工程實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)模式實(shí)踐

王科 陳浩

摘要：針對(duì)當(dāng)下高職專業(yè)教育存在的專業(yè)教學(xué)脫離企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)乏力的現(xiàn)實(shí)情況，本文進(jìn)行了原因分析，指出了傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的部分不足，并以機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)為例，基于EPIP教學(xué)模式，從教學(xué)組織管理、教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)、考核標(biāo)準(zhǔn)制定和教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面出發(fā)進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

關(guān)鍵詞：工程實(shí)踐;創(chuàng)新;EPIP;教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-6903（2021）10-0123-03

隨著我國(guó)“一帶一路”倡議和“中國(guó)制造2025”等重大戰(zhàn)略的提出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)已經(jīng)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才提出了越來(lái)越高的要求，其中工程實(shí)踐創(chuàng)新能力已經(jīng)成為能力要求中的重中之重[1]。具體而言，工程實(shí)踐創(chuàng)新涵蓋了工程（Engineering）、實(shí)踐（Practice）、創(chuàng)新（innovation）、項(xiàng)目（Project）四個(gè)方面的要素，簡(jiǎn)稱為EPIP[2-3]。EPIP能力包含了兩個(gè)層次的能力，一是工程實(shí)踐能力，這是確保從業(yè)人員能夠順利完成企業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)工作任務(wù)的基礎(chǔ);二是創(chuàng)新能力，這是前者的提升，是從業(yè)人員在具備對(duì)工程實(shí)踐各環(huán)節(jié)的足夠理解之后所獲得的認(rèn)知升華，使其能夠看到工程實(shí)踐中的各種弊端并且給出更優(yōu)的解決方案。

機(jī)電一體化技術(shù)（下文中簡(jiǎn)稱為機(jī)電一體化）又稱機(jī)械電子工程，是將電子器件的信息處理和機(jī)械裝置的控制功能融合的一種復(fù)合化技術(shù)[4]。機(jī)電一體化涵蓋了機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)和傳感器技術(shù)等多種技術(shù)，被戲稱為“萬(wàn)金油”專業(yè)，涉及到制造型企業(yè)需求的方方面面，理論上是最貼近于工程實(shí)踐的一類專業(yè)。但在實(shí)際中，機(jī)電專業(yè)的學(xué)生普遍存在工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，創(chuàng)新精神匱乏等問(wèn)題[5]，這大致可以歸咎為以下幾個(gè)方面的原因。

1機(jī)電一體化教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1課程內(nèi)容與企業(yè)項(xiàng)目實(shí)際相脫節(jié)

目前的專業(yè)教學(xué)內(nèi)容中，仍然有很大一部分比重來(lái)自于課程體系而非企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目。這種類型的知識(shí)積累模式比較適合于學(xué)術(shù)型課程教學(xué)，而非應(yīng)用型課程教學(xué)。

作者簡(jiǎn)介：王科（1979—），男，浙江龍泉人，碩士研究生，副教授，研究方向：機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)與科研。

因?yàn)檫@種教學(xué)組織方式?jīng)]有將教學(xué)內(nèi)容和具體使用場(chǎng)景相結(jié)合起來(lái)，不聚焦，學(xué)生也得不到更直觀的鞏固技術(shù)技能的機(jī)會(huì)。此外，雖然也有許多專業(yè)教師已經(jīng)采用項(xiàng)目化教學(xué)，但是很大一部分教學(xué)項(xiàng)目是由教師自行總結(jié)的，脫離了企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，一定程度上偏離了方向。此外，多數(shù)的項(xiàng)目化教學(xué)仍然只束縛在課程內(nèi)部，并沒(méi)有形成課程間的有機(jī)聯(lián)動(dòng)，學(xué)生學(xué)完仍然不清楚專業(yè)課程之間的關(guān)系。

1.2教學(xué)管理和考核模式松散

學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，一部分依靠自驅(qū)，一部分則依靠教學(xué)管理。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生通常單獨(dú)被動(dòng)地接收專業(yè)知識(shí)，偶有分組授課的形式也往往沒(méi)有把握到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精髓。此外，課程考核簡(jiǎn)單粗暴，一張?jiān)嚲響?yīng)付了事，忽略了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中各種“軟實(shí)力”的評(píng)估，缺乏客觀性。

1.3教師工程創(chuàng)新教學(xué)能力不足

大部分專業(yè)教師都是研究生畢業(yè)之后直接入職高職，沒(méi)有企業(yè)經(jīng)歷。由于研究生期間的研究工作比較偏向于基礎(chǔ)研究，和制造類企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)明顯，故許多專業(yè)教師在專業(yè)教學(xué)過(guò)程中難免落入“盲人摸象”的怪圈，形似而神不似。由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)手能力，工程實(shí)踐的創(chuàng)新就更是空中樓閣了。

2基于EPIP的機(jī)電一體化教學(xué)改革

基于EPIP的教學(xué)模式相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，無(wú)論是在教學(xué)組織管理方面，還是在教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面，都有顯著的區(qū)別。在實(shí)踐過(guò)程中，總結(jié)了一些教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，闡述如下。

2.1教學(xué)組織管理

基于EPIP的機(jī)電專業(yè)教學(xué)組織管理模式，相較于傳統(tǒng)的教學(xué)組織管理模式，有顯著的區(qū)別，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

在學(xué)生分組方面，不同于傳統(tǒng)教學(xué)的單兵作業(yè)，在EPIP的實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生分組進(jìn)行學(xué)習(xí)。每個(gè)小組4名學(xué)生，根據(jù)個(gè)人所長(zhǎng)共同商定如何分配項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中的調(diào)查、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、講解和安全監(jiān)督等各個(gè)方面的任務(wù)。

在教學(xué)模式方面，不同于傳統(tǒng)的學(xué)科體系教學(xué)，在EPIP教學(xué)模式中，專業(yè)教學(xué)采用項(xiàng)目化教學(xué)的形式推進(jìn)。不再拘束于課程的概念，所有專業(yè)知識(shí)都服務(wù)于教學(xué)項(xiàng)目。針對(duì)每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，多名相關(guān)專業(yè)教師相互協(xié)作進(jìn)行團(tuán)隊(duì)授課。比如，“機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)”的授課教師首先指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行任務(wù)分解和整體設(shè)計(jì)“電工電子技術(shù)”的授課教師指導(dǎo)電路設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)仿真“機(jī)械制造技術(shù)”的授課教師指導(dǎo)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作;“電氣與PLC控制技術(shù)”的授課教師指導(dǎo)電路板的實(shí)際制作、編程及排故。

2.2人才培養(yǎng)方案修訂

根據(jù)EPIP教學(xué)組織模式，將課程分為職業(yè)素質(zhì)課、職業(yè)技術(shù)課、職業(yè)技能課和雙元制實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，分別交由職業(yè)院校專任教師和雙主體育人對(duì)口企業(yè)工程師協(xié)作執(zhí)教，在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地和（跨）企業(yè)培訓(xùn)中心等場(chǎng)所輪換進(jìn)行。特別的，企業(yè)教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)由企業(yè)根據(jù)事先商定的協(xié)同人才培養(yǎng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，以企業(yè)生產(chǎn)行為過(guò)程為導(dǎo)向，循序漸進(jìn)，項(xiàng)目難度逐步提升，既著眼于企業(yè)的實(shí)際問(wèn)題，又提升學(xué)生的專業(yè)能力，在不斷的項(xiàng)目實(shí)踐中逐步成長(zhǎng)為技術(shù)骨干。通過(guò)職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)、職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)和企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目操練等多環(huán)節(jié)的協(xié)同教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了職業(yè)專業(yè)教學(xué)和企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的有效銜接，專業(yè)能力培養(yǎng)聚焦企業(yè)實(shí)際崗位所需，達(dá)到精準(zhǔn)培養(yǎng)高技術(shù)技能人才的目的。課程體系構(gòu)架如圖1所示。

2.3教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)

EPIP教學(xué)采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是其中的重中之重。為了使學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力逐步提升，教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要遵循幾個(gè)基本原則：一方面，教學(xué)項(xiàng)目需要來(lái)源于工程實(shí)踐，從企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)行為過(guò)程中進(jìn)行提煉。另一方面，教學(xué)項(xiàng)目之間不能是割裂的，而是要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)積累特點(diǎn)呈螺旋上升式地進(jìn)行安排，各類知識(shí)點(diǎn)在不斷的迭代和升級(jí)的過(guò)程中被習(xí)得。

為了保證教學(xué)項(xiàng)目的工程實(shí)踐屬性，教學(xué)項(xiàng)目需要來(lái)源于企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)行為過(guò)程，但企業(yè)的生產(chǎn)行為過(guò)程并非按項(xiàng)目式排列的，存在一定的交叉和重復(fù)。另外，由于生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境等限制，也并非所有的生產(chǎn)行為都可以轉(zhuǎn)化為教學(xué)項(xiàng)目。針對(duì)這些問(wèn)題，筆者所在團(tuán)隊(duì)采用以下方式進(jìn)行教學(xué)項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)：首先，由指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)深入企業(yè)車間調(diào)研生產(chǎn)行為過(guò)程，從中選定具有代表性且可以在教學(xué)環(huán)境中復(fù)現(xiàn)的生產(chǎn)行為過(guò)程作為項(xiàng)目來(lái)源;其次，學(xué)生調(diào)查相關(guān)技術(shù)資料，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行技術(shù)分析及項(xiàng)目分解，擬定若干種復(fù)現(xiàn)的技術(shù)路線;接著，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真和模擬項(xiàng)目搭建等方式對(duì)各種技術(shù)路線進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)項(xiàng)目復(fù)現(xiàn)過(guò)程中獲取的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，增加對(duì)項(xiàng)目的深層次理解，從而找出該項(xiàng)目可能存在的性能提升點(diǎn);然后，聚焦于選定的性能提升點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)突破，理清其限制性能的癥結(jié)所在，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)整體性能的提升;最后，對(duì)該教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)，包括相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表的整理、歸檔。在完成一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)之后，根據(jù)涉及到的知識(shí)點(diǎn)及技術(shù)層次，將其置于合適的教學(xué)項(xiàng)目序列位置。

如上所述，EPIP教學(xué)項(xiàng)目由教學(xué)團(tuán)隊(duì)從企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中挖掘典型工作項(xiàng)目，然后加以深入剖析、設(shè)計(jì)、復(fù)現(xiàn)和提升。整個(gè)過(guò)程需要反復(fù)打磨，繁冗且耗時(shí)長(zhǎng)。故EPIP的教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)是一個(gè)逐漸積累的過(guò)程，貴精而不貴多。

機(jī)電專業(yè)資源庫(kù)中，除了根據(jù)上述流程設(shè)計(jì)的教學(xué)項(xiàng)目，還涵蓋了大量其他專業(yè)教學(xué)資源。如技術(shù)點(diǎn)的微課視頻、各類操作規(guī)范文檔、國(guó)內(nèi)外專業(yè)工具書(shū)籍和最新專業(yè)技術(shù)介紹，方便學(xué)生自學(xué)及資料查詢。

2.4考核標(biāo)準(zhǔn)制定

項(xiàng)目考核EPIP項(xiàng)目教學(xué)中的重要一環(huán)，它包括兩個(gè)階段的考核。一是常規(guī)的項(xiàng)目完成情況考評(píng)，每個(gè)項(xiàng)目完成后，學(xué)生團(tuán)隊(duì)需要對(duì)項(xiàng)目完成情況進(jìn)行匯報(bào)。教師根據(jù)學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目的理解、作品的功能及性能、提出的改進(jìn)方案的創(chuàng)新性及效果、技術(shù)文檔的規(guī)范性、匯報(bào)過(guò)程的語(yǔ)言表達(dá)等方面的表現(xiàn)給予評(píng)價(jià);二是過(guò)程性考核，教師根據(jù)學(xué)生在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中展現(xiàn)出的技術(shù)操作規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與合作意識(shí)、解決問(wèn)題的能力等方面給予綜合評(píng)價(jià)。

綜合上述兩種考核手段，盡可能客觀地還原學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新的全過(guò)程及實(shí)現(xiàn)效果。

2.5教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

前已述及，EPIP的教學(xué)項(xiàng)目需要以團(tuán)隊(duì)授課的形式進(jìn)行指導(dǎo)。故教學(xué)團(tuán)隊(duì)的成員之間需要密切協(xié)作，打破課程之間的藩籬，圍繞著同一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。為了配合得更加緊密，教學(xué)團(tuán)隊(duì)需要定期進(jìn)行磨課。

從教師組成上看，除了學(xué)校的專任教師，為了增加工程實(shí)踐的“真”度，還會(huì)定期邀請(qǐng)企業(yè)工程師來(lái)校講學(xué)，將企業(yè)工程一線的技術(shù)技能和工程標(biāo)準(zhǔn)直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前。此外，定期安排專任教師帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)深入生產(chǎn)一線進(jìn)行工程實(shí)踐訓(xùn)練，增加專任教師的企業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提升其工程技術(shù)素養(yǎng)。

3結(jié)語(yǔ)

審視當(dāng)下高職專業(yè)教育的現(xiàn)狀，仍然存在課程內(nèi)容與企業(yè)項(xiàng)目實(shí)際相脫節(jié)、教學(xué)管理和考核模式松散、教師工程創(chuàng)新教學(xué)能力不足等問(wèn)題。這造成了專業(yè)教學(xué)脫離企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)乏力的現(xiàn)實(shí)情況。對(duì)匕，本文以機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)為例，基于EPIP教學(xué)模式，從教學(xué)組織管理、教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)、考核標(biāo)準(zhǔn)制定和教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面出發(fā)進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，指出了可以通過(guò)工程實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)、團(tuán)隊(duì)授課、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、引入工程性考核、教師深入一線工作調(diào)研等方法增強(qiáng)高職院校的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)效果，這對(duì)于服務(wù)好地方制造類企業(yè)有積極的意義。

參考文獻(xiàn)

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Engineering Practice Innovative Teaching Mode Practice：Taking Mechatronics Technology as an example

WANG Ke，CHEN Hao

（Lishui Vocational and Technical College，Lishui Zhejiang 323000）

Abstract：Aiming at the reality that the professional teaching of higher vocational professional education is out of the actual production of enterprises and the lack of ability to cultivate innovative ability of students in engineering practice，this article analyzes the reasons and points out some of the shortcomings of the traditional teaching mode，and takes the major mechatronics technology as an example，based on the EPIP teaching model，some experience is summarized from several aspects of teaching organization management，teaching resource library construction，assessment standard formulation，and teaching team building.

Keywords：engineering practice;innovation;EPIP;teaching mode