認(rèn)證制度。

“新工科”培養(yǎng)的主要是實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。[2]新工科是教育理念上的一種創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)目標(biāo)要與產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合，畢業(yè)生能夠滿(mǎn)足企業(yè)的用人要求；人才培養(yǎng)過(guò)程必須突破原有的知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科的交叉融合；課程體系要符合個(gè)性化教育發(fā)展的要求，提倡模塊化、項(xiàng)目化教學(xué)，注重學(xué)科交叉與產(chǎn)業(yè)合作的培養(yǎng)。形成一種“問(wèn)產(chǎn)業(yè)需求建專(zhuān)業(yè)、以崗位需求培養(yǎng)人才、以新時(shí)代的卓越人才標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化課程體系”，塑造高職工程教育可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)可調(diào)系統(tǒng)。

2 高職院校工科專(zhuān)業(yè)課程體系的存在的不足

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要越來(lái)越多從中端到高端的各種新型工程類(lèi)技術(shù)技能人才。2017 年，教育部、人社部和工信部聯(lián)合發(fā)布的《制造業(yè)10 大重點(diǎn)領(lǐng)域人才需求預(yù)測(cè)》顯示，到2020 年，10 個(gè)領(lǐng)域的人才需求為1800 萬(wàn)人，人才缺口預(yù)計(jì)大750 萬(wàn)。[3]作為工程人才重要供給側(cè)的高職院校培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，行業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才已經(jīng)迫在眉睫。

（1）高職院校缺乏準(zhǔn)確的辦學(xué)定位，并未根據(jù)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)相應(yīng)的工科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革，不能滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)新技術(shù)及崗位素質(zhì)的要求。

（2）高職院校的新工科建設(shè)仍處于探索階段，育人模式?jīng)]有形成體系，缺少一套完備成熟的理論和方法。

（3）高職院校和企業(yè)缺乏協(xié)作導(dǎo)致人才培養(yǎng)難以系統(tǒng)。高職院校要深化“產(chǎn)教融合 校企合作”，按照區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的類(lèi)型、特點(diǎn)，調(diào)整、革新人才培養(yǎng)。

（4）缺少專(zhuān)兼結(jié)合的高素質(zhì)教師團(tuán)隊(duì)和創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)。

3 電工電子技術(shù)課程的教育教學(xué)模式探索

高職院校傳統(tǒng)工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)在辦學(xué)方面仍然采取“教學(xué)＋實(shí)訓(xùn)”的培養(yǎng)模式。

教學(xué)過(guò)程沿用理論課與實(shí)踐課交替或理實(shí)一體化的教學(xué)形式。二十年來(lái)，高職院校電工電子技術(shù) 課程的教育方法模式不斷的探索和改革，目前較為突出的教育教學(xué)方法有以下幾種：

（1）項(xiàng)目帶動(dòng)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法：指教師結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際將某一教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為一個(gè)或多個(gè)具體的項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目下有一個(gè)或多個(gè)任務(wù)，如基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電流定律的學(xué)習(xí)，先引入生活或生產(chǎn)中的項(xiàng)目案例，提出如何求解電流、電壓參數(shù)，引發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生在學(xué)和作的過(guò)程中掌握求解電壓或電流所具備的知識(shí)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，從而提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。

（2）交互式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法：是指針對(duì)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置能力目標(biāo)，將目標(biāo)與知識(shí)體系結(jié)合，形成一些合適的知識(shí)模塊，讓學(xué)生利用課后時(shí)間完成該模塊的內(nèi)容，如制作一分鐘有趣的動(dòng)畫(huà)、生動(dòng)明晰的上課PPT、做出可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物理模型、上臺(tái)授課等任務(wù)。使學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的角色翻轉(zhuǎn)，讓學(xué)生體會(huì)如何在教師的角度思考教學(xué)內(nèi)容和分析問(wèn)題，可以有效提學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。

（3）引導(dǎo)討論式教學(xué)法[4]：在教學(xué)過(guò)程中，由授課教師總結(jié)以往學(xué)生在學(xué)習(xí)或?qū)嵺`此部分教學(xué)內(nèi)容時(shí)常出現(xiàn)的問(wèn)題，給出課程內(nèi)容概念，將學(xué)生進(jìn)行分組討論，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去思考如何解決或避免問(wèn)題的再次出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)主動(dòng)的思考和探索，再進(jìn)行課程內(nèi)容的講解，可以有效提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、溝通交流和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。[5]

（4）混合式教學(xué)法[6]：是針對(duì)傳統(tǒng)課堂的枯燥和新型碎片化教學(xué)MOOC 的缺陷，將兩者有機(jī)混合的教學(xué)方法。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，由教師進(jìn)行設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)教學(xué)和SPOC＋翻轉(zhuǎn)課堂按照適當(dāng)教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行交替，并引入Proteus 軟件仿真技術(shù)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，多種教學(xué)方法融合，全方面提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐動(dòng)手能力。

以上四種教學(xué)方式的探索和實(shí)踐都有效的提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。但新經(jīng)濟(jì)、新技術(shù)到新的崗位要求，再到新的教育，呼喚著培養(yǎng)更高層次的職業(yè)教。為了讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)與崗位的無(wú)縫對(duì)接，對(duì)于電工電子技術(shù)課程教學(xué)方法的探索也應(yīng)從如何讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到如何提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的研究上來(lái)。

4 面向創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的教育教學(xué)改革與實(shí)踐

《電工電子技術(shù)》是一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，教學(xué)內(nèi)容幾乎涉及到電工與電子學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域，在課程體系中起著紐帶作用。信息化時(shí)代的大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)＋、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、智能控制技術(shù)都與電工電子技術(shù)密不可分，但仍存在教學(xué)方法陳舊、教學(xué)內(nèi)容更新慢，理論與實(shí)踐脫節(jié)、缺乏創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問(wèn)題，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求。只要在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等環(huán)節(jié)深入探索、持久改革，才能適應(yīng)現(xiàn)代化人才培養(yǎng)的需求。

4.1 構(gòu)建模塊化課程體系

“課程是高校人才培養(yǎng)的媒介，課程體系的構(gòu)建是協(xié)調(diào)高校人才能力培養(yǎng)與就業(yè)市場(chǎng)需求關(guān)系的關(guān)鍵點(diǎn)”[7]。對(duì)接新技術(shù)、新崗位，按照對(duì)新知識(shí)、新技能要求，積極開(kāi)展“專(zhuān)業(yè)＋技術(shù)“課程體系建設(shè)，并服務(wù)于大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)＋、人工智能等新興產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建符合產(chǎn)業(yè)需要的優(yōu)勢(shì)并保持下去。

表1 電工電子技術(shù)課程對(duì)應(yīng)的職業(yè)描述

通過(guò)表1 的職業(yè)描述可見(jiàn)，以發(fā)展學(xué)生技術(shù)技能、鍛煉學(xué)生職業(yè)能力為核心進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。打破學(xué)科體系壁壘，實(shí)現(xiàn)交叉融合，以產(chǎn)業(yè)需求和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用來(lái)重構(gòu)模塊，使學(xué)生通過(guò)模塊學(xué)習(xí)來(lái)掌握課程知識(shí)內(nèi)容，具備職業(yè)能力，服務(wù)產(chǎn)業(yè)需求。模塊化課程體系具有實(shí)用性、交叉性與綜合性等特點(diǎn)。

表2 模塊化課程體系樣例

依據(jù)表2 模塊化課程體系樣例，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為目標(biāo)，在課程體系中增加實(shí)踐環(huán)節(jié)比重，如在一年級(jí)增加教學(xué)認(rèn)知實(shí)習(xí)，在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地完成入門(mén)階段的的能力培養(yǎng)。二年級(jí)設(shè)置課程設(shè)計(jì)和工程實(shí)習(xí)，在合作企業(yè)鞏固模塊化課程內(nèi)容，參與企業(yè)項(xiàng)目的輔助工作。三年級(jí)設(shè)置畢業(yè)設(shè)計(jì)和頂崗實(shí)習(xí)，以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全方位要求學(xué)生，校內(nèi)教師和企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)，立體培養(yǎng)，確保全方位、高標(biāo)準(zhǔn)錘煉學(xué)生的職業(yè)技能。[8]

模塊化課程嘗試為學(xué)生構(gòu)建盡可能寬和厚的基礎(chǔ)，以行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)選擇提煉教學(xué)內(nèi)容，以實(shí)際的工程項(xiàng)目為依托，采用基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化教學(xué)，在保證基本素養(yǎng)模塊和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)模塊都具備的前提下，加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)，為學(xué)生今后的崗位變化打下扎實(shí)基礎(chǔ)，提供廣泛普適性的能力。

4.2 創(chuàng)新校企合作育人新模式，建立產(chǎn)教良性互動(dòng)新機(jī)制

以項(xiàng)目化方式，開(kāi)展模塊化教學(xué)。按照“教學(xué)項(xiàng)目對(duì)接實(shí)際工程項(xiàng)目、教學(xué)內(nèi)容對(duì)接專(zhuān)業(yè)和職業(yè)要求、課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”的原則，對(duì)課程內(nèi)容重構(gòu)、優(yōu)化組合，將真實(shí)的工程項(xiàng)目拆分成多個(gè)子任務(wù)，將分布在不同課程的內(nèi)容模塊按照內(nèi)部聯(lián)系優(yōu)化組合，以小任務(wù)方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，各教學(xué)內(nèi)容之間可以模塊化移植，體現(xiàn)了模塊化教學(xué)的靈活性。[8]

（1）高職院校要變革單一主體的人才培養(yǎng)模式，進(jìn)一步深化產(chǎn)教融合、全面。推進(jìn)校企協(xié)同育人。具體而言，就是要以產(chǎn)教深度融合理念為引領(lǐng)，實(shí)施工學(xué)交替、校企合作，構(gòu)建雙主體協(xié)同育人。[9]將理論、實(shí)踐應(yīng)用到探究性學(xué)習(xí)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力，通過(guò)理論和實(shí)踐交替螺旋進(jìn)行，形成學(xué)生在真實(shí)生產(chǎn)中的體驗(yàn)和經(jīng)歷，形成未來(lái)工作崗位所需要的職綜合素質(zhì)和能力。[9]

（2）新工科的“新”，體現(xiàn)了一個(gè)動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)變化的概念，只有在不斷的更新變化中，新工科培養(yǎng)的人才才能更加適應(yīng)新技術(shù)和新經(jīng)濟(jì)的需求。因此，應(yīng)著眼于互聯(lián)網(wǎng)＋、人工智能及工業(yè)一體化的時(shí)代特征，依托產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和行業(yè)特征，對(duì)未來(lái)人才規(guī)格和需求變化進(jìn)行研判和預(yù)測(cè)，適時(shí)調(diào)整新工科專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)布局，優(yōu)化課程體系和內(nèi)容，重構(gòu)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)需求的良性互動(dòng)。[9]

4.3 打破專(zhuān)業(yè)教師學(xué)科壁壘，建立“新工科”教學(xué)團(tuán)隊(duì)

為了培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的新工科人才，關(guān)鍵在提高師資隊(duì)伍的質(zhì)量和水平。

（1）打造“雙師結(jié)構(gòu)”師資隊(duì)伍，優(yōu)化師資力量。教師要同時(shí)具備教師資格和執(zhí)業(yè)資格，既能夠從事教學(xué)，也能夠到企業(yè)完成生產(chǎn)實(shí)踐，能夠真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相互滲透。

（2）外聘內(nèi)培，盤(pán)活用好校外師資力量?？茖W(xué)匹配專(zhuān)兼職教師，建立校企協(xié)同培養(yǎng)教師新機(jī)制，完善合作企業(yè)的教師工作站。聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)骨干擔(dān)任教學(xué)任務(wù)，內(nèi)部培訓(xùn)提高兼職教師教學(xué)能力。

（3）嘗試建立“新工科”教師認(rèn)證制度，鼓勵(lì)專(zhuān)業(yè)教師加入新工科的研究和探索。

5 建設(shè)電工電子技術(shù)優(yōu)勢(shì)特色的智慧課程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)

高職院校新工科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新型技術(shù)技能型人才，必須具備專(zhuān)業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)的融合疊加。因此，充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)＋”和“人工智能”的協(xié)同作用，將數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)和人工智能技術(shù)融入到電工電子技術(shù)課程中，意義非常大。

（1）建立開(kāi)放式教學(xué)資源平臺(tái)。電工電子技術(shù)課程創(chuàng)新實(shí)踐教育，有賴(lài)于優(yōu)勢(shì)特色的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的有力支撐。我們?cè)陂_(kāi)放傳統(tǒng)的電工電子實(shí)訓(xùn)室、電機(jī)實(shí)訓(xùn)室、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室的條件下，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)室手機(jī)終端或電腦終端的APP，完成實(shí)踐內(nèi)容的在線(xiàn)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí)，為推動(dòng)創(chuàng)新實(shí)踐和自主學(xué)習(xí)提供平臺(tái)。老師、學(xué)生和企業(yè)職業(yè)導(dǎo)師都可以通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行互動(dòng)和交流，培訓(xùn)和研討，實(shí)現(xiàn)資源共享。

（2）利用各類(lèi)資源建立校企合作創(chuàng)新平臺(tái)，使學(xué)生深入企業(yè)參與生產(chǎn)實(shí)踐鍛煉，解決技術(shù)難題，創(chuàng)新實(shí)踐能力。

6 以大賽促教教學(xué)，將職業(yè)技能大賽融入到高職院?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)中

職業(yè)技能大賽是學(xué)科門(mén)類(lèi)里前沿的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技術(shù)深度融合的應(yīng)用，緊緊跟隨行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。參加比賽對(duì)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成，特別是創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)起到關(guān)鍵作用。[10]如“電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)，綜合運(yùn)用電工電子技術(shù)、工業(yè)控制器、伺服步進(jìn)電機(jī)和觸摸屏設(shè)計(jì)等課程，解決電氣系統(tǒng)的疑難問(wèn)題。將此設(shè)計(jì)為一個(gè)模塊進(jìn)行授課、學(xué)習(xí)和實(shí)踐就可以培養(yǎng)學(xué)生注重知識(shí)技能的靈活運(yùn)用和創(chuàng)新思維。但是，大賽只能是小眾群體參加，無(wú)法受益于廣大高職學(xué)生。所以如何將大賽內(nèi)容和要求融入到教學(xué)內(nèi)容和方法中去，并探討一套職業(yè)技能大賽與教學(xué)改革的融合發(fā)展之路，成為提升教學(xué)水平，建設(shè)“新工科”的關(guān)鍵。[10]

（1）學(xué)校和教師要適時(shí)轉(zhuǎn)變觀念，將職業(yè)技能大賽引入到常態(tài)化的校級(jí)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽中，推動(dòng)課程改革向應(yīng)用、創(chuàng)新方向發(fā)展。

（2）將大賽相關(guān)的內(nèi)容融入到教學(xué)中，根據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變化及大賽的迭代更新合理設(shè)置課程內(nèi)容，不斷研判，常態(tài)化修改調(diào)整，推動(dòng)“新工科”的建設(shè)。

（3）對(duì)技能大賽的項(xiàng)目長(zhǎng)期收集積累和研究，并利用仿真軟件，進(jìn)行課程和相關(guān)實(shí)訓(xùn)資源的建設(shè)，初步形成相關(guān)技能的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

（4）通過(guò)技能大賽設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的指導(dǎo)和學(xué)習(xí)，提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)。只有教師對(duì)技能大賽相關(guān)內(nèi)容融會(huì)貫通，才能推動(dòng)教學(xué)改進(jìn)，形成教學(xué)內(nèi)容不斷更新的長(zhǎng)效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)通過(guò)以學(xué)促賽，以賽促教的良性互動(dòng)。[10]

7 結(jié) 語(yǔ)

人才培養(yǎng)是一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的工作，沒(méi)有盡頭。在新工科背景下，社會(huì)、企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高層次的要求，即創(chuàng)新型實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本文以新工科最新成果為指導(dǎo)，探索分析了創(chuàng)新實(shí)踐能力如何在課程改革與實(shí)踐中培養(yǎng)，借鑒“新工科”的思路更新知識(shí)體系、改良教學(xué)方法，提高專(zhuān)業(yè)建設(shè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的適合度、專(zhuān)業(yè)設(shè)置與區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契合度以及課程體系設(shè)計(jì)與職業(yè)崗位的對(duì)接性，充分發(fā)揮為地方服務(wù)的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)。