基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高職機電類專業(yè)教學(xué) 方式方法改革研究與實踐*

黃文靜 ，陳旭鳳 ，李俊婷

（河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，河北 石家莊 050000）

0 引言

當(dāng)前，伴隨著國家《中國制造2025》戰(zhàn)略的實施，制造業(yè)進入新的發(fā)展階段[1]。我國繼續(xù)推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，大力發(fā)展新一代信息技術(shù)、高端裝備等國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展[2]。而新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合發(fā)展對技能人才提出了新的要求，不僅需要一般技能人員，更需要高素質(zhì)創(chuàng)新型技能人才。

課題組經(jīng)過實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)企業(yè)在進行智能化生產(chǎn)升級改造時，技術(shù)技能人才缺口很大，人才的分布、層次、類型等結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化。企業(yè)急需能夠熟練掌握智能化生產(chǎn)過程中機電系統(tǒng)控制與運行、生產(chǎn)設(shè)備維護與調(diào)試、生產(chǎn)過程智能化管理，并能夠創(chuàng)造性地解決智能化生產(chǎn)中復(fù)雜實際問題的高素質(zhì)創(chuàng)新型技能人才。創(chuàng)新型技能人才的短缺為職業(yè)院校帶來了前所未有的發(fā)展機遇，高職院校創(chuàng)新型技能人才培養(yǎng)具有重要的實踐意義。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

創(chuàng)新教育的典型代表國家有美國、日本、俄羅斯等，它們在教育理念、實施方式上都有深入的研究，成功培養(yǎng)了本國所需的創(chuàng)新型技能人才[3]。我國的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育研究相對起步較晚，但是2000年后，我國的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育研究呈現(xiàn)出井噴式發(fā)展，研究內(nèi)容不斷豐富[4]。尤其2015年后，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的背景下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育進入快速普及與發(fā)展階段[5]。

但是通過分析文獻發(fā)現(xiàn)，目前我國的教育研究大多關(guān)注于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教育模式的探索研究，對于普通教學(xué)的融合與實踐的研究較少；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程與普通教學(xué)融合的研究也大多數(shù)以語文、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)課為主，研究專業(yè)課程教學(xué)改革較少。這使得學(xué)生的創(chuàng)新能力不足，無法創(chuàng)造性地應(yīng)對生產(chǎn)過程中所遇到的復(fù)雜實際問題，無法滿足企業(yè)需求，急需促進專業(yè)課程與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有機融合，開展機電類專業(yè)教學(xué)方式方法改革，培養(yǎng)創(chuàng)新型技能人才。

2 現(xiàn)有教學(xué)方式方法存在的主要問題

面對企業(yè)技能人才的需求，高職院校雖然在深化產(chǎn)教融合、校企合作方面具有一定的優(yōu)勢。然而，畢業(yè)生被企業(yè)招聘上崗后，仍要進行長達數(shù)月的崗前培訓(xùn)才能真正走上工作崗位，相關(guān)技能遠(yuǎn)遠(yuǎn)達不到企業(yè)的要求。這是因為高職院校將創(chuàng)新能力融入專業(yè)課程教學(xué)中較少，且在教學(xué)上仍存在以下問題：

1）學(xué)校設(shè)置的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程沒有和專業(yè)課程相結(jié)合，使得學(xué)生將創(chuàng)新理論應(yīng)用到實踐中的能力不足。

2）在教學(xué)內(nèi)容上偏重于理論學(xué)習(xí)，實訓(xùn)大部分為驗證性實訓(xùn)，這樣的教學(xué)安排與現(xiàn)代實際工程應(yīng)用脫節(jié)，學(xué)生比較被動，在理論學(xué)習(xí)中思維固化，不能獨立地思考和創(chuàng)新。

3）大部分課程主要采用課堂教學(xué)模式，多為教師講授、演示占課程的主要部分，忽視了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，使知識艱澀難懂，枯燥乏味。

4）傳統(tǒng)的考核方式以試卷為主，只能對課本理論知識進行考查，缺少對實踐技能的考查，無法準(zhǔn)確考核出學(xué)生真實的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，影響了學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)精神和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。

這些均使得畢業(yè)生在應(yīng)對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級以及技術(shù)革新時能力不足，無法滿足企業(yè)實際需求。因此，積極開展高職專業(yè)課教學(xué)方式方法改革，將專業(yè)課程與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有機融合具有非常重要的意義。

3 高職機電類專業(yè)教學(xué)方法改革思路

3.1 確定學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)

為了培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)人才需求實際、對接企業(yè)一線的創(chuàng)新型高素質(zhì)技能人才，首先要確定基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)。以行業(yè)和崗位的需求為導(dǎo)向，以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，融入創(chuàng)新能力培養(yǎng)，確定高職機電類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)。即面向制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級與智能生產(chǎn)，針對生產(chǎn)過程中的機電控制系統(tǒng)運行、生產(chǎn)設(shè)備維護與調(diào)試、生產(chǎn)過程智能化管理等核心技術(shù)崗位，培養(yǎng)思想政治堅定，德、智、體、美、勞全面發(fā)展，踐行社會主義核心價值觀，具備解決復(fù)雜實際問題能力、批判思維能力、較強創(chuàng)新能力的機電系統(tǒng)維護、調(diào)試、設(shè)計、開發(fā)的技能人才。

3.2 融入創(chuàng)新元素的教學(xué)內(nèi)容

機電類課程大多是理論與實踐緊密結(jié)合的、對實際應(yīng)用能力與邏輯抽象思維能力要求很高的專業(yè)課程。因此，對于教學(xué)內(nèi)容的確定要立足于企業(yè)崗位需求，兼顧專業(yè)知識與技能培養(yǎng)兩方面，強化工學(xué)結(jié)合，將創(chuàng)新元素融入教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生既具備支撐其成長的專業(yè)知識，又具有嫻熟的職業(yè)技能、優(yōu)秀的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。同時，在日常教學(xué)中，課程內(nèi)容調(diào)整常態(tài)化，引入最新的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)規(guī)范，將新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范納入課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容。

比如在“電氣控制技術(shù)”課程中，可將TRIZ創(chuàng)新理論融入教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生在各種限定的條件（如生產(chǎn)工藝、電氣控制設(shè)備、加工能力等）下設(shè)計出滿足生產(chǎn)要求的電氣控制系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力及創(chuàng)新能力。

3.3 大力開展項目化教學(xué)模式

目前，常用的課堂教學(xué)模式以理論講授為主，輔助少量技能實訓(xùn)的教學(xué)模式，忽視了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，使得學(xué)生到工作崗位中的應(yīng)用能力不強。為了提升學(xué)生的職業(yè)能力，應(yīng)用項目化教學(xué)模式，結(jié)合課程特點將教學(xué)內(nèi)容開發(fā)為多個面向企業(yè)真實生產(chǎn)環(huán)境的教學(xué)項目，將理論知識自然地嵌入到每一個實踐項目中。本著“工學(xué)結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動、項目引導(dǎo)、教學(xué)做一體化”的原則，按照實際生產(chǎn)過程順序和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求，教、學(xué)、做、練緊密結(jié)合地開展教學(xué)，使學(xué)生能夠使用專業(yè)知識解決企業(yè)案例，提高教學(xué)質(zhì)量，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力、表達能力、檢查評估能力、團隊協(xié)作能力、社會能力等。

以“PLC技術(shù)應(yīng)用”課程為例，將教學(xué)內(nèi)容根據(jù)生產(chǎn)過程開發(fā)為“工作臺啟?？刂啤薄白詣油倒ぷ髋_控制”“自動裝卸料控制”“生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)統(tǒng)計”“傳送帶變頻調(diào)速”“運載機構(gòu)定位控制”“機械手分揀控制”等實際工程項目，如圖1所示。項目由簡單到復(fù)雜，環(huán)環(huán)相扣、層層遞進，全面訓(xùn)練學(xué)生的綜合實踐能力。同時，課程在理實一體化教室開展，各個項目均設(shè)計包含“初始控制方案確定、PLC及元器件選型、基本程序設(shè)計、最終電路方案確定、PLC上機調(diào)試”等教學(xué)做一體化的全流程教學(xué)方案。在教學(xué)過程的不同階段創(chuàng)造性地提出問題，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實施方案，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力，提高學(xué)生工程實際應(yīng)用的能力。

圖1 項目化教學(xué)單元設(shè)計

3.4 推動線上線下混合式教學(xué)

針對機電類課程的教學(xué)內(nèi)容技術(shù)更新快、學(xué)生難以理解的問題，研究線上線下混合的教學(xué)方法。教學(xué)過程如圖2所示。

圖2 線上線下混合式教學(xué)過程

課前，老師可通過線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提前將項目課件、案例、視頻等資源發(fā)布到網(wǎng)上，幫助學(xué)生在課前預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；課中，線下在理實一體化教室開展教學(xué)，在課堂中采用啟發(fā)式、討論式、參與式、協(xié)作式的教學(xué)方法，教、學(xué)、做、練緊密結(jié)合，同時結(jié)合線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展主題討論、頭腦風(fēng)暴等，還可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺將學(xué)生不容易理解的抽象知識演示出來，有效解決重難點，突出學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維；課后，老師可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺布置作業(yè)、統(tǒng)計分?jǐn)?shù)等，方便掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生也可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進行課后復(fù)習(xí)、知識擴展。此外，老師還可以通過QQ群、微信等移動互聯(lián)平臺，隨時解答學(xué)生的問題。

通過以項目為導(dǎo)向的線上線下混合式教育激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生全程參與教學(xué)活動，突出學(xué)生的主體地位，有效解決教學(xué)中重難點。不僅使學(xué)生能夠獲得知識和崗位的職業(yè)能力，而且增強了學(xué)生學(xué)習(xí)、分析、解決問題的能力和團隊協(xié)作能力。

3.5 改革考核方式，過程評價貫穿始終

傳統(tǒng)的試卷考核方式重理論輕能力，無法準(zhǔn)確考核出學(xué)生真實的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，影響了學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，要改革考核方式，過程評價貫穿始終，以每個學(xué)習(xí)項目成績進行累加，建立對學(xué)生參與教學(xué)、完成實訓(xùn)項目、工作態(tài)度、創(chuàng)新過程的綜合考核體系，綜合統(tǒng)計分?jǐn)?shù)。把傳統(tǒng)對成績的一次考試評定，分散到學(xué)習(xí)過程節(jié)點的質(zhì)量控制。學(xué)生全程參與教學(xué)，有利于提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力、綜合實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.6 提升學(xué)生綜合素養(yǎng)

為提高學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力、實踐分析和解決問題的能力，鼓勵學(xué)生將知識應(yīng)用于實踐。老師可為學(xué)生搭建培養(yǎng)平臺、開展實戰(zhàn)項目、定制培訓(xùn)課程，引導(dǎo)學(xué)生在不斷分析問題、解決問題過程中積累經(jīng)驗。鼓勵學(xué)生總結(jié)方法或工藝技術(shù)形成專利、開發(fā)科研課題，鼓勵學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計類競賽活動，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的興趣和動力，在實踐過程中提高創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成高素質(zhì)職業(yè)素養(yǎng)。

4 應(yīng)用效果

在河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)中，應(yīng)用基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機電類專業(yè)教學(xué)方式方法改革開展實踐檢驗。實踐檢驗表明，教學(xué)方式方法改革使學(xué)生全程參與教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性明顯提高，教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高，學(xué)生綜合能力顯著提高。如圖3所示，通過對比可以看出學(xué)生的平均成績穩(wěn)步提升。

圖3 學(xué)生成績穩(wěn)步提升

5 結(jié)語

課題組研究基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高職機電類專業(yè)教學(xué)方式方法改革，在專業(yè)課程教學(xué)中融入創(chuàng)新能力培養(yǎng)，使學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力能夠得到充分發(fā)展。通過改革探索培養(yǎng)能夠熟練掌握智能化生產(chǎn)過程中機電系統(tǒng)控制與運行、生產(chǎn)設(shè)備維護與調(diào)試、生產(chǎn)過程智能化管理，并能夠創(chuàng)造性地解決智能化生產(chǎn)中復(fù)雜實際問題的高素質(zhì)創(chuàng)新型技能人才。以期為高職機電類專業(yè)人才培養(yǎng)提供對策依據(jù)，促進高職院校提質(zhì)培優(yōu)、增值賦能，深化產(chǎn)教融合、校企合作，更好地服務(wù)制造業(yè)智能化升級轉(zhuǎn)型。