高職學生工程實踐能力培養的探索與實踐

楊健

摘要：以高職院校機電類專業人才培養為切入點，分析高職學生工程實踐能力培養存在的問題，探討“產教融合、校企交替、雙主體”應用型人才培養模式;構建基于工程實踐能力培養的“雙平臺+職業能力”培養課程體系，形成“校內課堂+教學工場+企業生產一線”的教學形式;通過第二課堂延展學生創新能力的培養，搭建“產學研”平臺助推青年教師工程實踐能力的提高，探索高職教育技術技能應用型人才培養的新途徑。

關鍵詞：高職學生;工程實踐能力;集成化;產學研;課程體系;第二課堂

中圖分類號：G718? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1672-5727（2019）11-0080-05

經過30多年的發展，工程教育在我國本科層次教育中已經很普及。但在高等職業教育領域中工程教育剛剛起步，將其納入課程體系的學校鳳毛麟角。隨著工業技術發展和國家對高等職業教育人才培養目標要求的提升，工程教育的典型特征綜合性、實踐性和創新性與職業教育人才培養的目標越來越吻合，在職業教育人才培養課程體系中適度推廣工程教育實踐課程也是職業教育綜合實踐課程改革的一個方向。

一、高職學生工程實踐能力培養存在的問題分析

高職教育歷來重視實踐教學，從課題組調研的職業院校機電類專業授課計劃中不難發現實踐課程教學時數和理論教學時數的占比基本都能達到1∶1，學生普遍具備了該專業的基礎實踐能力。但進入企業后，面對一臺從未見過的生產設備，學生動手操作時還是一籌莫展。究其原因，主要是學生并不具備針對多種技術融為一體時的復雜的綜合實踐能力。其實，在教學中教師也常常會發現，學生對所學不同課程中的知識與技能交互應用能力較差。例如，自動控制技術專業的學生往往只了解控制技術自身的內容，但不熟悉所控制對象的詳細特點，無法做出最優化的控制方案。這既暴露出專業課程設計、教學內容過于單一，僅局限于獨立的技術領域，缺失與關聯技術相互融合的教學內容、案例設計，又暴露了在課程體系設置，實踐教學課程設置缺失綜合類工程實踐項目，造成課程體系不足以支撐學生綜合能力、實踐能力、創新能力、跨專業行動等能力的培養，而這些能力正是工程實踐能力所包含的核心內容。這種工程實踐能力的培養與高職院校人才培養模式的變革、課程體系的構建與實施、教師工程實踐能力的提升等諸多方面緊密相關。

針對以上問題，應對現行的高職人才培養模式、課程體系構建與實施、學生工程能力培養等多方面進行變革，課題組以天津中德應用技術大學機電一體化技術專業為例進行了系列的探索。

二、高職學生工程實踐能力培養的個案分析

天津中德應用技術大學于2012年啟動了“實踐類工程創新課程”的建設計劃，目的是探索技術技能應用型人才的培養模式，通過構建創新課程體系來促進高職學生工程實踐能力的培養。

（一）探索技術技能應用型人才的培養模式

天津中德應用技術大學借鑒德國應用技能型人才的培養模式，開展了學校和企業聯合育人的研究與探索。例如，與遴選的博世力士樂中國有限公司、麥格納集團、大眾變速器中國有限公司、天津航天長征火箭制造公司、中廣核集團及天津地鐵等外企、國企建立了長期穩定的校企聯合培養運行體制和工作機制，充分吸收CDIO工程教育模式[1-2]、AHK[3-4]考試標準等國際上認可度比較高的教育模式和標準，依托“產教融合、校企交替、雙主體”辦學型式，形成在“校內課堂+教學工場+企業生產一線”等環境進行職業崗位能力互補性培養的技術技能應用型人才培養模式。

2013年開始實施的麥格納和博世力士樂實驗班的實踐經驗表明，在學生培養周期內，學校首先要和參與培養學生的企業簽訂具有法律約束力的合作培養協議，雙方根據企業發展需求共同研究制定人才培養方案，學生在不同的時期分別在學校和企業學習，由兩個不同的主體（學校或企業）進行管理，明確學校與企業雙方應有的權利和應該承擔的義務，雙方形成責任和利益共同體，并建立起長期戰略合作伙伴關系，使校企合作得以持續性發展。同時，協議中可明確遴選學生的條件、所需設置的課程、考核的標準與形式、任教教師條件、任教師傅資質、過程監控手段與形式等，保證技術技能型人才培養過程的實施符合目標要求。“校企交替”是指按照雙方合作制定的教學計劃，分時段在學校或企業實施聯合培養。最終畢業生不僅要獲得高職畢業證書，還必須考取企業指定的職業資格技能證書。

（二）構建“雙平臺+職業能力”的培養課程體系

學校進行了普通班和實驗班的對比實踐探索，從2013年開始每年遴選2至3個班與企業合作，以企業對畢業生就業崗位所需的職業核心能力為培養目標，在文化基礎與崗位所對應的專業基礎知識雙平臺上按照職業核心能力成長規律，基于工作過程系統化[5]，打破學科課程體系的設置框架，遵循工程技術應用理念，按“文化與專業基礎、核心能力、綜合能力、工程能力”四個層面進行設計，形成“雙平臺支撐下三級能力（即核心能力、綜合能力、工程能力）遞進式培養”的“集成化”課程體系。以機電一體化技術專業為例，該專業所對應的崗位主要有機電產品的生產制造、機電設備維護及機電產品售后服務等崗位。先基于崗位所需具備的基礎能力，設計了一年級的基礎技能實踐訓練模塊;圍繞崗位所涉及的核心技術，構建二年級專業核心技術技能課程模塊，通過系列化“項目”將原學科體系下相關聯的課程集成在一個模塊下，使學習者掌握“學什么”“在哪里用”“怎樣應用”;圍繞崗位需具備的綜合技術技能，構建第三年的綜合技術技能實踐課程模塊，通過典型的“綜合項目”培養學生的綜合實踐能力、跨專業行動能力及工程實踐能力，利用搭建的工程教育環境和載體，對難度適中的工程項目采用重做、仿做和真做的方法，培養學生在實踐中學習、在團隊中學習，即培養復合型專業技術技能人才。

在三年的學習計劃中分別設計了貫穿生產認知實踐、生產實踐、定制實踐三種企業實踐形式，即由企業根據人才培養目標和崗位技能需求制定實踐方案、管理、實施和評價，確保實踐內容緊密結合專業技術技能培養，而不是流于形式的簡單企業勞動，保障貫穿高職三年培養的企業實踐落到實處。三年學習結束后，學生不僅要獲取學歷證書，還要取得職業資格證書，實現“雙證融合”。見下頁圖1 。

1.基于不同“工種”應具備的基礎能力系統構建專業基礎技術技能模塊化課程

基于“鉗工”應具備的基礎能力，按照工作流程構建了由“機械識圖與測量、鉗工實踐、機構裝調”組成的鉗工基礎課程模塊一;基于“機加工”應具備的基礎能力，構建了由“金屬加工工藝、車削加工訓練、銑削加工訓練” 組成的機加工課程模塊二;基于“維修電工”應具備的基礎能力，構建了由“電氣測量與安全供電、電工工藝學、電工基本操作[6]”組成的維修電工基礎課程模塊三;基于“電氣設備安裝工”應具備的基礎能力，構建了由“電工工程制圖、電器元件布線工藝、典型電路安裝與調試” 組成的電氣設備安裝工基礎課程模塊四。這些課程分別在第一、二學期實施。

2.基于“集成化”理念開展專業核心技術技能訓練課程設計對接“做”的教學模式

核心能力培養模塊的構建是結合典型崗位的典型工作任務提煉出崗位核心能力，并形成對應的項目。按照不同崗位創設項目，每個項目以勝任崗位核心能力為主線，提煉出若干核心課程，組成核心技術技能培養模塊（見圖2）。

機械制造崗的核心技術技能以典型機械零件的“認知→加工→裝配”為主線將課程集中在一個大項目中進行集成設計;電氣工程設計崗的核心技術技能以電氣系統的“驅動→控制→監測”為主線將課程集中在一個大項目中進行集成設計;系統調試運行崗的核心技術技能以典型系統“氣電系統→液電系統→機電系統”為主線將課程集中在一個大項目中進行集成設計。由于同一項目內的課程基于主線進行設計，并呈現出相互關聯、遞進式的特點，并通過若干任務的延展將課程內容間進行連接，使課程內容連環緊扣、密切關聯、不斷深入。以項目一為例，介紹典型機械零件原理的典型機械零件認知課程設計了8個典型任務，其中任務1為虎鉗的機械零件認知，后續典型機械零件制造課程中的任務1對應為虎鉗的機械零部件制作，典型機械裝配與調整課程中的任務1對應為虎鉗的裝配與調整，這樣課程之間由對應的工作任務連環緊扣、密切關聯，最終形成一個完整產品。同時，每一門課程由難度呈遞進式的若干任務構成。這種課程設計的方法不僅強化了課程間的聯系，培養了學生相關專業知識與技能，掌握了產品制作的全過程，更提高了學生的學習興趣，使學生收獲了學習成果。此類課程實施中通常是以任務來驅動，采用理實一體化的教學模式。

3.綜合技術技能培養模塊教學設計與實施

綜合能力培養模塊的構建打破了傳統學科課程體系設置理念，通過綜合項目訓練，具有工程實踐特點的畢業設計和檢驗職業能力的職業資格認證三部分內容構建。用工程技術應用方向取代學科方向。如圖1通過3個職業崗位典型工程實踐項目構建模塊內的課程，每個項目的內容涉及復雜的多學科內容。在教學過程中，采用以項目為引導的教學方法，學生通過信息化等手段自主獲取各種信息，教師引導學生制定解決問題的工作步驟及方法，指導學生分析和優化解決問題的路徑，通過團隊的互幫互學來完成項目工作，實現理論知識向實踐的轉化及內化升華。以項目二“模塊化生產系統裝調與維護”為例。基于崗位職業標準，按照工程項目實施流程，制定通過項目資訊收集、工作計劃制定、分站機械裝配、聯站機械調整、電氣元件安裝與系統布線、工控網絡連接、控制程序設計、機械手編程、分站調試運行、聯站調試運行、文檔資料整理、項目展示介紹等12個步驟來完成項目學習。

在工程實踐環節，學生結合就業方向及個人興趣在兩個項目中任選一個。在項目實施中以實踐應用為導向，以創新能力培養為目標，通過在實踐過程中學習、在團隊中合作，引導學生按照工程實踐步驟，利用搭建的工程教育環境和載體，真題重做、真題仿做、真題真做，體現出多層次“做”的貫穿，強化知識與技能綜合應用，形成“構思→設計→實施→運行→創新”的“項目化”教學模式。

在職業資格認證項目中，結合企業工作崗位需求，學生需完成企業指定的資格證書強化訓練和認證考試，檢驗所學能力是否達到職業資格所要求的基本能力，學生在獲得學歷證書的同時，還要取得職業資格證書，實現“雙證融合”。

企業實踐貫穿三年培養，分三個階段進行。第一階段3周是企業的認知實踐，分別安排在第一、二學期。通過實踐使學生對今后要從事的職業有所了解，認識企業的不同崗位所從事的工作等內容。第二階段8周是企業的生產實踐，安排在第三、四學期及寒、暑假。主要是結合所學專業在企業培訓師的指導下有針對性地去熟悉機電設備的操作、產品生產的工藝流程、質量監控及了解機電設備結構。第三段12周是企業的定制實踐，安排在五、六學期及寒假。在企業培訓師和工程師的指導下，在崗位上從事與專業相關的生產、技術服務等工作。企業結合三段實踐的不同目的，制定每一階段具體的實踐內容，實施全程管理，確保學生在每個時期的實踐內容針對性強，與教學緊密結合，而不是流于形式的簡單勞動。

（三）第二課堂延展學生創新能力培養

第二課堂屬教學計劃之外的課程，主要依靠學生社團、大學生創新創業活動小組、技能競賽備賽團隊、魯班工坊等學生群體開展第二課堂教學。在第二課堂中，教師引導學生開展創新項目設計和制作，整個項目由學生獨自完成。僅以近三年的統計為例，我校學生累計申報科技創新項目達500項，一大批小項目、小制作、小論文和專利脫穎而出，學生們先后開發了多種機電產品機構，有些制作的成品已充實到教學實驗中，形成了濃厚的校園科技創新氛圍。

（四）借助政府支持，搭建“產學研”平臺服務于人才培養

學校牽手西安交通大學等一流院校，組建“高端裝備制造創新協同中心天津中德基地”，建設6個重點實驗室，由來自本校和其他高校的教師、企業技術人員和學生組成研究團隊，搭建“產學研”平臺。近三年，學校依托這個平臺，在“天津市企業科技特派員行動計劃”支持下，共派出企業科技特派員192人次，服務天津汽車模具公司、天津諾德機電設備有限公司、宜科（天津）電子有限公司等科技型中小企業，開展相關產品研發、產品改造升級、技術攻關、設備優化、專項研究開發與成果轉化等工程實踐創新，先后獲得省部級支持的科研立項60余項，幫助企業獲得授權專利156項，為200余家中小型企業轉型升級提供了強大的智力支撐和技術保障。這些工程實踐項目的實施，既培養了大批青年教師的工程實踐能力，同時也為教學提供了大量的工程項目素材，教師將工程案例回饋于教學。

總之，在近五年的高職人才培養中，學校通過實施“產教融合、校企交替、雙主體”人才培養模式，構建培養工程實踐能力的“雙平臺+職業能力”課程體系，形成“校內課堂+教學工場+企業生產一線”的教學形式，建立教師工程實踐多元化的培養平臺，在高職教育人才培養中進行了工程教育的嘗試，提升了學生的實踐能力、創新能力、跨專業行動能力和綜合能力，獲得了更多企業的認同和支持，推動了工程教育在高職院校人才培養中的實施，并取得了一定的成果。

三、加強高職學生工程實踐能力培養的對策建議

（一）推廣“雙主體”人才培養模式

以“產業和教育相互融合、學校與企業相互合作、學校與企業協作培養”為主線，形成在“校內課堂+教學工場+企業生產一線”環境進行職業崗位能力互補性培養的應用型技術技能人才培養模式[7]。

（二）建構“雙平臺+職業能力”培養課程體系

“雙平臺+職業能力”培養課程體系，既能注重學生文化基礎理論知識和專業理論知識的提升，為學生的終生學習打下堅實的理論基礎，又可強化“三級能力”遞進式能力培養。它的設計遵循了職業能力遞進式的培養規律，在不同能力的培養階段上對接不同的教學模式;通過基于工作過程系統化的“集成化”課程設置，可保證課程間內容的縱向關聯，在復合型專業技術技能人才培養上做到課程體系的構建和實施與企業需求相契合。

（三）利用第二課堂提升學生實踐能力

對推廣第二課堂給予必要的財政支持。在多學科教師組成的指導團隊指導下，學生自己管理，通過小項目、小論文和專利的開發和制作，拓展學生的專業知識與技能，提高學生的實踐應用能力。

（四）搭建“平臺”助推教師科研能力提升

應借助政府支持，搭建“產學研”平臺，推動青年教師科研能力的提升，服務于人才培養。以尋找產業剛性需求為基本點，深入對接企業需求;以應用技術師生研究團隊為主體，開展基于問題、需求的研究，將成熟的優質項目作為工程案例服務于教學;后期將研究成果轉化成產品，以產業資本為推手，整合各方資源，建立資金池，將產品產業化運作，用于生產實踐，形成良性循環。

參考文獻：

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[3]陳成.機械類項目化綜合考核方案的探索——以雙元制AHK工業機械工考試為例[J].機械研究與應用，2015（5）：235-238.

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[5]姜大源.工作過程系統化課程的結構邏輯[J].教育與職業，2017（13）：5-12.

[6]史艷霞，湯曉華.應用型本科技術技能人才國際化培養定位及途徑研究——以自動化專業為例[J].職教論壇，2018（3）：172-176.

[7]王婀娜，吳全全.德國職業“關鍵能力”的內涵及培養途徑研究[J].中國職業技術教育，2014（9）：64-67.

（責任編輯：楊在良）

Abstract： Taking the training of electromechanical talents of higher vocational education as the starting point， this paper analyzes the problems faced by the engineering practice ability of higher vocational students' cultivation，explores the application-oriented mode of "integration of production and education， school-enterprise exchange and dual-subject"， constructs a "dual platform + professional ability" training curriculum system on the basis of engineering practice ability training， forms the instruction form of "school classroom + teaching workshop + enterprise production line"， builds students' innovative ability through second classrooms， improves the engineering-practice ability of young teachers with the platform of industry， teaching and research， and explores a new way to train technical skill-applied talents in the interaction between education and industry.

Key words： higher vocational students; engineering practice ability; integration; industry-university-research cooperation; curriculum system; second classroom