“知技融合、能力進階”
——培養工程創新能力教學模式的探索與實踐

李桂玲

（衡水職業技術學院，河北 衡水 053000）

在“中國制造2025”背景下，裝備制造業轉型升級不斷加快，工業化信息化融合，產業結構調整和技術變革對高職院校學生的工程應用能力、創新能力和職業素養提出了更高的要求。立足行業發展與人才需求，一線工程技術人員應具備認真嚴謹、專注鉆研、不怕辛苦的工匠精神，根據現在高職學生的學生特點，沒有吃苦耐勞的經歷，理論學習能力不足，傳統的教學內容和教學模式培養的學生普遍存在綜合運用知識的能力不夠，缺乏工程實際應用能力和創新能力，課程教學與工程實際脫節，理論教學與實踐應用不融合，學生的職業素養與工匠精神差距較大等問題。在裝備制造業轉型升級背景下，高職機電類專業要以培養具有工程創新能力和工匠精神的復合型技術技能人才為目標，提出“知技融合、能力進階”的教學模式改革，將創新能力和素質的培養體現在各個工程項目教學中，使學生在未來工作崗位中具有開展創造性工作的能力。

一、教學設計理念

通過企業實踐、校企項目合作的方式獲取工程實際項目，分解項目實施過程，以課程體系進行總體設計，將工程實施中的技能實訓與課程知識點相對應，將綜合工程項目能力劃分為基礎能力、核心能力和綜合能力三個階段，實現知識來源于工程，理論服務于實踐，有效提高學生工程實踐能力和創新意識。

在基于工作過程系統化的課程體系基礎上，分析學生工程應用能力與實際崗位需求的差距，形成“課程標準與職業標準融合，課程內容與工作崗位融合，教學實施與工程項目過程融合”的三融合模式，以培養機電類學生工程創新能力和工匠精神為導向，將理論知識與技能訓練融合一體，從基礎能力、專業能力到綜合能力逐步成為具有工程應用能力、創新理念和工程職業素養的技術技能型人才。

以學生為中心，“教學內容融合工程項目，知識點融入技能訓練”為理念，整合教學內容，融入創新思維和職業素養，針對不同層次的專業課程，開展能力進階的工程實踐訓練，如具備識讀與繪制技術圖紙和加工簡單零件的基礎能力；具備設計自動控制機械裝置的核心能力；團隊合作完成自動化設備改進與設計等創新設計項目的綜合能力。依托創客工作室、工業產品創新設計中心、先進制造中心實訓平臺，運用項目式、案例式、任務驅動式等多樣化教學手段，基于智慧職教慕課，開展線上+線下混合式教學。

二、校企合作開發工程案例，緊跟行業發展

裝備制造業的轉型升級和智能制造的快速發展，高職教學內容與行業發展有所脫節，學生所學知識、技能和素養無法適應企業需求，教學內容的更新依托于專業教師，一是教師每年利用假期不少于2個月的企業鍛煉，深入企業一線，學習最新的專業技能和企業管理，將企業實際產品提煉總結轉化為教學載體，將工程技術人員的職業素養和勞動素養融入到教學設計中；二是校企合作承接中小企業的項目研發，深度產教融合，項目研發吸納能力較強的學生參與，項目完成后轉化為課程教學項目。

表1 具體工程項目一覽表

三、理論知識與工程實踐融合，提高工程實際應用能力

缺乏工程應用背景的教學內容枯燥、乏味，在計算機上的仿真實訓和實驗臺上的實訓缺乏工程現場體驗感，學生沒有學習積極性，制約著學生的職業能力的培養。根據機電產品的生產過程，將工程實際案例引入教學內容，將理論知識融入到解決工程問題過程中。重構課程知識點，與工程實際項目所用知識點相對應，如表2中機械制圖課程重構后的項目與知識點的對應情況。課程教學在一體化實訓室進行，以學生為中心，形成“引入-分析-講解-實施-解決-評價”完整的項目過程，提升教學質量。

表2 《機械制圖》課程基于典型零部件為載體的知識點解構與重構(部分)

表3 《機械制圖》課程識讀零件圖工作過程描述

四、構建綜合實訓中心，滿足綜合實訓需求

機電產品的創新設計制造需要在綜合室的實訓環境中進行，綜合實訓室需要滿足集設計、繪圖、加工、調試于一體的要求，建設省高技能人才培訓基地和智能制造產教融合雙創平臺，整合完善實訓室，建成先進制造加工中心、現代設計中心和自動控制實訓室，配置數控五軸加工中心、車銑復合中心等先進加工設備，3D打印、三維掃描儀、三維設計軟件，集機、電、氣于一體的自動化生產線自動控制設備。開展真實工程項目實訓，承接中小企業設計研發項目。以工程實際為背景，以工程技術為主線，課堂教學融入工程設計元素，企業項目作為學生的實訓任務，在實訓過程，融入企業管理理念，培養學生的勞動素養，提高學生的學習積極主動性和創新熱情。

建立開放的創客工作室，實行導師帶學生、學生帶學生的模式，開展自主創新設計和企業項目設計研發，鼓勵學生參加創新創業大賽，鍛煉學生撰寫項目計劃書和項目宣講的能力。

五、建設在線開放課程，混合式教學打破時空局限

開展線上和線下混合式教學，打破教學的時空限制，課前自學+質疑模式，課中課堂翻轉、討論、競賽，課后總結拓展等模式，拓寬教與學的廣度和深度，依托云平臺建設在線開放課程，錄制微課視頻和操作視頻，學生自學自測，線下課堂采用重點講授、翻轉課堂，以學生為中心開展教學，以項目為載體將知識與技能融為一體。

六、實踐應用

“知技融合、能力進階”-培養工程創新能力教學模式是針對高職專業課程要與工程實際的緊密相連，知識點要與技能深度融合，工程實踐能力和創新能力進階培養，在機電一體化技術專業人才培養過程中進行了實踐檢驗。檢驗效果如下：

一是深入企業實踐，與中小企業建立了穩定的合作關系，共同研發了自動控制氣動壓片機、工業自動鉆孔機、一種便攜式行政執法箱、聲屏障棉纖塊自動化生產線設備等項目，為企業取得顯著效益。選取典型工程項目轉化為教學項目，注重融入職業素養和工匠精神。

二是學生工程實踐能力和創新能力明顯提高，以貼近工程設計的項目為引領，大一基礎階段繪制企業圖紙培養繪圖識圖能力，大二核心階段完成機構設計并加入控制技術，大三綜合能力階段主持組建團隊開展創新設計，參加創新大賽，工程實踐能力得到提升。實現課堂教學與工程實踐的良好循環，引導學生參與教師進行的企業合作項目設計研發和自主創新設計，已完成手動螺旋式壓片器、智能搬運收發室、雙層多輛自行車停放裝置、防跌倒行走輔助器等創新設計項目，獲得15項省級及以上獎勵，取得11項專利。

三是促進在線開放課程的建設，建成現代機械制圖、單片機技術及應用和自動化生產線安裝與調試3門慕課，總學習人數達1.5萬多，《3D打印簡介》和《教你三步畫圓弧連接》兩項微課在全國機械行業職業院校微課大賽均獲得全國一等獎，《盤蓋輪類零件的測繪》獲得第二十二屆全國教育教學信息化教學大賽全國三等獎。

七、結論

堅持“以學生為中心”理念，在課程教學模式、教學方法、資源建設等方面開展了創新性研究與實踐，探索了“知技融合、能力進階” 的教學模式提升學生工程實踐能力和創新能力，提高教學質量。創新了“教學內容融合工程項目，知識點融入技能訓練”的教學設計理念，形成了“實訓環境貼近工程現場”的實訓室建設思路，開展在線開放課程建設實現線上線下混合式教學。