工程能力訓(xùn)練視域下實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建研究

徐立娟 雷翔霄 唐春霞

[摘? ? ? ? ? ?要]? 為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型工程應(yīng)用人才，以電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)為例，構(gòu)建了“五層次多模塊四融合”的實(shí)踐教學(xué)體系。堅(jiān)持立德樹(shù)人在實(shí)踐教學(xué)中的核心地位，將專業(yè)思政目標(biāo)融入實(shí)踐教學(xué)體系各層次和具體項(xiàng)目當(dāng)中，將技能訓(xùn)練目標(biāo)與工程實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)有機(jī)融合，提升了實(shí)踐教學(xué)在立德樹(shù)人、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)中的作用。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 工程能力;實(shí)踐體系;教學(xué)改革;立德樹(shù)人

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）24-0015-03

工程能力是指應(yīng)用工程科學(xué)和技術(shù)，解決企業(yè)實(shí)際工程問(wèn)題，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的能力，即解決企業(yè)實(shí)際工程實(shí)踐問(wèn)題的能力。它通常包括：知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力、思維判斷與分析能力、工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力等[1]。制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐和國(guó)家安全的重要保障，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基[2]。從某種意義上可以說(shuō)，中國(guó)制造業(yè)要形成一定的優(yōu)勢(shì)，從業(yè)人員綜合工程能力的高低是關(guān)鍵性因素[3]。

學(xué)生工程能力的培養(yǎng)取決于實(shí)踐教學(xué)體系，美國(guó)賓州州立大學(xué)工學(xué)院通過(guò)學(xué)習(xí)工廠模式培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，給學(xué)生在真實(shí)的制造環(huán)境中創(chuàng)造實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，是綜合性的實(shí)踐模式[4]。德國(guó)的雙元制和行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，采用工程性較強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備開(kāi)展教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力[5]。袁華[6]依據(jù)OBE原則，構(gòu)建了“實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)+創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”的“三實(shí)兩創(chuàng)”的實(shí)踐教學(xué)體系。從2019年高職質(zhì)量年報(bào)的數(shù)據(jù)來(lái)看，高職院校成為制造業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)的主陣地，但目前高職院校的工程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱[7]。

上述研究對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)起到了相當(dāng)重要的作用，但對(duì)立德樹(shù)人著墨相對(duì)不足，尤其是實(shí)踐課程如何落實(shí)立德樹(shù)人的研究較少。本文在上述研究的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持立德樹(shù)人在實(shí)踐教學(xué)體系中的核心地位，以學(xué)生工程能力培養(yǎng)為主線，構(gòu)建了高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)“五層次多模塊四融合”的實(shí)踐教學(xué)體系，將思政元素、職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)融于實(shí)踐教學(xué)體系中，將實(shí)踐環(huán)節(jié)的能力培養(yǎng)目標(biāo)分解到不同層次的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目中，為學(xué)生提供更多的工程實(shí)踐機(jī)會(huì)，提升實(shí)踐教學(xué)在工程能力培養(yǎng)中的作用。

一、“五層次多模塊四融合”的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

（一）確定高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)以適應(yīng)中國(guó)制造2025背景下企業(yè)自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展需要，以企業(yè)工程能力需求為指導(dǎo)，以培養(yǎng)理想信念堅(jiān)定、德技并修、實(shí)踐能力強(qiáng)、具備較強(qiáng)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新務(wù)實(shí)的高素質(zhì)技術(shù)技能型專門人才為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力全面發(fā)展（人才培養(yǎng)目標(biāo)如下表所示）。

（二）構(gòu)建“五層次多模塊四融合”實(shí)踐教學(xué)體系

為踐行人才培養(yǎng)目標(biāo)，電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)融入立德樹(shù)人、工匠精神培育、專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)和思維習(xí)慣養(yǎng)成，構(gòu)建了思政實(shí)踐、專業(yè)基礎(chǔ)技能實(shí)踐、專業(yè)技能實(shí)踐、專業(yè)工程實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐五個(gè)層次，強(qiáng)調(diào)專業(yè)教學(xué)與思政元素融合、思政元素與技能訓(xùn)練融合、技能訓(xùn)練與工程實(shí)踐融合、工程實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融合的“五層次多模塊四融合”的實(shí)踐教學(xué)體系（如下圖所示）。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)體系的有效實(shí)施，培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，提高實(shí)踐操作能力、分析解決問(wèn)題能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力。

1.思政實(shí)踐

將立德樹(shù)人落到實(shí)處，培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。把思政元素融入專業(yè)教學(xué)體系，貫穿學(xué)生三年的大學(xué)生活。通過(guò)軍事理論、軍事技能、思想政治理論課實(shí)踐、形勢(shì)與政策、大學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)、專業(yè)深度社會(huì)實(shí)踐等，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立遠(yuǎn)大理想和信念，努力將個(gè)人職業(yè)發(fā)展與國(guó)家需要相融合。專業(yè)課教師將思政元素與課程有機(jī)融合，各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。

2.專業(yè)基礎(chǔ)技能實(shí)踐

專業(yè)基礎(chǔ)技能主要是在學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程時(shí)，進(jìn)行基礎(chǔ)技能訓(xùn)練，使學(xué)生養(yǎng)成良好的基礎(chǔ)規(guī)范和職業(yè)素養(yǎng)，掌握常規(guī)儀器儀表和設(shè)備的使用方法，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫方法，培養(yǎng)批判性思維、求真務(wù)實(shí)精神和學(xué)術(shù)誠(chéng)信。開(kāi)設(shè)電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電氣信號(hào)測(cè)量實(shí)驗(yàn)、電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等專業(yè)基礎(chǔ)技能實(shí)訓(xùn)。

3.專業(yè)技能實(shí)踐

專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)主要面向大二學(xué)生開(kāi)設(shè)。在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)理論和掌握了基本技能后，通過(guò)自己設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，進(jìn)行專業(yè)技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)。掌握專業(yè)技能培育工匠精神，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，提高綜合素質(zhì)。開(kāi)設(shè)了電氣裝配、電路焊接、機(jī)械加工、電路裝調(diào)、故障維修、PLC基本操作、MCU與智能檢測(cè)等專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

4.專業(yè)工程實(shí)踐

工程實(shí)踐是為體驗(yàn)產(chǎn)品研發(fā)、先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)過(guò)程，提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提高項(xiàng)目管理與協(xié)調(diào)能力。主要面向大三學(xué)生，開(kāi)設(shè)校企合作的實(shí)踐項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)等項(xiàng)目，培養(yǎng)系統(tǒng)思維、工程能力而設(shè)置。近三年師生共同為企業(yè)研發(fā)隧道二襯臺(tái)車智能分料系統(tǒng)、非接觸式智能洗車機(jī)控制系統(tǒng)等多個(gè)項(xiàng)目。

5.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐

大學(xué)階段是培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的重要階段，學(xué)院已建立協(xié)同創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)協(xié)會(huì)等。以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，以大賽為抓手，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和開(kāi)拓進(jìn)取精神，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力。學(xué)院為學(xué)生搭建的平臺(tái)有全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)職業(yè)院校技能競(jìng)賽相關(guān)賽項(xiàng)、西門子杯中國(guó)智能制造挑戰(zhàn)賽、全國(guó)大學(xué)生服務(wù)機(jī)器人大賽等。

二、不同層級(jí)實(shí)踐教學(xué)的融合

（一）專業(yè)教學(xué)與思政元素融合

挖掘?qū)I(yè)的思政元素，將思政元素融入專業(yè)課程教學(xué)中。通過(guò)大學(xué)生“三下鄉(xiāng)”、師生志愿服務(wù)評(píng)價(jià)認(rèn)證、專業(yè)深度社會(huì)實(shí)踐、社團(tuán)活動(dòng)等思政實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生走入社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)心，樹(shù)立正確的世界觀、價(jià)值觀、人生觀。在科技文獻(xiàn)寫作中，引導(dǎo)學(xué)生恪守學(xué)術(shù)誠(chéng)信，提高知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí);在工廠電氣控制中，援引電氣事故案例，提高學(xué)生的用電安全意識(shí)，使其養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)。通過(guò)小組教學(xué)法、教學(xué)做一體化教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

（二）思政元素與技能訓(xùn)練融合

通過(guò)在技能訓(xùn)練及報(bào)告撰寫過(guò)程中強(qiáng)調(diào)工匠精神、工藝要求、安全意識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)、批判性思維、求真務(wù)實(shí)、學(xué)術(shù)誠(chéng)信、系統(tǒng)思維、熱愛(ài)勞動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)思政元素與技能訓(xùn)練融合，在提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、分析解決問(wèn)題能力及團(tuán)隊(duì)能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的職業(yè)理想和信念，形成良好的職業(yè)道德。

通過(guò)現(xiàn)代學(xué)徒制等模式建設(shè)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地，校外實(shí)踐基地，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)勞動(dòng)、勤于思考、勇于探索的品格。在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)管理中引入6S標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)與規(guī)矩意識(shí)。定期安排學(xué)生到校外實(shí)踐基地進(jìn)行專業(yè)見(jiàn)習(xí)、專業(yè)基礎(chǔ)和深度社會(huì)實(shí)踐等，采用校企雙指導(dǎo)老師指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)崗敬業(yè)、吃苦耐勞的精神品質(zhì)。在技能訓(xùn)練類課程中融入工藝要求、邀請(qǐng)國(guó)家技術(shù)能手、企業(yè)技術(shù)能手、優(yōu)秀校友進(jìn)課堂，讓學(xué)生真切感受到精益求精的工藝魅力，增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)。

（三）技能訓(xùn)練與工程實(shí)踐融合

通過(guò)將企業(yè)實(shí)際工程案例開(kāi)發(fā)為實(shí)訓(xùn)設(shè)備、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題與教師的橫向科研項(xiàng)目結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。與博世汽車部件有限公司等共建校外實(shí)踐基地，為學(xué)生提供親歷工程實(shí)踐的機(jī)會(huì)，直接服務(wù)企業(yè)的生產(chǎn)一線，解決企業(yè)工程實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)頂崗實(shí)踐，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。近三年，不同程度參與隧道二襯臺(tái)車智能分料系統(tǒng)、非接觸式智能洗車機(jī)、電動(dòng)車智能充電器等教師橫向課題研究的學(xué)生數(shù)達(dá)到了專業(yè)學(xué)生數(shù)的12%，其中全程參與一個(gè)橫向項(xiàng)目研究的學(xué)生占到了參與學(xué)生數(shù)的50%以上。這些拓寬了學(xué)生視野，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣，提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程素質(zhì)，利于學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。

（四）工程實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融合

與企業(yè)共建校內(nèi)協(xié)同創(chuàng)新研發(fā)中心作為企業(yè)新產(chǎn)品孵化基地和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐基地。學(xué)生從大一第二個(gè)學(xué)期開(kāi)始有機(jī)會(huì)進(jìn)入?yún)f(xié)同創(chuàng)新研發(fā)中心進(jìn)行訓(xùn)練，依托合作企業(yè)的橫向科研項(xiàng)目，參與企業(yè)技術(shù)改造、新產(chǎn)品研發(fā)，提升工程實(shí)踐能力。并將技術(shù)改造、產(chǎn)品研發(fā)積累的經(jīng)驗(yàn)拓展到學(xué)生的技術(shù)技能競(jìng)賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，這極大地充實(shí)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生渴望技術(shù)、追求創(chuàng)新的思想。實(shí)現(xiàn)了工程實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的融合，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

經(jīng)過(guò)近幾年的努力，通過(guò)深化校企合作、產(chǎn)教融合，與企業(yè)共建校內(nèi)外實(shí)踐基地，構(gòu)建并實(shí)施了“五層次多模塊四融合”的實(shí)踐教學(xué)體系。近三年培養(yǎng)的學(xué)生在省級(jí)技能抽查中通過(guò)率為100%，優(yōu)秀率超過(guò)70%;在全國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲金獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽全國(guó)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，職業(yè)院校技能大賽全國(guó)二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，西門子杯中國(guó)智能制造挑戰(zhàn)賽特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，服務(wù)機(jī)器人全國(guó)一等獎(jiǎng)4項(xiàng)。學(xué)生申請(qǐng)專利10余項(xiàng)。

此外，還利用mulitsim、ProE等虛擬仿真軟件、數(shù)字雙胞胎、多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件、AR/VR技術(shù)，推廣運(yùn)用虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)技術(shù)手段，拓展實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的時(shí)空域，構(gòu)建立體化的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，為培養(yǎng)思想素質(zhì)高、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、思維習(xí)慣好、創(chuàng)新務(wù)實(shí)的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才提供支撐。

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