工程實踐創新教學模式實踐

王科 陳浩

摘要：針對當下高職專業教育存在的專業教學脫離企業生產實際，學生工程實踐創新能力培養乏力的現實情況，本文進行了原因分析，指出了傳統教學模式存在的部分不足，并以機電一體化技術專業為例，基于EPIP教學模式，從教學組織管理、教學資源庫建設、考核標準制定和教學團隊建設等方面出發進行了經驗總結。

關鍵詞：工程實踐;創新;EPIP;教學模式

中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：2096-6903（2021）10-0123-03

隨著我國“一帶一路”倡議和“中國制造2025”等重大戰略的提出，產業結構轉型升級已經對專業技術人才提出了越來越高的要求，其中工程實踐創新能力已經成為能力要求中的重中之重[1]。具體而言，工程實踐創新涵蓋了工程（Engineering）、實踐（Practice）、創新（innovation）、項目（Project）四個方面的要素，簡稱為EPIP[2-3]。EPIP能力包含了兩個層次的能力，一是工程實踐能力，這是確保從業人員能夠順利完成企業各項生產工作任務的基礎;二是創新能力，這是前者的提升，是從業人員在具備對工程實踐各環節的足夠理解之后所獲得的認知升華，使其能夠看到工程實踐中的各種弊端并且給出更優的解決方案。

機電一體化技術（下文中簡稱為機電一體化）又稱機械電子工程，是將電子器件的信息處理和機械裝置的控制功能融合的一種復合化技術[4]。機電一體化涵蓋了機械技術、電工電子技術、控制技術、信息技術和傳感器技術等多種技術，被戲稱為“萬金油”專業，涉及到制造型企業需求的方方面面，理論上是最貼近于工程實踐的一類專業。但在實際中，機電專業的學生普遍存在工程實踐經驗不足，創新精神匱乏等問題[5]，這大致可以歸咎為以下幾個方面的原因。

1機電一體化教學現狀分析

1.1課程內容與企業項目實際相脫節

目前的專業教學內容中，仍然有很大一部分比重來自于課程體系而非企業實際項目。這種類型的知識積累模式比較適合于學術型課程教學，而非應用型課程教學。

作者簡介：王科（1979—），男，浙江龍泉人，碩士研究生，副教授，研究方向：機電一體化專業教學與科研。

因為這種教學組織方式沒有將教學內容和具體使用場景相結合起來，不聚焦，學生也得不到更直觀的鞏固技術技能的機會。此外，雖然也有許多專業教師已經采用項目化教學，但是很大一部分教學項目是由教師自行總結的，脫離了企業生產實際，一定程度上偏離了方向。此外，多數的項目化教學仍然只束縛在課程內部，并沒有形成課程間的有機聯動，學生學完仍然不清楚專業課程之間的關系。

1.2教學管理和考核模式松散

學生的學習積極性，一部分依靠自驅，一部分則依靠教學管理。在傳統的教學模式中，學生通常單獨被動地接收專業知識，偶有分組授課的形式也往往沒有把握到團隊協作的精髓。此外，課程考核簡單粗暴，一張試卷應付了事，忽略了對學生學習過程中各種“軟實力”的評估，缺乏客觀性。

1.3教師工程創新教學能力不足

大部分專業教師都是研究生畢業之后直接入職高職，沒有企業經歷。由于研究生期間的研究工作比較偏向于基礎研究，和制造類企業的生產實際脫節明顯，故許多專業教師在專業教學過程中難免落入“盲人摸象”的怪圈，形似而神不似。由于缺乏實踐經驗和動手能力，工程實踐的創新就更是空中樓閣了。

2基于EPIP的機電一體化教學改革

基于EPIP的教學模式相較于傳統的教學模式，無論是在教學組織管理方面，還是在教學團隊建設等方面，都有顯著的區別。在實踐過程中，總結了一些教學改革經驗，闡述如下。

2.1教學組織管理

基于EPIP的機電專業教學組織管理模式，相較于傳統的教學組織管理模式，有顯著的區別，主要體現在以下幾個方面：

在學生分組方面，不同于傳統教學的單兵作業，在EPIP的實踐過程中，學生分組進行學習。每個小組4名學生，根據個人所長共同商定如何分配項目實踐過程中的調查、設計、安裝、調試、講解和安全監督等各個方面的任務。

在教學模式方面，不同于傳統的學科體系教學，在EPIP教學模式中，專業教學采用項目化教學的形式推進。不再拘束于課程的概念，所有專業知識都服務于教學項目。針對每個教學項目，多名相關專業教師相互協作進行團隊授課。比如，“機電一體化技術與系統”的授課教師首先指導學生進行任務分解和整體設計“電工電子技術”的授課教師指導電路設計和計算機仿真“機械制造技術”的授課教師指導機構設計和制作;“電氣與PLC控制技術”的授課教師指導電路板的實際制作、編程及排故。

2.2人才培養方案修訂

根據EPIP教學組織模式，將課程分為職業素質課、職業技術課、職業技能課和雙元制實習環節，分別交由職業院校專任教師和雙主體育人對口企業工程師協作執教，在校內實訓基地和（跨）企業培訓中心等場所輪換進行。特別的，企業教學任務的設計由企業根據事先商定的協同人才培養方案進行設計，以企業生產行為過程為導向，循序漸進，項目難度逐步提升，既著眼于企業的實際問題，又提升學生的專業能力，在不斷的項目實踐中逐步成長為技術骨干。通過職業素質培養、職業技能實訓和企業實際項目操練等多環節的協同教學，實現了職業專業教學和企業實際生產過程的有效銜接，專業能力培養聚焦企業實際崗位所需，達到精準培養高技術技能人才的目的。課程體系構架如圖1所示。

2.3教學資源庫建設

EPIP教學采用項目化教學模式，教學項目的設計是其中的重中之重。為了使學生的工程實踐創新能力逐步提升，教學項目的設計需要遵循幾個基本原則：一方面，教學項目需要來源于工程實踐，從企業的實際生產行為過程中進行提煉。另一方面，教學項目之間不能是割裂的，而是要根據學生的知識積累特點呈螺旋上升式地進行安排，各類知識點在不斷的迭代和升級的過程中被習得。

為了保證教學項目的工程實踐屬性，教學項目需要來源于企業實際生產行為過程，但企業的生產行為過程并非按項目式排列的，存在一定的交叉和重復。另外，由于生產設備和環境等限制，也并非所有的生產行為都可以轉化為教學項目。針對這些問題，筆者所在團隊采用以下方式進行教學項目的整體設計：首先，由指導教師帶領學生團隊深入企業車間調研生產行為過程，從中選定具有代表性且可以在教學環境中復現的生產行為過程作為項目來源;其次，學生調查相關技術資料，在教師的指導下進行技術分析及項目分解，擬定若干種復現的技術路線;接著，通過計算機仿真和模擬項目搭建等方式對各種技術路線進行驗證。根據項目復現過程中獲取的數據和經驗，增加對項目的深層次理解，從而找出該項目可能存在的性能提升點;然后，聚焦于選定的性能提升點進行單點突破，理清其限制性能的癥結所在，通過技術創新實現整體性能的提升;最后，對該教學項目進行總結，包括相關數據報表的整理、歸檔。在完成一個教學項目的整體設計之后，根據涉及到的知識點及技術層次，將其置于合適的教學項目序列位置。

如上所述，EPIP教學項目由教學團隊從企業實際生產過程中挖掘典型工作項目，然后加以深入剖析、設計、復現和提升。整個過程需要反復打磨，繁冗且耗時長。故EPIP的教學項目設計是一個逐漸積累的過程，貴精而不貴多。

機電專業資源庫中，除了根據上述流程設計的教學項目，還涵蓋了大量其他專業教學資源。如技術點的微課視頻、各類操作規范文檔、國內外專業工具書籍和最新專業技術介紹，方便學生自學及資料查詢。

2.4考核標準制定

項目考核EPIP項目教學中的重要一環，它包括兩個階段的考核。一是常規的項目完成情況考評，每個項目完成后，學生團隊需要對項目完成情況進行匯報。教師根據學生對工程項目的理解、作品的功能及性能、提出的改進方案的創新性及效果、技術文檔的規范性、匯報過程的語言表達等方面的表現給予評價;二是過程性考核，教師根據學生在項目進行過程中展現出的技術操作規范、團隊協作與合作意識、解決問題的能力等方面給予綜合評價。

綜合上述兩種考核手段，盡可能客觀地還原學生工程實踐創新的全過程及實現效果。

2.5教學團隊建設

前已述及，EPIP的教學項目需要以團隊授課的形式進行指導。故教學團隊的成員之間需要密切協作，打破課程之間的藩籬，圍繞著同一個教學項目進行教學設計。為了配合得更加緊密，教學團隊需要定期進行磨課。

從教師組成上看，除了學校的專任教師，為了增加工程實踐的“真”度，還會定期邀請企業工程師來校講學，將企業工程一線的技術技能和工程標準直觀地呈現在學生的面前。此外，定期安排專任教師帶領學生團隊深入生產一線進行工程實踐訓練，增加專任教師的企業從業經驗，加強其理論聯系實際的能力，提升其工程技術素養。

3結語

審視當下高職專業教育的現狀，仍然存在課程內容與企業項目實際相脫節、教學管理和考核模式松散、教師工程創新教學能力不足等問題。這造成了專業教學脫離企業生產實際，學生工程實踐創新能力培養乏力的現實情況。對匕，本文以機電一體化技術專業為例，基于EPIP教學模式，從教學組織管理、教學資源庫建設、考核標準制定和教學團隊建設等方面出發進行了經驗總結，指出了可以通過工程實踐項目教學、團隊授課、團隊學習、引入工程性考核、教師深入一線工作調研等方法增強高職院校的工程實踐創新能力培養效果，這對于服務好地方制造類企業有積極的意義。

參考文獻

[1]李玉軒.“工程實踐創新”在高等職業院校機電類專業教學中的探索與實踐：以天津城市職業學院為例[J].天津職業院校聯合學報，2018，20（9）：42-46.

[2]白巖峰.基于“魯班工坊”高職機電類專業EPIP教學實踐研究[J].現代職業教育，2018（28）：186-187.

[3]呂景泉.EPIP職業教育教學模式[M].北京：高等教育出版社，2019.

[4]章浩，張西良，周士沖.機電一體化技術的發展與應用[J].農機化研究，2006（7）：46-47.

[5]強懷博，王洪喜.基于工程創新能力培養的機電系統設計課程教學改革探索[J].中國現代教育裝備，2015（19）：57-59.

Engineering Practice Innovative Teaching Mode Practice：Taking Mechatronics Technology as an example

WANG Ke，CHEN Hao

（Lishui Vocational and Technical College，Lishui Zhejiang 323000）

Abstract：Aiming at the reality that the professional teaching of higher vocational professional education is out of the actual production of enterprises and the lack of ability to cultivate innovative ability of students in engineering practice，this article analyzes the reasons and points out some of the shortcomings of the traditional teaching mode，and takes the major mechatronics technology as an example，based on the EPIP teaching model，some experience is summarized from several aspects of teaching organization management，teaching resource library construction，assessment standard formulation，and teaching team building.

Keywords：engineering practice;innovation;EPIP;teaching mode