“知技融合、能力進(jìn)階”
——培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

李桂玲

（衡水職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 衡水 053000）

在“中國制造2025”背景下，裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)不斷加快，工業(yè)化信息化融合，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)變革對(duì)高職院校學(xué)生的工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。立足行業(yè)發(fā)展與人才需求，一線工程技術(shù)人員應(yīng)具備認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、專注鉆研、不怕辛苦的工匠精神，根據(jù)現(xiàn)在高職學(xué)生的學(xué)生特點(diǎn)，沒有吃苦耐勞的經(jīng)歷，理論學(xué)習(xí)能力不足，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式培養(yǎng)的學(xué)生普遍存在綜合運(yùn)用知識(shí)的能力不夠，缺乏工程實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，課程教學(xué)與工程實(shí)際脫節(jié)，理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用不融合，學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)與工匠精神差距較大等問題。在裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下，高職機(jī)電類專業(yè)要以培養(yǎng)具有工程創(chuàng)新能力和工匠精神的復(fù)合型技術(shù)技能人才為目標(biāo)，提出“知技融合、能力進(jìn)階”的教學(xué)模式改革，將創(chuàng)新能力和素質(zhì)的培養(yǎng)體現(xiàn)在各個(gè)工程項(xiàng)目教學(xué)中，使學(xué)生在未來工作崗位中具有開展創(chuàng)造性工作的能力。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)理念

通過企業(yè)實(shí)踐、校企項(xiàng)目合作的方式獲取工程實(shí)際項(xiàng)目，分解項(xiàng)目實(shí)施過程，以課程體系進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，將工程實(shí)施中的技能實(shí)訓(xùn)與課程知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，將綜合工程項(xiàng)目能力劃分為基礎(chǔ)能力、核心能力和綜合能力三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)知識(shí)來源于工程，理論服務(wù)于實(shí)踐，有效提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

在基于工作過程系統(tǒng)化的課程體系基礎(chǔ)上，分析學(xué)生工程應(yīng)用能力與實(shí)際崗位需求的差距，形成“課程標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融合，課程內(nèi)容與工作崗位融合，教學(xué)實(shí)施與工程項(xiàng)目過程融合”的三融合模式，以培養(yǎng)機(jī)電類學(xué)生工程創(chuàng)新能力和工匠精神為導(dǎo)向，將理論知識(shí)與技能訓(xùn)練融合一體，從基礎(chǔ)能力、專業(yè)能力到綜合能力逐步成為具有工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新理念和工程職業(yè)素養(yǎng)的技術(shù)技能型人才。

以學(xué)生為中心，“教學(xué)內(nèi)容融合工程項(xiàng)目，知識(shí)點(diǎn)融入技能訓(xùn)練”為理念，整合教學(xué)內(nèi)容，融入創(chuàng)新思維和職業(yè)素養(yǎng)，針對(duì)不同層次的專業(yè)課程，開展能力進(jìn)階的工程實(shí)踐訓(xùn)練，如具備識(shí)讀與繪制技術(shù)圖紙和加工簡(jiǎn)單零件的基礎(chǔ)能力；具備設(shè)計(jì)自動(dòng)控制機(jī)械裝置的核心能力；團(tuán)隊(duì)合作完成自動(dòng)化設(shè)備改進(jìn)與設(shè)計(jì)等創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目的綜合能力。依托創(chuàng)客工作室、工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中心、先進(jìn)制造中心實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，運(yùn)用項(xiàng)目式、案例式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式等多樣化教學(xué)手段，基于智慧職教慕課，開展線上+線下混合式教學(xué)。

二、校企合作開發(fā)工程案例，緊跟行業(yè)發(fā)展

裝備制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和智能制造的快速發(fā)展，高職教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展有所脫節(jié)，學(xué)生所學(xué)知識(shí)、技能和素養(yǎng)無法適應(yīng)企業(yè)需求，教學(xué)內(nèi)容的更新依托于專業(yè)教師，一是教師每年利用假期不少于2個(gè)月的企業(yè)鍛煉，深入企業(yè)一線，學(xué)習(xí)最新的專業(yè)技能和企業(yè)管理，將企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品提煉總結(jié)轉(zhuǎn)化為教學(xué)載體，將工程技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)和勞動(dòng)素養(yǎng)融入到教學(xué)設(shè)計(jì)中；二是校企合作承接中小企業(yè)的項(xiàng)目研發(fā)，深度產(chǎn)教融合，項(xiàng)目研發(fā)吸納能力較強(qiáng)的學(xué)生參與，項(xiàng)目完成后轉(zhuǎn)化為課程教學(xué)項(xiàng)目。

表1 具體工程項(xiàng)目一覽表

三、理論知識(shí)與工程實(shí)踐融合，提高工程實(shí)際應(yīng)用能力

缺乏工程應(yīng)用背景的教學(xué)內(nèi)容枯燥、乏味，在計(jì)算機(jī)上的仿真實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的實(shí)訓(xùn)缺乏工程現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)感，學(xué)生沒有學(xué)習(xí)積極性，制約著學(xué)生的職業(yè)能力的培養(yǎng)。根據(jù)機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，將工程實(shí)際案例引入教學(xué)內(nèi)容，將理論知識(shí)融入到解決工程問題過程中。重構(gòu)課程知識(shí)點(diǎn)，與工程實(shí)際項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，如表2中機(jī)械制圖課程重構(gòu)后的項(xiàng)目與知識(shí)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)情況。課程教學(xué)在一體化實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，以學(xué)生為中心，形成“引入-分析-講解-實(shí)施-解決-評(píng)價(jià)”完整的項(xiàng)目過程，提升教學(xué)質(zhì)量。

表2 《機(jī)械制圖》課程基于典型零部件為載體的知識(shí)點(diǎn)解構(gòu)與重構(gòu)(部分)

表3 《機(jī)械制圖》課程識(shí)讀零件圖工作過程描述

四、構(gòu)建綜合實(shí)訓(xùn)中心，滿足綜合實(shí)訓(xùn)需求

機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)制造需要在綜合室的實(shí)訓(xùn)環(huán)境中進(jìn)行，綜合實(shí)訓(xùn)室需要滿足集設(shè)計(jì)、繪圖、加工、調(diào)試于一體的要求，建設(shè)省高技能人才培訓(xùn)基地和智能制造產(chǎn)教融合雙創(chuàng)平臺(tái)，整合完善實(shí)訓(xùn)室，建成先進(jìn)制造加工中心、現(xiàn)代設(shè)計(jì)中心和自動(dòng)控制實(shí)訓(xùn)室，配置數(shù)控五軸加工中心、車銑復(fù)合中心等先進(jìn)加工設(shè)備，3D打印、三維掃描儀、三維設(shè)計(jì)軟件，集機(jī)、電、氣于一體的自動(dòng)化生產(chǎn)線自動(dòng)控制設(shè)備。開展真實(shí)工程項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，承接中小企業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)項(xiàng)目。以工程實(shí)際為背景，以工程技術(shù)為主線，課堂教學(xué)融入工程設(shè)計(jì)元素，企業(yè)項(xiàng)目作為學(xué)生的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，在實(shí)訓(xùn)過程，融入企業(yè)管理理念，培養(yǎng)學(xué)生的勞動(dòng)素養(yǎng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性和創(chuàng)新熱情。

建立開放的創(chuàng)客工作室，實(shí)行導(dǎo)師帶學(xué)生、學(xué)生帶學(xué)生的模式，開展自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)和企業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)研發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，鍛煉學(xué)生撰寫項(xiàng)目計(jì)劃書和項(xiàng)目宣講的能力。

五、建設(shè)在線開放課程，混合式教學(xué)打破時(shí)空局限

開展線上和線下混合式教學(xué)，打破教學(xué)的時(shí)空限制，課前自學(xué)+質(zhì)疑模式，課中課堂翻轉(zhuǎn)、討論、競(jìng)賽，課后總結(jié)拓展等模式，拓寬教與學(xué)的廣度和深度，依托云平臺(tái)建設(shè)在線開放課程，錄制微課視頻和操作視頻，學(xué)生自學(xué)自測(cè)，線下課堂采用重點(diǎn)講授、翻轉(zhuǎn)課堂，以學(xué)生為中心開展教學(xué)，以項(xiàng)目為載體將知識(shí)與技能融為一體。

六、實(shí)踐應(yīng)用

“知技融合、能力進(jìn)階”-培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力教學(xué)模式是針對(duì)高職專業(yè)課程要與工程實(shí)際的緊密相連，知識(shí)點(diǎn)要與技能深度融合，工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力進(jìn)階培養(yǎng)，在機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)過程中進(jìn)行了實(shí)踐檢驗(yàn)。檢驗(yàn)效果如下：

一是深入企業(yè)實(shí)踐，與中小企業(yè)建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，共同研發(fā)了自動(dòng)控制氣動(dòng)壓片機(jī)、工業(yè)自動(dòng)鉆孔機(jī)、一種便攜式行政執(zhí)法箱、聲屏障棉纖塊自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備等項(xiàng)目，為企業(yè)取得顯著效益。選取典型工程項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)項(xiàng)目，注重融入職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神。

二是學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力明顯提高，以貼近工程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目為引領(lǐng)，大一基礎(chǔ)階段繪制企業(yè)圖紙培養(yǎng)繪圖識(shí)圖能力，大二核心階段完成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)并加入控制技術(shù)，大三綜合能力階段主持組建團(tuán)隊(duì)開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)，參加創(chuàng)新大賽，工程實(shí)踐能力得到提升。實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與工程實(shí)踐的良好循環(huán)，引導(dǎo)學(xué)生參與教師進(jìn)行的企業(yè)合作項(xiàng)目設(shè)計(jì)研發(fā)和自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)，已完成手動(dòng)螺旋式壓片器、智能搬運(yùn)收發(fā)室、雙層多輛自行車停放裝置、防跌倒行走輔助器等創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目，獲得15項(xiàng)省級(jí)及以上獎(jiǎng)勵(lì)，取得11項(xiàng)專利。

三是促進(jìn)在線開放課程的建設(shè)，建成現(xiàn)代機(jī)械制圖、單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用和自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試3門慕課，總學(xué)習(xí)人數(shù)達(dá)1.5萬多，《3D打印簡(jiǎn)介》和《教你三步畫圓弧連接》兩項(xiàng)微課在全國機(jī)械行業(yè)職業(yè)院校微課大賽均獲得全國一等獎(jiǎng)，《盤蓋輪類零件的測(cè)繪》獲得第二十二屆全國教育教學(xué)信息化教學(xué)大賽全國三等獎(jiǎng)。

七、結(jié)論

堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”理念，在課程教學(xué)模式、教學(xué)方法、資源建設(shè)等方面開展了創(chuàng)新性研究與實(shí)踐，探索了“知技融合、能力進(jìn)階” 的教學(xué)模式提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，提高教學(xué)質(zhì)量。創(chuàng)新了“教學(xué)內(nèi)容融合工程項(xiàng)目，知識(shí)點(diǎn)融入技能訓(xùn)練”的教學(xué)設(shè)計(jì)理念，形成了“實(shí)訓(xùn)環(huán)境貼近工程現(xiàn)場(chǎng)”的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)思路，開展在線開放課程建設(shè)實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。