新工科背景下高職機電一體化專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)路徑研究

陸武慧

(西安航空職業(yè)技術學院 通用航空學院, 陜西 西安 710089)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術的產(chǎn)生,為了主動適應新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,2017 年以來,教育部積極推進新工科建設,先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”。新工科背景下要求的多元化人才不僅要掌握專業(yè)知識和技能,而且要具備創(chuàng)新能力、工程實踐能力和國際競爭力[1-3]。職業(yè)教育是高等教育中重要的一部分,承擔著培養(yǎng)高素質技術技能人才的重要使命。職業(yè)教育與社會經(jīng)濟發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系,職業(yè)教育更加注重面對具體問題的動手實踐能力。面對當今產(chǎn)業(yè)變革和新興技術領域,對高職院校人才培養(yǎng)提出了更高層次的要求,在新工科背景下,要注重培養(yǎng)高職學生創(chuàng)新實踐能力,將創(chuàng)新精神貫穿在學習教育全過程中,提升高職學生職業(yè)素質,才能讓學生在未來的工作中取得更大的進步,以適應新時代對人才的新需求。

1 新工科背景下高職學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的意義

新工科背景下,對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)變得更加迫切,創(chuàng)新實踐能力是指在具體的工程實際問題中能夠發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,是應對新的科技革命和產(chǎn)業(yè)升級必須具備的核心能力,也成為高校人才培養(yǎng)重要的一環(huán)[4]。高職院校的學生大多數(shù)缺乏主動思考和創(chuàng)新思維,不能適應多變復雜的工程實際問題,崗位勝任力不足。因此,高職院校在人才培養(yǎng)過程中,要提高對學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的重視程度,從人才培養(yǎng)方案、課程標準、教學內容、教學方法、考核評價等多個方面,充分考慮到創(chuàng)新的理念和方法,在育人全過程中潛移默化培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神,提供多元化創(chuàng)新實踐平臺,鼓勵學生敢于實踐,利用自身專業(yè)知識和創(chuàng)新思維來解決實際問題,培養(yǎng)學生自主探究和主動思考的習慣,讓學生敢于思考,善于思考,樂于創(chuàng)新。創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)也能幫助學生樹立自信心,讓他們能夠通過不斷學習新興技術知識來充實和提高自己,從而全面提高自己的職業(yè)素養(yǎng),才能更好的適應崗位需求,在新興技術領域具有更好的競爭力,為未來的職業(yè)發(fā)展打好基礎。

為了能夠成為適應未來挑戰(zhàn)的高素質人才,要求學生具備超強的創(chuàng)新能力和實踐能力,才能夠應對以智能制造、云計算、人工智能等新技術,從而助力制造業(yè)企業(yè)的轉型升級[5]。新工科建設是以智能制造、人工智能、機器人技術等用于傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造,需要大量具備實踐能力和創(chuàng)新精神的復合型工程技術人才。同時,高職院校主要培養(yǎng)技術技能型人才,機電一體化技術專業(yè)作為支撐智能制造技術的關鍵專業(yè),它對學生的技術水平和創(chuàng)新實踐能力要求高。因此,在新工科的背景下,以機電一體化技術專業(yè)為例,探索對高職學生的創(chuàng)新實踐能力具有重要意義,對高職院校學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)和研究提供重要參考。

2 高職機電一體化專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀

2.1 對創(chuàng)新能力重要性認識不足,創(chuàng)新意識不強

創(chuàng)新能力是個人發(fā)展的核心競爭力,也是個人能夠不斷成長進步的不竭動力。高職機電一體化專業(yè)學生普遍能夠較好地掌握專業(yè)課程中所要求的專業(yè)技能,但存在自主學習意識薄弱,學習積極性不高,創(chuàng)新意識不強,專業(yè)課程知識之間的綜合能力不足等現(xiàn)象。同時,部分高職教師只注重學生對知識和技能的熟練掌握程度,而不注重培養(yǎng)學生的自主探究和創(chuàng)新意識,導致學生對創(chuàng)新能力的重要性認識不足。

2.2 教學內容相對滯后,不能適應新工科背景下對學生的新要求

企業(yè)在轉型升級中不斷應用行業(yè)最新技術和最新工藝,要求畢業(yè)生不僅要掌握扎實的專業(yè)知識,而且要具備較強的實踐能力和創(chuàng)新能力,這樣才能適應新的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。目前高職機電一體化專業(yè)的教學內容相對滯后,主要針對傳統(tǒng)機電設備的安裝調試,故障診斷等部分,對智能產(chǎn)品設計制造、智能工廠等內容涉及的較少,對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的相關知識講授較少,不能適應新工科背景下企業(yè)對高端智能化、數(shù)字化人才的新需求。

2.3 教學手段單一,不能發(fā)揮學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力

高職教學多以教師教授為主,學生被動學習,學生學習積極性不高,缺乏主動探索知識的精神,不能發(fā)揮學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力。教師教學手段單一,盡管進行了專業(yè)技能的實踐鍛煉,但是學生缺乏面對真實項目的動手實踐能力和解決實際問題的能力,缺乏對知識和技能的創(chuàng)新應用。

2.4 創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺欠缺,對學生的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)不足

目前高職院校開設了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程,開展了有關創(chuàng)新的講座和培訓等活動,取得了一些效果。但是多數(shù)教師對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實踐經(jīng)驗不足,創(chuàng)新理論知識不扎實,在專業(yè)課中對學生的創(chuàng)新意識培養(yǎng)不足,創(chuàng)新理念與專業(yè)知識之間融合度低,學生對專業(yè)技能的掌握大多停留在熟練應用,而不能進行創(chuàng)新設計和應用開發(fā)。學校缺乏結合專業(yè)技能的創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺,缺乏創(chuàng)新課程學習之后的實踐平臺,對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的支持力不足。

3 高職機電一體化專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的實施路徑

針對目前高職機電一體化專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀,提出了“企業(yè)需求和課程教學相融合”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育相融合”“專業(yè)知識與創(chuàng)新實踐相融合”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目與技術服務相融合”的“四元融合”,具備“懂技術,能應用,善創(chuàng)新”“三階遞進”的高職機電一體化專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)路徑。

3.1 深化教學改革,實現(xiàn)企業(yè)需求和課程教學相融合

3.1.1 明確崗位新需求,完善創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程體系 專業(yè)教師團隊在制定機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方案時,需掌握行業(yè)發(fā)展新趨勢和新技術,增加與創(chuàng)新實踐培養(yǎng)相適應部分的核心課程。在大一階段開設“創(chuàng)新基礎”通識課程和“機械設計”等專業(yè)基礎課程,在大二階段開設“機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計”“機電產(chǎn)品創(chuàng)新設計方法”等專業(yè)創(chuàng)新課程,在大三階段開設“專業(yè)創(chuàng)新綜合實踐”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實戰(zhàn)訓練”等課程,形成階梯式不斷提升的創(chuàng)新課程體系,全過程培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。

3.1.2 增加創(chuàng)新方法與理論,重構課程教學內容 隨著企業(yè)對高端制造化、數(shù)字化人才需求的持續(xù)增長,高職院校機電一體化專業(yè)的課程教學內容需緊跟新工科背景下對技術技能人才的新要求,打破傳統(tǒng)知識體系,融入新趨勢、新業(yè)態(tài)、新模式,將課程內容進行模塊重構,融入智能產(chǎn)品創(chuàng)新設計,智能工廠等新興技術內容。在機電一體化專業(yè)的教學中,可以引入TRIZ創(chuàng)新理論知識,將TRIZ理論與專業(yè)知識通過重組和整合,幫助學生實現(xiàn)對學科知識體系的集成創(chuàng)新,實現(xiàn)學科交叉融合創(chuàng)新,同時,學生也可以將TRIZ理論積極應用到企業(yè)技術研發(fā)和實踐中[6],逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

3.1.3 挖掘學生內生潛力,優(yōu)化教學方法 在教學過程中,改變教師和學生的角色,積極探索多種教學方法,采用任務驅動法,情景教學法等,激發(fā)學生主動學習的興趣。課前教師發(fā)布資源,學生自主學習并上傳學習成果,培養(yǎng)學生對知識的主動探索精神,課堂中,教師引入企業(yè)真實項目,學生小組合作,通過具體實踐任務,在實踐中強化學生的創(chuàng)新思維能力,課后教師發(fā)布拓展創(chuàng)新任務,學生自主選擇任務內容,并上傳創(chuàng)意產(chǎn)品設計方案,從多角度培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。

3.2 強化教育師資聯(lián)動,實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育相融合

新工科背景下對人才的需求不僅要具備專業(yè)知識和專業(yè)技能,還需要具備較強的創(chuàng)新能力和實踐能力,因此高職院校要注重在專業(yè)課程實踐中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。教師在講授相關專業(yè)知識時,需要適時融入創(chuàng)新教育的元素和理念,教師不僅要不斷提高自己的業(yè)務水平,還需要了解專業(yè)前沿科技和創(chuàng)新理論方法,專業(yè)課教師要與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教師加強交流,發(fā)揮聯(lián)動作用,共同研究,在潛移默化中將創(chuàng)新思維和理念進行融入,提升培養(yǎng)效果。

3.3 建立創(chuàng)新實踐平臺,實現(xiàn)專業(yè)知識與創(chuàng)新實踐相融合

3.3.1 以第二課堂為依托,開拓學生創(chuàng)新思維 高職機電一體化專業(yè)學生要在掌握好機電一體化專業(yè)知識和技能的基礎上,加入機械設計創(chuàng)新協(xié)會、電器維修社團等,通過第二課堂,充分挖掘個人優(yōu)勢和專業(yè)特長,學生根據(jù)自己的興趣愛好和專業(yè)特長參加社團活動,挖掘個人潛力,激發(fā)創(chuàng)新活力,利用專業(yè)理論知識,進行創(chuàng)意產(chǎn)品設計,實現(xiàn)理論和實踐有機融合。

3.3.2 以技能大賽為抓手,強化學生創(chuàng)新意識 技能大賽注重學生面對具體問題的分析、解決和創(chuàng)新等能力,以競賽為動力促進學生對新知識和新技能的學習。組織學生參加大學生機械創(chuàng)新設計大賽,參加互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽以及挑戰(zhàn)杯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等,將所學理論知識進行實踐應用,突出學生創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)。

3.3.3 搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺,提高學生創(chuàng)新實踐能力 鼓勵學生在專業(yè)知識中挖掘創(chuàng)新點,積極進行專利申報,鼓勵學生積極參與教師的科研項目,在具體實踐項目中,發(fā)揮創(chuàng)新實踐能力。同時,通過創(chuàng)業(yè)幫扶、創(chuàng)業(yè)補貼、技能培訓等形式為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)搭建平臺,推動學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化項目,全方位促進學生創(chuàng)新能力的有效提升。校企聯(lián)手,多方互動,為大學生搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新平臺,實現(xiàn)政府、企業(yè)、高校多方互動,是深度推進創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的有力嘗試,以創(chuàng)新引領創(chuàng)業(yè),以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè),從多渠道提高學生的創(chuàng)新實踐能力。

3.4 開展多渠道的綜合實踐,實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目與技術服務相融合

充分挖掘學生的專業(yè)特長和創(chuàng)新思維,在教學過程中,實現(xiàn)角色翻轉,以學生為本,發(fā)揮學生自主學習和探究的品質,融合專業(yè)特色,跨專業(yè)跨學科組建創(chuàng)業(yè)項目培育班,進一步拓展成果轉化渠道。學校提供研發(fā)場所、設備等硬件設施,組建師生研發(fā)團隊。學生作為團隊成員,參與實際真實項目,從事智能制造企業(yè)的生產(chǎn)、調試、研發(fā)等崗位工作,將創(chuàng)新研發(fā)的產(chǎn)品、工藝成果轉化成知識產(chǎn)權,將項目內容反饋到教學過程當中,學生創(chuàng)新能力也在潛移默化中得到提升,育人效果顯著提升。依托協(xié)同創(chuàng)新平臺,可以對外承接技術服務培訓及技能鑒定等工作,共同提升學生的創(chuàng)新實踐能力。

4 結 論

在新工科背景下,通過完善創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程體系、重構課程教學內容、優(yōu)化教學方法等途徑,深化教學改革,實現(xiàn)企業(yè)需求和課程教學相融合。以第二課堂為依托,以技能大賽為抓手,搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺,提高育人效果,實現(xiàn)專業(yè)知識與創(chuàng)新實踐相融合。強化教育師資聯(lián)動,實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育相融合。通過開展多渠道的綜合實踐,實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目與技術服務相融合。通過深化教學改革、建立創(chuàng)新實踐平臺、開展多渠道的綜合實踐實施路徑,培養(yǎng)學生成為 “懂技術,能應用,善創(chuàng)新”“三階遞進”的多元化人才。