產(chǎn)教融合背景下的上位機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革實(shí)踐探析

張德平，李可長(zhǎng)

（柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545006)

0 引言

2017年國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》的文件。文件指出要深化產(chǎn)教融合，促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機(jī)銜接，推進(jìn)人力資源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。2021 中共中央辦公廳國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推動(dòng)現(xiàn)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的意見》的文件。意見指出要堅(jiān)持產(chǎn)教融合、校企合作，推動(dòng)形成產(chǎn)教良性互動(dòng)、校企優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的發(fā)展格局；堅(jiān)持面向市場(chǎng)、促進(jìn)就業(yè)，推動(dòng)學(xué)校布局、專業(yè)設(shè)置、人才培養(yǎng)與市場(chǎng)需求相對(duì)接；堅(jiān)持面向?qū)嵺`、強(qiáng)化能力，讓更多青年憑借一技之長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值。教育部在《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動(dòng)計(jì)劃(2020—2023年）》計(jì)劃中針對(duì)產(chǎn)教融合方面提出：深化職業(yè)教育產(chǎn)教融合、校企合作，健全以企業(yè)為重要主導(dǎo)、職業(yè)學(xué)校為重要支撐、產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)為中心任務(wù)的產(chǎn)教融合創(chuàng)新機(jī)制。圍繞關(guān)鍵核心技術(shù)，推動(dòng)公共教學(xué)資源和實(shí)訓(xùn)資源共建共享。發(fā)改委和工信部等部門也紛紛出臺(tái)相關(guān)支持產(chǎn)教融合的政策和措施。

產(chǎn)教融合的基本目標(biāo)之一是“兩鏈融合”。兩鏈融合就是教育鏈和產(chǎn)業(yè)鏈通過一定的機(jī)制融為一體，有兩方面的意涵。一是其實(shí)現(xiàn)路徑的機(jī)制創(chuàng)新；二是教育鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的要素整合，就是學(xué)校與企業(yè)對(duì)接、專業(yè)與產(chǎn)業(yè)對(duì)接、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對(duì)接[1]。

在職業(yè)教育改革的大背景下，如何實(shí)施產(chǎn)教融合，特別是怎樣實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與專業(yè)教學(xué)的融合，這是職業(yè)教育迫切需要解決的問題。而在具體的課程中引入產(chǎn)教融合，對(duì)原有課程進(jìn)行教學(xué)改革正是實(shí)施產(chǎn)教融合的重要抓手，也是產(chǎn)教融合實(shí)施的必須環(huán)節(jié)之一，同時(shí)也是提高教育教學(xué)質(zhì)量的重要途徑之一。本文以柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)上位機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革為例，探討了如何在產(chǎn)教融合的背景下進(jìn)行課程教學(xué)改革。

1 原上位機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)存在的問題

上位機(jī)程序設(shè)計(jì)是本文作者所在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的核心課程之一。該課程在已有的幾個(gè)教學(xué)周期中已經(jīng)做了一些教學(xué)改革，比如采用項(xiàng)目式教學(xué)，根據(jù)技術(shù)更新迭代不斷更新課程教學(xué)內(nèi)容，引入翻轉(zhuǎn)課堂、微課等新的教學(xué)方法和手段等。但該課程教學(xué)依然存在一些亟待解決的問題。

1.1 課程內(nèi)容與地方產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)所需存在差距，更新迭代速度滯后

職業(yè)教育一個(gè)很重要的職能是為地方產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供高素質(zhì)技術(shù)人才，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。柳州是西南地區(qū)的工業(yè)重鎮(zhèn)，廣西的工業(yè)中心，制造業(yè)發(fā)達(dá)。柳州也是國(guó)家產(chǎn)教融合試點(diǎn)城市。作者所在的學(xué)校已經(jīng)和柳州本地的一些制造龍頭企業(yè)，如上汽通用五菱、廣西汽車集團(tuán)、柳工集團(tuán)、柳鋼集團(tuán)等，正持續(xù)開展校企合作，朝著產(chǎn)教融合的方向發(fā)展。

雖然原有的上位機(jī)程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)容也在逐步引入一些新技術(shù)，比如MQTT、COAP 等物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議等，也開發(fā)或引入了一些實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，但是沒有引入工業(yè)相關(guān)的技術(shù)，更沒有開發(fā)和引入工業(yè)企業(yè)實(shí)際相關(guān)項(xiàng)目。另外由于原有課程內(nèi)容主要是一些通用的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)知識(shí)內(nèi)容，沒有結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)特色，沒有緊密跟隨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而及時(shí)更新，更新迭代速度滯后。因此在課程的內(nèi)容中引入工業(yè)相關(guān)的技術(shù)和工業(yè)企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目，提升課程內(nèi)容的實(shí)戰(zhàn)性、針對(duì)性，加快課程內(nèi)容更新迭代，是該門課程教學(xué)改革需解決的問題之一。

1.2 課程教師實(shí)踐能力有待提升

原有課程教師團(tuán)隊(duì)有四名教師，三名老師是直接從學(xué)校畢業(yè)后直接從事教學(xué)工作，只有一名教師有物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)研發(fā)工作經(jīng)歷，并且他也沒有工業(yè)企業(yè)的工作經(jīng)歷。雖然課程教師團(tuán)隊(duì)的教師每年都參加各類培訓(xùn)，包括教育教學(xué)類，技術(shù)類的培訓(xùn)。但參加的有關(guān)技術(shù)實(shí)踐類的培訓(xùn)主要是通用物聯(lián)網(wǎng)類的技術(shù)培訓(xùn)，這類培訓(xùn)主要由教學(xué)設(shè)備商或比賽設(shè)備商提供。這類培訓(xùn)對(duì)教師的教學(xué)實(shí)踐能力有一定的提升，但這種培訓(xùn)項(xiàng)目真實(shí)性不夠，與工業(yè)企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目相比存在差距。雖然四名教師都進(jìn)行了企業(yè)掛職，但是掛職過程并沒有經(jīng)歷一個(gè)完整的項(xiàng)目過程，特別是工業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目過程。

教師的實(shí)踐能力是職業(yè)院校教師的關(guān)鍵能力[2]。課程教師實(shí)踐能力的不足，特別是針對(duì)地方產(chǎn)業(yè)所需的實(shí)踐能力不足，制約了課程、專業(yè)服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)的能力，阻礙了課程建設(shè)發(fā)展。

1.3 課程實(shí)訓(xùn)條件無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目引入課堂教學(xué)需求

近五年物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)分兩次共投入資金350萬(wàn)元建設(shè)實(shí)訓(xùn)室，在一定程度滿足專業(yè)課程的教學(xué)需求。但所建實(shí)訓(xùn)室所購(gòu)買的設(shè)備均為教育設(shè)備公司研發(fā)的基于通用的教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。這些設(shè)備和系統(tǒng)都是對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目的模擬實(shí)現(xiàn)或是專業(yè)技能競(jìng)賽設(shè)備，能滿足通用的教學(xué)需求和學(xué)生競(jìng)賽需求。但和實(shí)際生產(chǎn)有一定的差距，特別是無(wú)法滿足將本地實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目引入課堂教學(xué)的需求。尤其是制造業(yè)相關(guān)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施時(shí)，仍缺乏一個(gè)真實(shí)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

1.4 學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊、學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)主動(dòng)性和積極性有待提高

目前高職院校的招生方式有普通高考招生、單獨(dú)招生、3+2、對(duì)口單招等方式。學(xué)生有來(lái)自普通高中的，也有來(lái)自中職學(xué)校的，還有來(lái)自退伍軍人等。即便是同一種招生，學(xué)生的入學(xué)成績(jī)相差也可以達(dá)到200 多分。學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，面對(duì)這種情況如何實(shí)施課程教學(xué)，完成教學(xué)目標(biāo)，是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

受限于實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的組織，學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)的主動(dòng)性和積極性不高，有待提高。

2 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革措施

產(chǎn)教融合是辦好職業(yè)教育的關(guān)鍵[3]。在產(chǎn)教融合的背景下，依靠校企合作，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，能夠在很大程度上解決上述原有上位機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的問題。具體的教學(xué)改革措施和解決辦法如下。

2.1 校企合作，引入工業(yè)相關(guān)技術(shù)、開發(fā)具有本地特色的課程項(xiàng)目充實(shí)課程內(nèi)容，快速迭代更新課程內(nèi)容

項(xiàng)目化教學(xué)有利于提升學(xué)生的能力和素質(zhì),促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展,提高課堂教學(xué)質(zhì)量[4]。原有的課程內(nèi)容主要包括一些通用的物聯(lián)網(wǎng)上位機(jī)程序設(shè)計(jì)知識(shí)，大多數(shù)課程項(xiàng)目來(lái)自設(shè)備提供商?，F(xiàn)在通過產(chǎn)教融合、校企合作，持續(xù)地引入本地企業(yè)項(xiàng)目尤其是與工業(yè)項(xiàng)目的項(xiàng)目到課程中來(lái)。表1是改革前后課程教學(xué)項(xiàng)目的對(duì)比。

通過校企合作，學(xué)校教師和企業(yè)兼職教師持續(xù)共同開發(fā)具有本地特色的課程項(xiàng)目，能快速不斷更新課程內(nèi)容，有利于課程改革，促進(jìn)校企合作、產(chǎn)教融合。

2.2 產(chǎn)教融合，教師參與企業(yè)項(xiàng)目研發(fā)工作，打造專兼混合“雙師型隊(duì)伍”教師隊(duì)伍，提升教師實(shí)踐能力

“雙師型”教師是新時(shí)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量[5]。教師的專業(yè)技術(shù)知識(shí)和工程項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是專業(yè)課程教學(xué)有效開展的重要保障。學(xué)校通過各種硬性規(guī)定和激勵(lì)措施，比如每個(gè)專業(yè)教師必須經(jīng)常聯(lián)系一家企業(yè)；每年不得少于2個(gè)月的企業(yè)掛職；技術(shù)服務(wù)作為職稱評(píng)定的必要條件；服務(wù)企業(yè)的技術(shù)收入全額返還等，鼓勵(lì)教師參與企業(yè)項(xiàng)目研發(fā)，服務(wù)地方企業(yè)。課程團(tuán)教師四名教師，除去一名臨近退休的老教師，其余三名中青年教師在近兩年都作為骨干開發(fā)人員參與完成兩項(xiàng)以上企業(yè)開發(fā)項(xiàng)目。課程團(tuán)隊(duì)教師的實(shí)踐能力得到了很大的提升，同時(shí)也提高了教師服務(wù)地方企業(yè)的能力。教師參與完成的企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目如表2。

表2 近期課程團(tuán)隊(duì)參與完成的企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目表

同時(shí)通過參與企業(yè)項(xiàng)目的研發(fā)，聘請(qǐng)了柳州和利時(shí)科技有限責(zé)任公司、廣西汽車集團(tuán)的四名企業(yè)工程師作為兼職教師，打造了一個(gè)專兼結(jié)合的“雙師型”課程教師團(tuán)隊(duì)。

2.3 校企合作，多舉措建設(shè)實(shí)訓(xùn)室，建成校內(nèi)、校外實(shí)訓(xùn)基地，滿足課程實(shí)訓(xùn)條件

主要的舉措有：根據(jù)課程教學(xué)需求，持續(xù)購(gòu)進(jìn)一些實(shí)際教學(xué)項(xiàng)目需要的設(shè)備，比如工控機(jī)，數(shù)據(jù)采集卡，各種工業(yè)傳感器等，到目前為止投入大約50萬(wàn)；通過校企合作，教師服務(wù)地方企業(yè)，被服務(wù)的企業(yè)捐贈(zèng)或長(zhǎng)時(shí)間免費(fèi)借設(shè)備給專業(yè)教學(xué)使用；利用學(xué)校建設(shè)的智能示范工廠項(xiàng)目作為本課程的校中廠的實(shí)訓(xùn)基地，該項(xiàng)目是雙高建設(shè)項(xiàng)目，與廣西汽車集團(tuán)共建，生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品，同時(shí)用于教學(xué)，項(xiàng)目總投資1600萬(wàn)元；另外和柳州和利時(shí)科技有限公司和廣西汽車集團(tuán)等簽署了合作協(xié)議，建成了校外實(shí)訓(xùn)基地。

通過上述舉措滿足了課程實(shí)訓(xùn)需求。隨著產(chǎn)教融合的發(fā)展，課程和專業(yè)實(shí)訓(xùn)條件將越來(lái)越好，實(shí)訓(xùn)設(shè)備將更加貼合實(shí)際生產(chǎn)。

2.4 豐富教學(xué)方法，分層教學(xué)，多種課內(nèi)外教學(xué)實(shí)踐提升學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)積極性

分層教學(xué)能夠顯著提升學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)，并且具有長(zhǎng)期效應(yīng)[6]。由于學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，為提高課程教學(xué)效果，進(jìn)行了分層教學(xué)。比如課程項(xiàng)目的教學(xué)，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，在規(guī)定的課內(nèi)課時(shí)中只教授如表1所示的必修項(xiàng)目?jī)?nèi)容，選修擴(kuò)展項(xiàng)目只在少部分優(yōu)秀生組成的“天工班”（非行政班級(jí)）中選修。選修形式不統(tǒng)一上課，利用課外學(xué)時(shí)，教師通過發(fā)放學(xué)習(xí)資料、提供設(shè)備讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，碰到問題主動(dòng)咨詢輔導(dǎo)教師。輔導(dǎo)教師監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，鼓勵(lì)學(xué)生額外拓展學(xué)習(xí)。“天工班”的學(xué)生進(jìn)入教師團(tuán)隊(duì)所在的研究開發(fā)室，參與教師的社會(huì)服務(wù)企業(yè)開發(fā)項(xiàng)目開發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)優(yōu)秀的學(xué)生還參加與課程相關(guān)的技能競(jìng)賽。

此外還利用校外的企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，由企業(yè)兼職教師給學(xué)生講授一些目前企業(yè)用到的技能知識(shí)，項(xiàng)目應(yīng)用，拓寬學(xué)生的視野。

為進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)的積極性，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)正在引入德國(guó)雙元制教學(xué)中的學(xué)習(xí)領(lǐng)域教學(xué)和情境教學(xué)方法，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和積極性。

3 課程教學(xué)改革效果

本課程改革實(shí)施對(duì)象為柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院的2021 和2022 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)4 個(gè)班，共183 人。和往屆學(xué)生對(duì)比，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性得到了很大的提升，課堂參與程度高，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得到了大幅提升。通過調(diào)查問卷，課程滿意度穩(wěn)步提升，由原來(lái)改革前2000級(jí)的平均81%提升到改革后2022級(jí)的平均95%，如圖1所示。

圖1 課程滿意程度圖

學(xué)生課程成績(jī)由原來(lái)改革前2000 級(jí)的平均75.4分提高到改革后的2022級(jí)平均86.3分，如圖2所示。

圖2 課程平均成績(jī)

同時(shí)本課程是廣西壯族自治區(qū)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)重點(diǎn)建設(shè)的專業(yè)課之一。

課程團(tuán)隊(duì)教師與廣西汽車集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施與運(yùn)維員”職業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并組織學(xué)生與企業(yè)員工開展該職業(yè)資格（初、中、高級(jí)）培訓(xùn)與鑒定。首批通過初級(jí)工培訓(xùn)與鑒定考核的人數(shù)為15人（其中本專業(yè)學(xué)生8人，企業(yè)員工7人）。課程團(tuán)隊(duì)教師作為骨干力量參與了廣西汽車集團(tuán)等產(chǎn)教融合企業(yè)單位共同建設(shè)的“工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)”“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)基地”等項(xiàng)目。這兩個(gè)項(xiàng)目已入選數(shù)字廣西建設(shè)標(biāo)桿引領(lǐng)重點(diǎn)示范項(xiàng)目。同時(shí)通過課程教學(xué)改革，課程團(tuán)隊(duì)教師均獲得了廣西教育廳的“雙師”認(rèn)證，提高了教師團(tuán)隊(duì)服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)的能力，使得學(xué)生能參與到實(shí)際開發(fā)項(xiàng)目中來(lái)，了解到企業(yè)真正需要的技術(shù)知識(shí)和能力，為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)上位機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題，通過產(chǎn)教融合，使得課程教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際開發(fā)緊密結(jié)合，提高了教師實(shí)踐的能力，完善了實(shí)訓(xùn)條件，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。但課程的改革是一個(gè)持續(xù)過程，需要不斷迭代前行。上位機(jī)程序設(shè)計(jì)課程改革雖然取得了一定的效果，但還有許多工作需要完成，比如編寫具有地方特色的上位機(jī)程序設(shè)計(jì)教材，豐富課程教學(xué)資源庫(kù)等。