工業(yè)工程專業(yè)勞動(dòng)技能課教學(xué)改革與實(shí)踐

孟麗麗 謝世滿 張亞莉 趙會(huì)珍 劉偉民

（華北理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，河北 唐山 063210）

習(xí)總書(shū)記講話中指出，“必須牢固樹(shù)立勞動(dòng)最光榮、勞動(dòng)最崇高、勞動(dòng)最偉大、勞動(dòng)最美麗的觀念，讓全體人民進(jìn)一步煥發(fā)勞動(dòng)熱情、釋放創(chuàng)造潛能，通過(guò)勞動(dòng)創(chuàng)造更加美好的生活。”，并在2017年提出“以勞動(dòng)托起中國(guó)夢(mèng)”。高等教育的育人目標(biāo)，主要培養(yǎng)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展，目前大部分高校都在培養(yǎng)方案中設(shè)置了“勞動(dòng)技能課”或“勞動(dòng)實(shí)踐”環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生勞動(dòng)意識(shí)、勞動(dòng)觀念以及勞動(dòng)技能。如工業(yè)大學(xué)的車鉗鉚焊、繪圖制作；服裝設(shè)計(jì)專業(yè)的實(shí)體制板、成衣制作；幼兒教育的手工制作、玩教具制作等等。它們是未來(lái)從事專業(yè)必備的勞動(dòng)技能，是大學(xué)勞動(dòng)教育課程主體，為學(xué)生未來(lái)工作做好準(zhǔn)備。任課教師通過(guò)系統(tǒng)生動(dòng)的講述，掌握一技之長(zhǎng)的同時(shí)，突出培養(yǎng)職業(yè)道德，讓學(xué)生干一行，愛(ài)一行，干好一行，樹(shù)立無(wú)私奉獻(xiàn)等優(yōu)良品質(zhì)。不同專業(yè)的勞動(dòng)技能課程的開(kāi)設(shè)也呈現(xiàn)出不同的“技能”特點(diǎn)，如何加強(qiáng)勞動(dòng)教育與專業(yè)教育深度融合，體現(xiàn)專業(yè)特色，如何培養(yǎng)具有系統(tǒng)思維、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，尤其是問(wèn)題導(dǎo)向及持續(xù)改善的專業(yè)素質(zhì)，如何使學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程中創(chuàng)造有價(jià)值的物化勞動(dòng)成果是各大高校勞動(dòng)技能課程教學(xué)探索與改革的重點(diǎn)。

一、工業(yè)工程專業(yè)勞動(dòng)技能課開(kāi)設(shè)的過(guò)程

課題組通過(guò)對(duì)機(jī)械工程學(xué)院下的高校勞動(dòng)技能與實(shí)踐課程的研究，發(fā)現(xiàn)大部分高校都有勞動(dòng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，但勞動(dòng)技能課程還未有設(shè)置，但是各專業(yè)大部分也都有培養(yǎng)學(xué)生“勞動(dòng)技能”的環(huán)節(jié)，比如機(jī)械學(xué)院的金工實(shí)習(xí)，要求學(xué)生掌握“車銑刨磨”技能，最后學(xué)生要提交自己“加工”的物化作品。工業(yè)工程專業(yè)是管理與技術(shù)深度融合的專業(yè)，主要基于系統(tǒng)分析、工程設(shè)計(jì)、建模仿真等方法來(lái)研究生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和科學(xué)精細(xì)化管理，主要培養(yǎng)既懂工程技術(shù)又擅長(zhǎng)經(jīng)營(yíng)管理，能對(duì)復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行分析、規(guī)劃、管理和運(yùn)作能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

課題組已有前期研究基礎(chǔ)，產(chǎn)生了初步成果，建立了工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)室、物流工程實(shí)驗(yàn)室，擁有工業(yè)生產(chǎn)線、立體倉(cāng)庫(kù)及仿真軟件Flexsim，為本課題的教學(xué)改革奠定了良好基礎(chǔ)。另外，學(xué)院非常重視勞動(dòng)技能課程建設(shè)，多次召開(kāi)勞動(dòng)技能課程討論會(huì)，討論如何構(gòu)建與專業(yè)教育相融合的勞動(dòng)技能課程，學(xué)院在一定程度上給予設(shè)備經(jīng)費(fèi)資助，但要建設(shè)以智能生產(chǎn)為核心的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的搭建與仿真優(yōu)化，也需要投入大量的經(jīng)費(fèi)購(gòu)置現(xiàn)代化產(chǎn)線及其自動(dòng)識(shí)別裝置，經(jīng)費(fèi)問(wèn)題仍是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵。另外，唐山市的一些大型機(jī)加工企業(yè)一直與學(xué)院保持緊密合作，可供學(xué)生參觀實(shí)習(xí)，企業(yè)專家也可為學(xué)生授課；另外，項(xiàng)目組成員改革創(chuàng)新能力較強(qiáng)，工作積極認(rèn)真，為項(xiàng)目的順利完成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)合IE 專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求，遵循OBE 理念，設(shè)置了工業(yè)工程專業(yè)勞動(dòng)技能課程《工業(yè)工程綜合技能實(shí)訓(xùn)》，開(kāi)設(shè)在第2 學(xué)期，主要為工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)搭建與建模仿真等內(nèi)容，主要以操作性和實(shí)踐性為主導(dǎo)學(xué)習(xí)方式，通過(guò)理論講解、動(dòng)手操作與上機(jī)訓(xùn)練等方式，使學(xué)生掌握工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)搭建的原理和技能以及產(chǎn)線仿真優(yōu)化分析的技能與方法，初步具備對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行搭建與仿真優(yōu)化的能力。課程每個(gè)單元均會(huì)向?qū)W生傳授勞動(dòng)意識(shí)、工匠精神、責(zé)任擔(dān)當(dāng)，通過(guò)學(xué)生分組合作、動(dòng)手操作，讓學(xué)生體驗(yàn)到勞動(dòng)之美，感受到在勞動(dòng)奉獻(xiàn)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、認(rèn)真負(fù)責(zé)中的愉快和幸福，從而堅(jiān)定學(xué)習(xí)工業(yè)工程專業(yè)和從事工業(yè)工程領(lǐng)域工作的信心。

二、工業(yè)工程專業(yè)勞動(dòng)技能課的改革與實(shí)踐

（一）教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新改革

本課程構(gòu)建了“一三一立體化”教學(xué)模式：以一條理論主線貫穿始終，包含三大課程模塊，一大PBL 任務(wù)，階梯漸進(jìn)夯實(shí)工程基礎(chǔ)。課程始終以90732A 型號(hào)手電筒為研究對(duì)象，以手電筒的產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)為主線，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生在工業(yè)工程方面常用到的勞動(dòng)技能、方法和素質(zhì)，圍繞IE 專業(yè)應(yīng)掌握的技能與方法，重點(diǎn)講解三大模塊，主要包括生產(chǎn)系統(tǒng)拆裝與搭建、產(chǎn)品組裝流水線設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線仿真優(yōu)化，課程知識(shí)面較廣、實(shí)踐性較強(qiáng)。實(shí)踐主要有包含生產(chǎn)線拆裝、產(chǎn)品組裝實(shí)訓(xùn)、上機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)等多種形式，這也充分體現(xiàn)了課程“勞動(dòng)”與“技能”培養(yǎng)的特點(diǎn)，同時(shí)，還培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力以及解決復(fù)雜工業(yè)工程問(wèn)題的能力。

1.如何將勞動(dòng)教育與專業(yè)教育深度融合，體現(xiàn)專業(yè)特色，培養(yǎng)工業(yè)工程專業(yè)勞動(dòng)技能。勞動(dòng)技能培養(yǎng)與專業(yè)教育深度融合主要體現(xiàn)在：①學(xué)生要?jiǎng)邮植鹧b生產(chǎn)線、包含電機(jī)、傳動(dòng)裝置、皮帶、滾筒、條碼識(shí)別裝置及無(wú)線射頻跟蹤裝置等，并完成生產(chǎn)線搭建，使學(xué)生掌握生產(chǎn)系統(tǒng)搭建的勞動(dòng)技能；②進(jìn)行90732A 手電筒的流水線平衡設(shè)計(jì)，學(xué)生需要親自動(dòng)手操作，進(jìn)行動(dòng)作優(yōu)化分析，確定最佳生產(chǎn)節(jié)拍，完成手電筒組裝；③對(duì)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線進(jìn)行Flexsim 仿真優(yōu)化。簡(jiǎn)易教學(xué)用生產(chǎn)線的選型以及如何安排學(xué)生進(jìn)行拆裝是教學(xué)的重點(diǎn)，學(xué)生拆裝完成后需要完成圖紙繪制及三維模型造型。

根據(jù)課程主線，每個(gè)模塊內(nèi)容均由淺入深，涉及知識(shí)擴(kuò)展和能力提升，以生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與搭建為例，首先介紹實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，并給同學(xué)們演示這套生產(chǎn)和立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)；然后講解智能制造環(huán)境下生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)成及運(yùn)作流程，包含各種智能立體庫(kù)、自動(dòng)導(dǎo)引車AGV、柔性上下料機(jī)器人及智能裝配系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)等；最后，同學(xué)們以小組為單位，進(jìn)行噴碼生產(chǎn)線的搭建與噴印實(shí)訓(xùn)，各個(gè)小組通過(guò)分工合作完成生產(chǎn)線的搭建，一部分同學(xué)搭建輸送機(jī)，另一部分同學(xué)組裝噴碼機(jī)架，兩項(xiàng)工作都完成后，把他們組裝在一起，進(jìn)行噴碼機(jī)調(diào)試，同學(xué)輪流完成噴碼設(shè)置與自動(dòng)噴?。粚?shí)訓(xùn)完成后，老師會(huì)進(jìn)行知識(shí)擴(kuò)展，例如：手電筒混流生產(chǎn)線如何規(guī)劃？需要重點(diǎn)考慮哪些因素？如何與物流配送相協(xié)調(diào)？讓同學(xué)們小組討論，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)分析。在教學(xué)過(guò)程中，堅(jiān)持以“學(xué)生”為中心，將理論與實(shí)踐完美融合，實(shí)現(xiàn)“學(xué)中做、做中學(xué)”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，搭建起由理論學(xué)習(xí)向工程實(shí)踐過(guò)度的橋梁。培養(yǎng)學(xué)生勞動(dòng)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作精神、創(chuàng)新精神、工匠精神、能踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀。

2.設(shè)計(jì)了貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程的研究型PBL 任務(wù)。PBL 任務(wù)暫定為混流生產(chǎn)線設(shè)計(jì)及仿真優(yōu)化”，需要為學(xué)生提供詳細(xì)的產(chǎn)品裝配工藝流程，這也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)綜合課程所學(xué)全部?jī)?nèi)容，查閱資料、小組合作、方案設(shè)計(jì)、PPT 翻轉(zhuǎn)課堂等方式完成PBL 任務(wù)；同時(shí)，要注重“PBL 任務(wù)”和解決方案的更新和積累工作，建立任務(wù)案例庫(kù)。通過(guò)由淺入深——知識(shí)拓展——PBL 任務(wù)完成來(lái)達(dá)到提高學(xué)生專業(yè)勞動(dòng)技能的目的。

3.校外專家資源的開(kāi)發(fā)利用。聘請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師為學(xué)生講授生產(chǎn)系統(tǒng)搭建與仿真優(yōu)化方面的講座。

（二）教學(xué)方式與方法改革

1.以“工程勞動(dòng)技能”培養(yǎng)為核心，基于OBE 理念，構(gòu)建基于PBL 任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式與啟發(fā)式教學(xué)、案例式教學(xué)相結(jié)合的多元化教學(xué)模式。

研究了如何結(jié)合企業(yè)典型案例，開(kāi)展課堂討論，讓學(xué)生通過(guò)參與課堂教學(xué)活動(dòng)，啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。典型案例的選擇與案例中學(xué)生“思考點(diǎn)”的設(shè)置非常重要，是本次改革的主要內(nèi)容。

2.研究了傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)方式

“課前預(yù)習(xí)、課中實(shí)操+翻轉(zhuǎn)探究、課后拓展”將線上線下有機(jī)融合，采用“講（講授）、查（查資料）、做（拆裝、動(dòng)作分析實(shí)訓(xùn)）、演（PPT演示）、論（研究報(bào)告、論文等）”等形式，讓全部學(xué)生“動(dòng)起來(lái)”，課程“優(yōu)起來(lái)”。課前在學(xué)習(xí)通平臺(tái)布置導(dǎo)學(xué)案、相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容和研究型PBL 任務(wù)，供同學(xué)們課前線上預(yù)習(xí)；課上采用理論講解、實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)分析、上機(jī)分析、PBL 翻轉(zhuǎn)課堂、學(xué)生展示、項(xiàng)目探究、案例剖析等形式，教師主要講重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)和課堂點(diǎn)評(píng)。課后在線拓展、單元測(cè)試、作業(yè)，PBL 任務(wù)。通過(guò)最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、參與性和創(chuàng)造性，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)地“師生互動(dòng)、生生互動(dòng)”，有效達(dá)成課程目標(biāo)。

3.基于課程目標(biāo)達(dá)成的全過(guò)程多樣化的考核方式

基于OBE 理念，面向成果導(dǎo)向，加強(qiáng)了過(guò)程性考核，建立了多維度、全方位考核評(píng)價(jià)方式。課程考試采取“課程總成績(jī)=過(guò)程性考核20%+課內(nèi)實(shí)踐40%+物化勞動(dòng)成果展示40%”的方式，實(shí)現(xiàn)課程全過(guò)程、多樣化的考核。

過(guò)程性考核：包含出勤、課堂互動(dòng)、課程作業(yè)和單元測(cè)試，滿分100 分。

課內(nèi)實(shí)踐考核：包含3 項(xiàng)PBL 任務(wù)及實(shí)踐報(bào)告，滿分100 分。

物化勞動(dòng)成果：勞動(dòng)作品，包含設(shè)計(jì)圖紙、方案、實(shí)物等，滿分100 分。

4.課程與思政有機(jī)融合位——?jiǎng)趧?dòng)意識(shí)、工匠精神、責(zé)任擔(dān)當(dāng)以及社會(huì)主義核心價(jià)值觀的有效融入

三、結(jié)論

應(yīng)用本課程的研究成果可以很好地促進(jìn)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，當(dāng)他們走上工作崗位后，能很快勝任本職工作，培養(yǎng)出具有工業(yè)工程專業(yè)勞動(dòng)技能，具備高素質(zhì)的富有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)復(fù)合型人才。后續(xù)過(guò)程課程還會(huì)繼續(xù)堅(jiān)持“以立德樹(shù)人”為根本，以學(xué)生為中心，對(duì)接OBE 和新工科，以勞動(dòng)意識(shí)和勞動(dòng)技能培養(yǎng)為導(dǎo)向，以工業(yè)工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地為依托，不斷創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)、課程評(píng)價(jià)和對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的考核等，不斷打造出具有專業(yè)特色的勞動(dòng)技能課。