機電專業(yè)工程實踐創(chuàng)新教學模式探究

王科

【摘要】由于生源、教學管理、課程體系及教師素質(zhì)等多方面的因素限制，傳統(tǒng)的職業(yè)教育模式很難培養(yǎng)出知行合一，具備終身學習意識和創(chuàng)新能力，且和產(chǎn)業(yè)實際需求相匹配的技術(shù)技能型人才。工程實踐創(chuàng)新工作任務(wù)依托開放式實踐教學模式，以實際工程工作任務(wù)為教學工作任務(wù)來源，在剖析、重構(gòu)、設(shè)計、驗證的工作任務(wù)過程中實現(xiàn)實踐與創(chuàng)新的交替與融合，全面增強學生的自主學習和實踐創(chuàng)新的能力。本文分析了傳統(tǒng)教學模式中存在的諸多問題，闡述了工程實踐創(chuàng)新的內(nèi)涵，指出了該教學模式構(gòu)建需要具備的幾個要素，并對教學模式的若干特點進行了探討。

【關(guān)鍵詞】工程實踐? 創(chuàng)新? EPIP? 教學模式

【基金項目】浙江省高等教育“十三五”第一批教學改革研究項目（jg20180804）：機電專業(yè)工程實踐創(chuàng)新教學的研究與實踐。

【中圖分類號】TH-39;G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）09-0169-02

技術(shù)技能型人才是現(xiàn)代制造業(yè)的中堅，尤其是工程實踐豐富，自主創(chuàng)新能力強的技術(shù)技能型人才，在生產(chǎn)制造流程中起到技術(shù)實現(xiàn)和再造的作用，已然成為諸多制造型企業(yè)望眼欲穿的“香餑餑”[1]。技術(shù)技能型人才培養(yǎng)關(guān)鍵在工程實踐創(chuàng)新教學，難在工程實踐創(chuàng)新教學，特色也在工程實踐創(chuàng)新教學。現(xiàn)場教學當然是實踐教學的最好手段，但當前國內(nèi)企業(yè)面臨嚴峻的行業(yè)競爭和繁重的生產(chǎn)任務(wù)，能專門分配生產(chǎn)資源用于教學的寥寥無幾，學生在企業(yè)中的實習往往最終淪為廉價勞動力的代名詞。所以，一個次優(yōu)的方案就是在學校內(nèi)部構(gòu)建一個類企業(yè)的培訓空間，以企業(yè)的工作任務(wù)和標準用于技術(shù)技能教學，而這恰恰是當前各類職業(yè)院校所欠缺的。很大部分的職業(yè)院校，缺乏面向企業(yè)的工程訓練，學生的工程實踐創(chuàng)新培養(yǎng)手段匱乏，與產(chǎn)業(yè)界的需求脫節(jié)嚴重。隨著“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略的驅(qū)動，教育提優(yōu)已經(jīng)成為了職業(yè)教育改革的大趨勢[2]。近年來，教育部先后發(fā)布了《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）》和《國家職業(yè)教育改革實施方案》，積極探索在職業(yè)教育的日常教學中，融入工程實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。傳統(tǒng)學科本位教學模式改革，已經(jīng)箭在弦上。

一、傳統(tǒng)教學模式存在的問題分析

（一）學生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力不足

相當數(shù)量的高職生學習基礎(chǔ)弱、學習習慣差、更缺乏良好的學習動機。在高職相對寬松的學習環(huán)境里不知該如何自主學習，老師不布置作業(yè)就無事可做。除了自主學習能力差之外，對高職教學模式的不適應(yīng)也是降低學生學習興趣的重要原因。相比于中職教育，高職教育的教學內(nèi)容更加綜合，教學組織更加自由，考核機制也更加全面。部分學生沒有掌握科學的學習方法、尚未養(yǎng)成良好學習習慣，不知道專業(yè)課程學習與今后工作的聯(lián)系，因而缺乏持續(xù)的學習自驅(qū)力和目標。隨著教學的深入，知識漏洞越積越大，積重難返。

（二）教學管理和課程體系偏于保守

雖然這幾年高職院校的教學環(huán)境、教學設(shè)施得到很大的提升，但仍舊保持相對封閉的狀態(tài)，實驗實訓室除了上課時間，對學生開放不足，管理模式偏于守舊。此外，當前的課程體系偏重于傳授涉及事實、概念以及理解、原理方面的“陳述性知識”，需要改造我們的課程和課堂，以求讓學生在實踐中建構(gòu)“過程性知識”，最終確保學生在實際工作中不僅能夠理解“是什么”和“為什么”的原理性問題，還能夠解決“怎么做”和“怎么做更好”的實踐與創(chuàng)新問題。創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)能力、工匠精神的培養(yǎng)缺乏有效的課程載體支撐。

（三）教師工程創(chuàng)新教學能力存在的問題

教師的“雙師”素質(zhì)有待提高，目前高職院校的專任教師很大一部分是從學校到學校，缺少企業(yè)經(jīng)歷和實際工作任務(wù)經(jīng)驗。高職院校教師的雙師素質(zhì)在很大程度上決定了學生的實踐與創(chuàng)新能力水平，這也導致了不少畢業(yè)生的實踐創(chuàng)新能力為用人單位所詬病。此外，部分教師教學心態(tài)浮躁，一味強調(diào)現(xiàn)在的高職生素質(zhì)低，難教難管，不能深入了解學生，發(fā)掘其優(yōu)勢和閃光點，因材施教;部分教師因循守舊，照本宣科，一套教學資料和教學方法多年無改進更新，學生上課難有激情;部分教師為了投學生之所好，降低對學生的要求，放寬考試評分標準，一再遷就不努力的學生，使得不良學風日漸蔓延;部分老師固守傳統(tǒng)的考試和考核模式，一張理論試卷，大面積不及格，用考倒學生的辦法消滅了學生僅有的信心，同時也打倒了自己。

二、工程實踐創(chuàng)新工作任務(wù)教學的內(nèi)涵

工程實踐創(chuàng)新工作任務(wù)（EPIP）是工程（Engineering）、實踐（Practice）、創(chuàng)新（innovation）、工作任務(wù)（Project）四個詞的英文單詞的縮寫，其基本理念是先對實際工程工作任務(wù)進行調(diào)查學習，然后對工程工作任務(wù)進行實踐，在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)和分析問題，累積技術(shù)技能，最后通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)工程工作任務(wù)問題的解決[4]。

EPIP教學以實際工程工作任務(wù)為基礎(chǔ)，以實踐操作為手段，以培養(yǎng)技術(shù)技能創(chuàng)新意識和能力為目的。從傳授專業(yè)知識和培養(yǎng)專業(yè)技能出發(fā)，通過工程工作任務(wù)中實踐與創(chuàng)新的交替與融合，使學生在學習的過程中，逐步掌握信息搜集和篩選的能力，實際工程工作任務(wù)所需的專業(yè)技術(shù)技能，團隊協(xié)作的能力，自主分析和創(chuàng)新的能力，終身學習的能力。從而全面增強學生的職業(yè)化能力，從根本上說是以學生為中心的教學模式[5]。

三、工程實踐創(chuàng)新工作任務(wù)教學模式構(gòu)建的要素

EPIP教學模式的構(gòu)建，需要幾個方面的要素予以支撐，其中包括課程體系、課程教學平臺和課程教學案例，下面分別進行闡述：

（一）構(gòu)建EPIP課程體系

EPIP教學模式需要相應(yīng)課程體系的支撐，該體系由三種循序漸進的工作任務(wù)層次所組成，分別稱為課程工作任務(wù)，學期工作任務(wù)和畢業(yè)工作任務(wù)。在每門課程中，都有相應(yīng)的課程工作任務(wù)需要學生去實踐，將該課程所學的相關(guān)技術(shù)技能運用其中;接著在前兩個學年的每個學期，都設(shè)置有對應(yīng)程度的學期工作任務(wù)，難度呈逐步螺旋式提升，如第一學年的學期工作任務(wù)以培養(yǎng)專業(yè)興趣和意識為主，主要鍛煉專業(yè)基本技能;第二學年的學期工作任務(wù)主要培養(yǎng)學生的綜合專業(yè)能力，以企業(yè)真實工作任務(wù)為模板，采用真題仿做的形式對實際工作任務(wù)進行深刻的理解;第三學年的學期工作任務(wù)則針對所選取的企業(yè)實踐工作任務(wù)進行一定的技術(shù)創(chuàng)新。三年的工作任務(wù)貫穿中，學生“做中學”，從而激發(fā)學生的學習興趣，使其可以綜合運用所學知識、技術(shù)。通過“做中教”，老師的專業(yè)能力、教學質(zhì)量也可以獲得提高。

（二）構(gòu)建EPIP 課程教學平臺

鑒于EPIP模式特殊性，其教學過程的實施需要有專門的教學平臺作為依托，并需具備以下要素：其一是有專門開辟的實踐教學空間，配備實踐工作任務(wù)所需的各種工具和材料，讓學生能夠完成工作任務(wù)作品的制作;其二是有實踐經(jīng)驗豐富，技術(shù)技能扎實的專業(yè)師傅，不但可以傳授學生工作任務(wù)相關(guān)的技術(shù)技能和工匠精神，還可以言傳身教地傳授學生自主查詢資料、自主分析、自主驗證和自主創(chuàng)新的能力;其三是有相應(yīng)的知識積累平臺和資源庫。為描述方便，下文中筆者將其命名為“機電創(chuàng)新工坊”。

（三）設(shè)計EPIP 課程教學案例

EPIP教學模式強調(diào)工程基礎(chǔ)，故其教學案例應(yīng)該基于真實世界的產(chǎn)品和實際的工程工作任務(wù)之上進行開發(fā)。師生根據(jù)興趣組件團隊后，實地考察企業(yè)的生產(chǎn)過程，選定真實工程工作任務(wù)，學習其背景，明確其技術(shù)需求，分析其工程對象的特點。接著，擬定幾條完成或改進該工作任務(wù)的不同技術(shù)路線，并以“工程實踐創(chuàng)新套裝”為載體，自主設(shè)計、搭建高仿真型智能制造工程工作任務(wù)實體。在該工作任務(wù)載體上，應(yīng)用技術(shù)技能對上述不同的技術(shù)路線進行實施和驗證。通過對工作任務(wù)實施過程中各種實驗數(shù)據(jù)和條件的剖析，師生可以獲得對該工作任務(wù)更深的理解，搞清楚造成設(shè)備性能瓶頸的問題所在，并在此基礎(chǔ)進行創(chuàng)新。在此過程中，完成各種相關(guān)表格和報告的編撰，指導教師根據(jù)實物和文檔對工作任務(wù)進行考核和評價，并形成考核標準。至此，一個完整的教學案例設(shè)計完成。為了覆蓋行業(yè)的典型生產(chǎn)過程，需要持續(xù)設(shè)計多個EPIP教學案例，逐步完善整個教學資源庫，這也是整個EPIP教學模式中最費時的環(huán)節(jié)之一。

四、EPIP教學模式的特點

不同于傳統(tǒng)的學科本位教學模式，EPIP 從“興趣”切入，從“工程”入手，用“創(chuàng)新”作為拓展，實現(xiàn)從工程到實踐再到創(chuàng)新工作任務(wù)的遞進，其特殊的理念和組織形式促成了其諸多的特點。

從結(jié)構(gòu)形式上看，EPIP的教學平臺“機電創(chuàng)新工坊”延伸課程教學內(nèi)容，將理論與實際、知識與能力在“機電創(chuàng)新工坊”中相融合。相比傳統(tǒng)的理實一體化教學，“機電創(chuàng)新工坊”中的教學是工作任務(wù)化的，開放時間也更為自由。此外，EPIP工程實踐工作任務(wù)是和工業(yè)現(xiàn)場一致的，參與工作任務(wù)實施的人員除了教師和學生，還包括企業(yè)專家。

從組織流程上看，在EPIP中，在專業(yè)教師的指導下，學生自主選擇實踐創(chuàng)新工作任務(wù)，自行組織實踐小組，前往生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)查目標工作任務(wù)，并搜集相關(guān)資料。基于調(diào)查資料，對工作任務(wù)進行細致的剖析，并提出工程模擬的技術(shù)路線。通過多次的工程實踐，獲得對目標工作任務(wù)更深刻的理解，并在此基礎(chǔ)上提出技術(shù)創(chuàng)新。實現(xiàn)了課內(nèi)課外聯(lián)動、校內(nèi)外互動、課程集群的融通，跨專業(yè)群融合的開放實踐教學。

除了結(jié)構(gòu)形式和組織流程，EPIP的另一個重要特點是它非常強調(diào)團隊合作。從工作任務(wù)現(xiàn)場調(diào)研、資料搜集、技術(shù)分析、方案制定、工作任務(wù)實施到技術(shù)創(chuàng)新，團隊合作貫穿了整個組織流程。通過這些合作，讓學生更好地掌握專業(yè)技術(shù)技能，找準自己在團隊中的定位，學會和他人溝通協(xié)作的技巧，具備基本的職業(yè)素質(zhì)。

五、結(jié)語

當下職教的教學不能很好地適應(yīng)發(fā)展需要等問題，已經(jīng)嚴重影響了現(xiàn)代職業(yè)教育的快速健康發(fā)展。EPIP采用開放式的實踐教學模式，以“機電創(chuàng)新工坊”為教學平臺，以校企雙元合作的探究式學習模式，讓學生自主充分地認識企業(yè)實踐工作任務(wù)的實現(xiàn)要素和存在問題。在復現(xiàn)工程工作任務(wù)和解決問題的過程中，提升學生的實踐創(chuàng)新能力，同時培養(yǎng)其自主學習、解決問題、溝通協(xié)作的能力。這種模式將實踐工程工作任務(wù)引入到專業(yè)教學當中，開辟了新的教學平臺和空間，改變了技術(shù)技能教學的組織流程，拓展了實踐訓練的時間和空間，將團隊協(xié)作融入到工作任務(wù)實施的每一個環(huán)節(jié)，使得更高層次、更貼近工程實踐的創(chuàng)新成為可能，為解決目前職業(yè)教育中面臨的諸多問題提供了非常具有啟發(fā)性的解決思路。

參考文獻：

[1]委福祥，王延慶，劉洪濤，等.“新工科”背景下材料專業(yè)實踐教學體系探索[J].實驗室研究與探索，2019，38（1）：197-200.

[2]高夕慶.淺談如何在實訓教學中開展工程實踐創(chuàng)新工作任務(wù)教學[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報，2017（2）：50-53.

[3]溝引寧，直妍，柴林江.基于新工科需求的多層次實踐教學體系探索[J].重慶電力高等專科學校學報，2021，26（2）： 52-55.

[4]呂景泉，湯曉華，史艷霞.工程實踐創(chuàng)新工作任務(wù)（EPIP）教學模式的研究與實踐[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2017（5）：10-14.

[5]呂景泉，耿潔，芮志彬，等.工程實踐創(chuàng)新工作任務(wù)（EPIP）教學模式應(yīng)用研究——以高速鐵道技術(shù)類專業(yè)與課程建設(shè)為例[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報， 2020，22（10）： 3-7.