構建“三位一體”工程實踐能力培養體系的探索

杜春寬

摘要：針對高職院校學生工程實踐能力較低的現狀，探索構建以課程體系、實踐教學體系為主，課外培養體系為輔的“三位一體”工程實踐能力培養體系，經過幾年的實踐，培養體系逐步完善和改進，有效提高了學生工程實踐能力和創新意識。

Abstract： For the current situation of the engineering practical ability of the vocational students that is low， the "three in one" cultivating system of engineering practical ability was constructed， including the curriculum system and practice teaching system and extracurricular training system. The cultivating system of engineering practical ability was perfected， the engineering practice ability and innovation consciousness of the higher-vocational students were efficiently improved in the past several years.

關鍵詞： “三位一體”；工程實踐能力；培養體系

Key words： three in one；engineering practical ability；cultivating system

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）26-0193-04

0 引言

《中國制造2025》提出了“智能制造”和“綠色制造”是未來全球制造業發展的趨勢，也是中國制造業轉型升級的方向，由勞動密集型向資本技術密集型轉變[1-3]。但我國制造業從業人員整體素質偏低、人才嚴重不足，制約了我國從制造業大國向制造業強國的轉變，2010年黨中央、國務院頒布的“國家中長期人才發展規劃綱要”和 “國家中長期教育改革和發展規劃綱要”都提出到2020年全國主要勞動年齡人口受過高等教育的比例達到20%的人力資源開發目標，照此要求測算，我國制造業大專及以上人才擁有數應由2010年的1244萬人增長為2020年的3040萬人”[4]。

近年來，一方面是學生就業難，另一方面是企業招人難，出現這一現象的根本原因是學生的工程實踐能力不強，畢業后不能快速獨立承擔相關工作，企業面對競爭壓力、轉型升級、生存發展等問題，希望招聘來的人才獨擋一面，迅速成為骨干[5]。高職教育是為生產、建設、管理、服務一線培養具有綜合職業能力和全面素質的應用型人才[6]。強調“一線”且“具有綜合職業能力”的“應用型人才”，必然要求高職畢業生具有很強的工程實踐能力，能夠解決“一線”所遇到的實際工程問題。如何培養高職學生的工程實踐能力是高等職業教育改革的重要課題，也是經濟轉型和升級的迫切需要。但高等職業教育發展中存在生源質量不高、課程設置不完善等問題，制約了高等職業教育人才培養質量的提升[7，8]。本文以無錫商業職業技術學院機電一體化技術專業群為例，從課程體系、實踐教學體系和課外培養體系三方面入手，構建了“三位一體”的工程實踐能力培養體系，系統地培養學生，使學生符合產業升級和轉型對人才的要求。

現在學生可通過網絡、微信、微博等渠道接觸的信息多，吸引了學生大部分精力，采用傳統教學模式很難調動學生的學習積極性，難以培養出符合企業行業要求的人才。“三位一體”工程實踐能力培養體系就是基于企業行業對人才的要求和高職學生特點構建的，把課程體系和實踐教學體系進行優化和調整，使其培養目標明確，“學-做”有序結合，在學的時候掌握基本知識，在做的時候運用所學知識解決工程實踐過程中的問題，再輔以課外實踐活動，從而使學生具備現代企業行業所需的高素質和高技能。

1 “三位一體”工程實踐能力培養體系的構建

以能力培養為主線，突出工程實踐能力的培養[9]。構建以理論知識為基，實踐訓練為主，課外活動為輔的“三位一體”工程實踐能力培養體系，如圖1所示。優化配置機電一體化技術專業群教育資源，優化專業群課程體系和實踐教學體系，交替進行理論教學和實踐教學，實施“理論先導、實踐提升”的教學模式，逐步、分層次培養和鍛煉學生工程實踐能力。再輔以課外活動，如組建專業協會、創新班，依托省市級或國家級競賽組織校級競賽，培養學生創新意識和擴大學生視野和知識面。

1.1 專業群課程體系的構建

圍繞工程實踐能力培養構建專業群核心課程，按照企業行業對學生工程實踐能力要求確定課程內容，構建基礎共享、核心專設、拓展互選的逐層遞進的專業群課程體系。如圖2所示，第一層為群內各專業共建共享的專業基礎平臺課程，為學生專項課程知識的學習打下堅實基礎，同時也為專業基礎能力培養做好了理論知識準備；第二層是各專項能力培養課程，是基于專項能力培養開設的課程，其課程教學內容與職業資格內容對接，課程標準與崗位要求相符合，為專項技能培養和技能鑒定夯實理論基礎，是實行“工學結合、課證融通”的基本保障；第三層是強化各專業方向能力的綜合課程，使學生能夠融合基礎課程知識和專項課程知識解決工程問題，是工作前一次理論知識和實踐技能的提升，為頂崗實習和以后工作的發展提供智力支持。

1.2 專業群實踐教學體系的構建

實踐教學是高職教育專業理論轉化為生產實踐的試金石與調節劑，在整個高職院校教育教學運用體系之中發揮著重要的調節作用[10]。機電一體化技術專業群整合、優化了專業群實踐教學資源，積極開展校企合作和校外實訓基地建設，構建“分層、遞進式”的實踐教學體系。如圖3所示，學生學習一定基礎理論后進行專業基礎能力訓練，使學生具備基本操作技能和掌握操作規范；隨著學生理論知識的增多、實踐認知和實踐技能的增強，對學生進行專項能力訓練；在學生專業知識、專業技能達到一定水平時，對學生開展專業綜合能力訓練，是對學生進行系統的技能培訓，并考取相應職業資格證書；最后進行頂崗實習，學生在實際工作崗位上與人協作完成工作任務，鍛煉學生的社會實踐心理素質、實踐技能水準、突發情況處理應對技巧等。

1.3 課外培養體系的構建

課外活動是學生運用所學的專業知識和技能，在課外從事學習、研討、實踐、創造的活動[11]。著眼學生創新能力和工程實踐能力的提升，必須強化課外培養體系在“三位一體”工程實踐能力培養體系的作用，學生雖然通過課堂學習和專業技能訓練系統掌握了專業知識和專業技能，但對于提出問題、解決問題以及創新思維的鍛煉較少，而課外培養體系通過技能競賽、創新班、專業協會等形式，切實使學生參與到項目實踐過程中，學生收集資料、思考問題解決辦法、并付諸實踐，一是擴大學生知識視野，二是培養學生創新意識和解決問題的能力。如圖4所示，課外培養體系主要由技能競賽、創新班、省大學生創新訓練計劃（以下簡稱大創計劃）、專業協會構成。依托江蘇省機械創新設計大賽、全國高職高專“發明杯”大賽、挑戰杯等設置院級技能大賽，為學生搭建學識和技能施展的平臺；對創新設計和參加技能競賽感興趣的學生組建創新班，課余時間開展創新知識專題講座、參觀各類專業展會（如機床展等），進行UG/Pro-e培訓等，培養到一定程度后，組織學生參加各類校級技能競賽；學生根據興趣組建專業協會，各專業協會都配備了專業指導老師，學生自主開展學習交流和協會內專業技能競賽；大創計劃在實施過程中，學生自主完成方案設計、方案實施、試驗調試、提交文檔，匯報等相關事宜，只有在碰到自己不能解決的問題才向指導老師尋求幫助，此外，部分學生參與老師的科研課題，進行資料搜集、整理、繪圖等，開闊了學生視野，培養了學生創新意識和創新能力，加強了學生獨立獲取知識的能力，為學生的終身學習和繼續發展奠定了基礎[12]。這些學生基本上都能在專業對口基礎上優質就業，對低年級的學生起到了引領和帶動作用，激發更多學生參加技能競賽熱情，形成了良好的學習氛圍。

2 “三位一體”工程實踐能力培養體系的實施

2.1 形成了符合人才培養目標的互為補充、相互促進的人才培養體系

課題體系、實踐教學體系和課外培養體系在實施過程中，注重理論課程和實訓課程的合理安排，理論與實踐銜接得當，理論課剛上完就進行實訓或理論和實踐交叉進行，這樣不僅能培養學生技術技能，而且提高了學生運用所學理論知識解決實踐問題的能力，通過實踐也鞏固和提升學生所學知識。近年來，每年都邀請企業和兄弟院校相關專家，結合行業企業對人才需求及產業發展趨勢，修訂課程體系和實踐教學體系，使之更符合人才培養規律和和企業行業對高素質高技能型人才的要求 [13，14]。2013年機電一體化技術專業群成功申報無錫市職業院校重點專業群，2015年機電一體化技術專業立項為無錫商業職業技術學院潛力專業，作為重點發展專業。

注重課外培養體系對于課程體系和實踐教學體系的補充作用，不斷調整、完善課外培養體系，近年來組建了現代制造專業協會、機電產品營銷協會、計算機輔助設計協會、無人機應用技術協會等，協會定期組織成員學習專業知識和操作演練，年終開展技能競賽，培養了一批批專業技能型人才，在營銷、設計以及制造類等工作中表現突出，得到企業的認可，專業協會在學生中影響不斷增強，參與的學生數量不斷增加，受眾面不斷擴大；校級競賽組織機構、競賽制度不斷完善，舉辦的校級 “發明杯”、“挑戰杯”和機械創新設計大賽等賽事在學生中影響不斷加大，越來越多的學生參與其中，參與競賽的學生要用理論知識和專業技能解決創新作品的設計、制作和調試中來，不僅強化運用知識解決問題的能力，也培養學生團隊協作、相互學習的能力，所以參加競賽的學生其學習成績在班級里也是名列前茅，起到很好地示范作用。

2.2 突出工程實踐能力培養特色，提高了教學質量

2.2.1突出“分層、遞進式”教學體系中能力培養的特點，提高教學質量

遵循 “由簡到繁、由易到難”的原則，根據專業知識結構體系，“分層、遞進式”安排教學內容，形成理論指導實踐、實踐檢驗理論的教學模式，提高學生專業知識掌握程度和運用專業知識解決實踐問題的能力。專業基礎理論講授后，與之對應的基礎能力訓練隨即展開，主要包括金工實訓、維修電工實訓、工程制圖測繪實訓、機加工考證實訓等，在實訓過程中，學生運用所學專業基礎知識解決遇到的問題，是對所學知識的檢驗，也是對所學知識的加深理解和鞏固，使學生具備運用知識解決問題的初步能力；專項能力培養課程開設后，液壓與氣動實訓、簡單機電系統制作、數控加工考證實訓、模具綜合實訓、機械設計基礎課程設計等專項能力實訓開展，培養學生專業技能；綜合課程講授后，可編程控制器設計師、數控程序員以及模具設計工程師等綜合實訓開始進行，系統地培養學生專業技能，并考取相應職業資格證書；最后進行畢業設計和頂崗實習，畢業設計是所學知識的系統總結，是知識掌握程度和職業技能水平的一次綜合檢驗，也是知識體系的系統化和技能提升的重要手段，頂崗實習也是一次綜合能力系統的培養，學生在企業接受崗前培訓和進行實際崗位工作，鍛煉學生職業素質和崗位技能。

2.2.2 加強實訓室和實習基地建設，促進工程實踐能力培養

根據課程體系和實踐教學體系建設實訓室和實習基地，是以能力培養為核心進行實訓室和實習基地建設，在建設過程中注重能力培養的遞進性和延續性，先進行基礎實訓，然后進行專業實訓和職業資格證書考證實訓，實訓室與之相應配套建設，如電工電子實訓室、可編程控制器實訓室、機電一體化技術實訓室等，是機電控制模塊實訓室體系，是學生技能鍛煉、提升的重要場所，機電一體化技術專業群按照機電控制模塊、先進制造技術、機電產品市場營銷模塊三個專業方向建設實訓室，三個方向實訓室自成體系，又有關聯，注重學生綜合職業素質的培養。選擇具有一定規模的企業作為學生實習基地，共同指導學生、聯合培養學生，學生的崗位技能和職業素質提高明顯。

2.2.3加強師資隊伍建設，提高工程實踐指導能力

師資是培養學生工程實踐能力、提高教學質量的重要保障，如果沒有良好的師資，再好的教學體系和實訓設置都是不能發揮其效能的。無錫商業職業技術學院制定了關于教師下企業鍛煉的“一師一企”規定，要求教師利用暑假或寒假在一家與教學專業相關的企業進行企業一線鍛煉，每三年不少于6個月的實踐；每年都選派教師參加省級、國家級骨干教師培訓以及出國培訓，對教師進行系統的教育教學培訓；針對專業發展需要，不定期選派教師進行專項專業技能培訓。教師經過下企業鍛煉和專業培養，其這工程實踐能力的提升緊隨技術發展和企業應用技術的更新，工程實踐指導能力得到顯著提高。

2.2.4加強科技創新和實踐教學相結合 提高工程實踐能力和創新意識

結合學生創新創業培養體系和各類創新創業技能大賽，適時開放實訓室和并為學生提供創新場所，搭建學生創新設計、創新實踐、創新作品制作平臺，成為培養學生創新創業重要平臺。一是以校精品課程資源為平臺，把創新理念和創新方法融入到教學過程，并把創新創業典型案例作為教學案例進行教授創新知識，激發學生的創新熱情；二是以機械原理實訓室、PLC實訓室、創新作品區為靈感、創新理念來源區，是激發學生思考、創新的理想場所；三是以金工實訓室、機加工實訓室、數控加工實訓室、電火花實訓室等為創新想法、方案實施區，學生可利用本場所把創新理念變成創新成果，以作品或專利等形式展現。

3 實踐效果

3.1學生學習興趣

培養體系的優化和實施符合學生學習規律和知識掌握規律，且在教學過程中，注重教學形式的改革，根據課程特點和章節內容采取對應的教學方法和手段，如翻轉課堂、小組討論法等形式，學生主動學習、自主學習積極性高，課堂上參與度增加，課堂氛圍好，改變了老師賣力授課、學生玩手機等現象，教育教學效果得到了明顯改善。

3.2 就業率

根據麥可思近四年所作的《無錫商業職業技術學院社會需求與培養質量年度報告》，機電一體化技術專業畢業生與江蘇省相同專業畢業生在畢業半年后就業率的比較，由于受制造業產業升級的影響，江蘇省高職院校同專業畢業生半年后就業率呈逐年下降趨勢，但本校近幾年機電一體化技術專業學生在畢業半年后就業率均高于江蘇省高職院校同專業學生畢業半年后的就業率，此外，部分學生畢業后從事機電產品設計及開發等優質工作崗位，學生就業競爭力普遍得到了提升，就業質量也明顯的提高。

3.3 技能大賽

創新班成員在各類技能競賽中成績斐然，機電技術學院連續幾年在全國高職高專“發明杯”大學生創新創業大賽、江蘇省大學生機械創新設計大賽和 “挑戰杯”江蘇省職業學校創新創業大賽上取得佳績，在學生中產生積極影響，起到很好的示范和引領作用，科技創新的氛圍越來越濃；近幾年機電技術學院大創計劃立項十幾個項目，成為了鍛煉學生創新、實踐能力的一個平臺。此外，部分學生參與老師課題中來，幫助老師收集資料、整理文獻、論文撰寫及專利申報，如朱娟、仲巍等同學和老師共同撰寫的論文在核心期刊發表，學生申報實用新型專利30多項。近幾年學生的創新意識和創新能力顯著提升，課外培養取得了較好的成績，進一步驗證了“三位一體”工程實踐能力培養體系的有效性。

4 結語

“三位一體”培養體系的構建和實施，在培養學生創新意識和工程實踐能力以及提升學生就業競爭力等方面取得了一定成績，但也存在不足，一是機電一體化技術專業群需要根據課程體系和實踐教學體系完善實驗設施、加強實踐實訓管理；二是加大“雙師型”師資建設力度，實施“走出去、走回來”等措施，讓老師到企業鍛煉，把專業技能帶回學校，再傳授給學生；三是逐步完善、豐富課外培養體系，使更多的學生參與到課外活動中來，擴大學生知識視野，提高學生創新能力和創新意識。

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