EPIP“課賽融通-職普融通”教學實踐改革創新

張家荃，武美雙，葛立清

(天津市經濟貿易學校，天津 300381)

一、EPIP教學模式在“課程建設與技能比賽”上應用成效

(一)以“課”入手，賽課融通

1.以能力源機器人套件為載體，進行課程初探

2017年學校著力打造機器人技術應用專業，2018年在該專業率先開設《邏輯編程一智能創意機器人》課程。《邏輯編程一智能創意機器人》課程以能力源機器人套件作為依托，以實際工程項目為載體，采用項目化管理的現代教學方法,將職業理論知識體系學習、實際動手操作實踐技能拓展訓練、職業素質養成的內容貫穿實施于培訓任務安排的管理全要素過程環節之中,以具體真實企業工作任務內容及崗位工作活動過程內容為載體來進行整合、設計教學內容。該課程融合了機械原理、機械設計、電子傳感器、電子線路搭建、計算機編程等專業領域技術，課程體系分為機器人搭建、機器人制動、機器人綜合應用三個階段，共計42個任務、108學時，為學年課。通過實踐對比反饋EPIP教學模式,啟發學生的邏輯思維，并逐步從圖形代碼編程過渡到代碼編程階段，提高學生邏輯思維能力和編程計算思維能力，提升學生信息科學素養，更好地適應人工智能大時代的要求。

2.以開源硬件、軟件為載體，進行課程改革

經過兩年的校內試行，專業教師們發現《邏輯編程》課程教學載體采用品牌機器人套件這樣的方式存在一定局限性，因為其底層程序并不開源，拓展空間較小，不足以滿足該課程作為學校人工智能科普基礎課程的要求。為此，學校在2019年依托天津市中等職業學校提升辦學能力建設項目，積極響應國家提出的全民人工智能啟蒙教育的號召，在中職教育階段率先探索職業教育領域下人工智能啟蒙教育，以(工程實踐創新項目)EPIP教學模式打造《創意電子與編程》校企共同開發特色專業基礎課程以及相關課程資源。該課程以開源硬件為載體，兼容性及可拓展性強，采用計算機圖形化編程訓練與應用C語言編程學習相結合訓練的培養方式來鍛煉提高學生自身的應用編程基本能力,邏輯思維能力、計算性思維技能及綜合編程運用能力,培養鍛煉學生自己分析判斷問題方法和解決分析問題能力的實踐能力、協作動手能力以及創造能力,并且提升信息科學素養，適應人工智能大時代的要求。

《創意電子與編程》課程校本活頁式教材中采用真實工程項目案例作為載體，分為初級篇(六大章節共24個項目)、高級篇(3個綜合項目)，共計144課時，詳見表1。

表1 《創意電子與編程》目錄(初級篇+高級篇)

該課程將電子線路、開源硬件搭建、圖形化編程、C 語言編程等知識技能要點結合進教材實例，教學流程按照項目發布、硬件準備、知識鏈接、硬件搭建、軟件編程(流程圖一程序圖)、功能驗證、進階拓展等七個方面展開。在《邏輯編程一智能創意機器人》系列課程中的這一個一個實踐項目活動中,皆有旨在培養鍛煉學生自主認知學習能力、獨立閱讀思考、邏輯推理、語言知識表達、信息獲取加工、文字處理應用綜合的實際能力的；旨在培養鍛煉學生合作能力，自我經營管理企業的基本能力；培養鼓勵學生創新能力，激發廣大學生良好的創新好奇心、想象力和獨立創新實踐思維，鼓勵培養學生能夠適應新社會新需求，愛崗敬業、精益求精，動手參與實踐工作和解決問題。課程中的每個項目任務都遵循(工程實踐創新項目)EPIP教學理念，力求體現完整、體現過程、體現全面，教師與學生(團隊)不停地做一件件完整的工作任務，教師在一件件完整的項目上教，學生在一件件完整的項目上學。

《邏輯編程一智能創意機器人》課程每個章節均配套設計了思政教育內容，有機融入工匠精神、勞動精神、創新精神等內容，啟發學生思考學習該門課程的價值與貢獻，增強學習責任感使命感，實現可持續性學習。

經過兩輪EPIP課程改革，參與課程的學生在同等技能比賽中的成績大幅提升，同時該課程在日常教學過程中也深受學生的青睞，一些非機電、電子、工業機器人等工科專業的學生也紛紛報名參加學校的智創空間學生技能興趣小組學習活動和技能比賽，這也讓我們專業教師看到了 EPIP教學模式在職業教育多專業上的可復制可拓展性。因EPIP的四個元素，即強調工程化、實踐性、創新型和項目式，所以三者組合在一起也必將變成以大量實際項目工程研究為學科背景和知識基礎，并始終以實際工程研究實踐應用為目標導向的和始終貫穿,以職業能力的培養提高為發展目標的和始終歸依的,更加強化理論實踐創新，加強項目任務統領性的特點，這樣的教學思想與職業教育的方法完全契合，適合多專業、大范圍的教改、課改使用和推廣。

(二)以“賽”為媒，以“賽”促教

2017年學校依托工業機器人專業建設項目，打造了機器人控制體驗室，見圖1，2018年為更廣泛地推廣EPIP教學模式建設了EPIP工程實踐創新體驗中心，見圖2，用于日常教學、實訓、各類級別的機器人相關大賽訓練要求,以及智能創意機器人創新創意等社團活動。

圖1 機器人控制體驗室

圖2 EPIP工程實踐創新體驗中心

EPIP教學模式內涵創新性運用到賽項訓練與指導工作。例如天津市職業院校技能大賽中職組智能控制技術這個賽項，指導教師在制定訓練方案和計劃時，就是按照EPIP項目式地拆解比賽任務，將比賽場地劃分為不同任務的“項目區”，要求學生自行分組組建“項目組”領取“項目區”的實際任務，接下來的是由學生按照任務拆解—硬件設計搭建—動力系統組建—繪制流程圖—編寫程序—功能調試等步驟完成項目任務。學生在這種工程實踐創新項目式的訓練模式下，不僅理論知識和技能水平大幅提升，同時創造想象力、分析解決問題、邏輯思維與工程思維得到鍛煉，綜合能力明顯提高。學校專業教師在近五年的課程改革實踐中，專業教學能力大幅提升，教學理念更具創新性，EPIP教學模式受到教師和學生的高度認可，同時也取得了一定成效。表2為近五年學校學生及教師參加各類工程實踐創新、教育機器人等智能創意競賽的成績(部分)。

表2 學生及專業教師歷年獲獎情況統計(2017-2021)

二、在EPIP視角下，多方面探索“職普融通”新路徑

(一)積極申報青少年科普創新教育基地，打造EPIP工程實踐創新體驗中心，搭建職普融通初舞臺

2017年建成的機器人控制體驗室，除了滿足日常教學大賽訓練等需求外，同時面向社會、中小學開展各類機器人科普活動。2018年2月，學校獲批為全國青少年機器人技術等級考試中心以及全國青少年電子信息科普創新教育基地，連續兩年承辦全國青少年計算機技術等級線下考試，學校連續獲得2018至2020年度科普優秀單位稱號。2018年、2019年，學校連續兩年作為天津市唯一的中職學校成功入選中國科協青少年科技中心授予的“全國青少年人工智能活動特色單位”稱號。

表3 學校歷年獲獎榮譽統計(2017-2021)

2019年學校充分利用現有條件，進一步拓寬工業機器人實訓基地的功能，打造了EPIP工程實踐創新體驗中心和人工智能職業體驗與實踐基地，以智能鼠走迷宮、智能機械臂——書寫機器人及物流碼垛、分揀搬運機器人、WER教育積木機器人工程實踐創新競賽和開源電子創客教育為主要內容，以培養學生創新能力和綜合職業能力為目標，積極推進職普教育深度融合。學校在深化職普交流，探索職教、普教教育教學互溶新模式下，竭力培養學生專業技能以勝任用人單位就業需求，積極發揮了服務社會的職能。

累計至今，學校作為科普創新教育基地共舉辦過天津市岳陽道小學創意機器人體驗活動、中西部聯合辦學科普實踐體驗活動、“深化普職交流，強化職業認知”參觀體驗活動、全國青少年機器人技術等級考試師資培訓班、天津市技能大賽“普職融通工程實踐創新”賽項集訓、職教周職業體驗“啟智潤心”系列活動、“大小”聯動，徜徉科海職普融通體驗活動等，上述活動的體驗項目均是按照 EPIP教學模式的框架下進行的項目設計，體驗者在真實的項目任務中，按照項目指導書一步一步完成動手實踐，從中體會職業教育的魅力。

(二)深化職普融通，開發職業啟蒙課程

學校認真落實國家要求，充分利用學校優質資源，搭建職普互通橋梁，助力職業領域啟蒙教育，聯合中小學開展第二課堂，以勞動教育、職業啟蒙教育課程為依托，促進不同類型教育橫向融通。

2021年4月與天津市第二南開學校建立職普教育合作關系，在作為天津市第二南開學校“校外職業體驗實踐基地”的基礎上，進一步發揮職業學校專業特色優勢，結合普教學生學情特點及需求，以經貿學校五大特色專業系部為基礎，結合職業崗位技能特點，采用“模塊設計、多元組合、能力遞進”課程開發模式，遵循EPIP教學模式，從初中學生的認知水平和發展需要出發，使學生從真實項目發現問題，轉化為活動主題，通過考察探究、設計制作、實際生活設想等方式進行職業體驗，培養中學生綜合素質的跨學科實踐性課程——《職業認知》模塊課程及教學資源，作為職業啟蒙課程的教學嘗試。

該課程涵蓋面點師、編程師、動漫游戲設計師、物流員、出納等6種職業類型共8大模塊。學生在學習的過程中，了解了職業教育的基本類型、職業崗位設置及其基本內涵。通過課程的專業學習，掌握了一定的職業理論知識及動手實踐技能，具備了從事職業發展的綜合素養，更加明確了勞動精神的重要性，實踐、體驗、拓展、延伸培養學生良好的道德行為習慣，培育職業素養。

三、職業教育EPIP教學模式前景展望

EPIP教學模式不是方法，更不是計劃，它是指導開展教學研討活動需要的又一整套基本方法論體系,是教師在堅持一定馬克思主義教育思想理念、教學基本思想、教學工作理論方法指導情況下,建立概括起來成的一整套較為相對穩定有效的學校教育科研教學研究活動策略方法、結構框架內容和主要活動程序。EPIP教學模式解決了什么問題？EPIP具有強大的生命力，體現在“激活”，激活現有的教學理念、教學團隊、教學方案和教學管理等各種教育教學環節和要素。我校在近幾年的實踐探索中，深深感受到在職業教育領域以EPIP教學模式開展教學改革、課程改革、競賽改革的必要性和重要性，特別是EPIP “六遞進”原則，更是在課程改革實踐中揭示了EPIP的核心，即“完整”和“真實”。

EPIP強調“以用立業”，聚焦和解決了職業教育教學改革的關鍵問題——教師真教，學生真學。希望中國職業教育在EPIP教學模式的引領下，實現改革創新，梳理中國職教品牌！