張遠群 王文寧 張利
摘 要:校企協同育人是培養應用型和創新型人才的重要途徑,專業課程作為培養專業人才的基本載體,在產教協同育人理念指導下的教學改革尤為重要。文章以“家具結構設計”課程為例,總結了在教學內容、教學方案、教學方式及實驗課等方面的改革措施。基于校企協同育人模式的專業課程教學改革可以調動學生學習的主動性,培養學生的實踐能力和創新思維,為培養企業所需高素質人才奠定基礎。
關鍵詞:校企合作;協同育人;家具結構設計;實踐能力
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2024)06-0090-03
校企協同育人模式是在人才培養過程中高校和企業緊密合作,共同培養具有實踐能力和創新精神的高素質人才。這種模式突破了傳統教育單一的人才培養模式,更關注社會對人才的需求,能夠充分發揮高校和企業各自的優勢,為學生提供具有實踐性和創新性的教學環境。2014年,教育部啟動產學合作協同育人項目建設,旨在通過政府搭臺,高校與企業對接,共制協同育人方案,完善校企協同育人機制,共同培養人才,為新一輪科技與產業升級構建產教融合的良好生態[1]。因此,各高校積極推動深化產教融合,促進人才培養質量提升。而課程是高校人才培養的基本要素和載體,在充分發揮校企協同育人功能的過程中,專業課程的教學與實踐是產教融合的出發點和落腳點,課程改革的成功也決定了產教融合的成功[2]。
本文以西北農林科技大學“家具結構設計”課程為例,總結了在產教融合協同育人理念指導下,“家具結構設計”教學團隊在課程教學內容、教學方案、教學方式及實驗課等方面的改革措施及成效,以期為承擔產學合作協同育人項目的專業課教學改革提供借鑒。
一、校企合作的現狀及其在課程教學中存在的問題
在國家政策驅動下,校企協同育人、產教融合成為促進創新型和應用型本科高校發展的需要,也是新工科背景下人才培養模式改革創新的必然選擇。西北農林科技大學的木材科學與工程專業積極參與新工科建設,探尋高校與產業間符合學科專業發展的契合點,共建產教融合教學體系,以形成教育與產業、經濟之間的互動互進,目前已與三十多家企業建立了協同育人合作機制及產教融合人才培養基地,聘請了相關企業的多名設計師、管理者和工程技術人員作為西北農林科技大學的產業教師。在推進校企合作協同育人的教育教學過程中,探索了校企共建教學實踐基地、就業實習基地和創新創業人才培養基地等模式。但這些主要運用在專業的集中實踐教學環節,在專業課程教學方面校企合作深度不夠,主要表現在以下幾方面。第一,專業課教學內容未能及時跟上現階段新產業、新技術的發展,不利于學生對行業相關技術前沿和發展趨勢進行了解。第二,專業課程教學多與單個企業合作,不能滿足課程內容的整體性,課程資源融合交叉不足,不利于學生形成多層次、多角度的創新思維。第三,專業課程實驗教學大多為驗證性實驗,企業專家、技術人員未參與課程實驗教學,不能很好地培養學生的動手實踐能力。第四,校企合作處于淺層狀態,企業案例的時效性和先進性不足,難以調動學生的學習興趣和積極性,無法提高學生運用所學知識解決實際問題的能力和創新意識。另外,高校和企業具有不同的行政管理模式,在實際操作中受各自管理體系的影響,企業沒有將實際項目納入校企合作,雙方未建立深入的長效合作,協同育人的作用不能得到有效發揮。因此,基于校企協同育人模式,需要對“家具結構設計”課程教學內容、教學方案、教學方式和實驗課等進行改革和探索。
二、校企協同育人模式下的課程教學改革實施
(一)梳理課程教學內容,構建校企協同育人的課程教學方案
依據木材科學與工程學科的發展趨勢和社會對人才的要求,家具設計人才的培養必須立足于家具產業的改造與提升,立足于家具行業的可持續發展和資源節約,立足于家具產品的工業化制造與個性化需求[3]。“家具結構設計”課程是木材科學與工程專業和家具設計人才培養過程中的一個基本單元,課程體系的科學性和合理性可以有效促進專業建設與發展,教學內容的完整性和時效性可以影響課程的教學效果與專業的人才培養質量。因此,教學團隊積極與相關企業產業教師溝通協調,明確課程教學目標,優化課程教學內容,將新技術、科技前沿融入課程教學,校企共同采取多項措施形成育人合力,構建課程教學方案,提升專業課程的實用性和前瞻性,培養學生的綜合素質和創新意識。
引入學科專業前沿問題,雖擴充了課程教學內容,但課程的學時數沒有增加。為解決教學內容增加和課內學時有限的矛盾,教師根據課程內容優化課堂講授內容,將每章中基本的概念和知識點制作成短視頻,形成網絡教學資源,通過翻轉課堂和討論探究的方式,讓學生在課前預習,教師在課堂通過提問、討論等方式檢查學生的掌握情況。將基本結構和設計方法相近的內容進行整合,在課堂講授中不再重復,學生可通過企業案例、企業現場教學及實驗課環節鞏固對知識點的理解和掌握。例如,第三章實木家具結構設計介紹了實木類家具結構的考慮因素,這些因素與第四章板式家具結構設計和第六章其他家具結構設計的考慮因素相似,課堂不重復講授。
通過優化教學內容,節省出的課堂時間,可以與企業對接,邀請產業教師進課堂,講授產業新技術、新材料、新結構,以及家具結構設計案例等。“家具結構設計”課程涉及不同類型家具結構的教學,應與多個企業共建校企合作,保障課程教學內容的完整性和知識體系的全面性。合作是校企協同育人的前提,人才培養才是落腳點,課程教學團隊結合教學內容與多家企業共建校企協同育人課程教學方案(見表1),以達到企業參與專業人才培養、高校對接產業需要的人才并提升培養質量的目的。
(二)引入遞進式案例教學,培養學生創新意識
案例教學是通過實際案例讓學生更好地理解和掌握知識,同時也可以提高學生分析和解決問題的能力。該教學方法非常適合家具整體結構設計的教學,以解決學生在學習家具基本零件、部件結構及局部結構的知識后,仍然迷茫,不知如何進行家具整體結構設計以及具體采用哪種接合方式的問題。因此,在設計實木家具和板式家具整體結構的教學時,應以案例分析為主,采用逐層遞進的方式教學。首先,由教學團隊與企業結構設計師商討,選取基礎的企業結構設計案例,從家具形態、用材、力學強度、生產工藝等多方面剖析家具的整體構成和零部件之間的接合方式,且與可拆裝結構件模型和拆裝家具教具進行對照,加深學生對基本結構理論知識的掌握,激發學生的學習興趣。其次,以典型案例為主,結合啟發式、參與式教學方式,讓學生尋找案例中的問題并提出解決措施,學會正確的家具結構設計表達方式。例如,在對實木家具結構案例進行分析時,以提問、啟發的方式帶領學生探討不同榫卯結構應用于家具各節點的差異,讓學生參與案例討論,提出解決方案,并要求學生繪制該家具的結構圖和零部件圖。將該案例的技術性文件,即企業結構設計圖發給學生,讓學生對照之前自己繪制的結構設計圖,通過對照發現問題并解決問題,使其體驗結構設計師崗位的工作內容。最后,以企業新產品案例為突破,結合其涉及的多學科知識,通過對材料、結構、工藝等進行評價分析,幫助學生了解產業前沿和最新的技術。還可引導學生質疑、探究新產品構成,通過創新思維進行結構改良或探索新結構,在潛移默化中培養學生的創新意識。
該教學模式要注意校企教師的合理分工,課程案例的選擇由校內教師和企業教師共同研討確定。由于企業教師受自身工作和學校課程教學時間的限制,直接授課學時不宜多。因此,課程基礎案例、典型案例的教學由校內教師負責,新產品案例的教學由企業教師根據案例復雜程度授課1~2學時,然后由校內教師引導學生進行創新設計。結合學生創新設計初稿,再由校內教師、企業教師與學生共同點評、研討,從而完成創新設計方案。
通過兩輪遞進式案例教學模式的探索與實踐,激發了學生對課程學習的積極性。大多數學生反映喜歡案例式教學模式,在完成家具結構設計作業時,不再無從著手,知道該如何進行了。案例式教學受到了學生的認可,學生提交作業(結構裝配圖、零部件圖)的準確性和規范性明顯高于以前。通過遞進式案例教學模式,學生既掌握了扎實的理論基礎,又能運用理論知識進行家具結構設計。企業教師引入的新案例擴展了學生的知識面,更有利于學生進行創新思維的訓練和新產品的開發。近兩年,教學團隊指導學生以創新榫卯結構設計的產品有3件申請了國家實用新型專利,指導學生申報大學生創新訓練國家級項目2項,省級項目4項,校級項目5項。
(三)到企業進行現場教學,提高學生分析問題、解決問題的能力
現場教學是組織學生到生產現場,通過現場觀察或實際操作,幫助學生理解和掌握理論性的知識,拓展學生視野和知識面,在專業課程教學中可以彌補課堂教學的不足。教學團隊與校園周邊企業協商將課堂放在企業,開闊教學環境,使理論教學與實際現場銜接起來,將課堂搬到現實的生產場地。例如,第六章中金屬家具結構部分的教學課堂就搬到了楊陵天工實業有限公司,由企業教師現場講解金屬板材、管材接合的結構形式,并帶領學生參觀生產過程。如此,學生對理論知識的認知更直觀、感悟更深,對金屬家具的造型、結構、工藝相互之間的關聯也有了更清晰透徹的理解。學生分成小組參與組裝家具產品,結合現場討論、互動答疑、點評總結,可以獲得豐富的直接經驗,有助于提升學生分析和解決實際問題的能力。通過對金屬、木材、塑料等不同材質構成家具結構特點的現場觀察分析、研討交流,理解知識的實用性和產品的多樣性,進一步豐富了學生的感性認識,擴寬了知識領域,提升了創新性思維和創新能力。教學團隊也會將企業具體生產或研發新品的項目任務布置給學生,通過參與項目實踐,理解專業知識,體驗創新過程,提高學生分析和解決問題的能力。通過將課堂搬到企業生產現場,提高了學生的學習主動性,鍛煉了學生的動手能力和創新思維,獲得了良好的教學效果。
(四)校企共建綜合性實驗教學,提升學生實踐技能
實驗教學是學生由理論到實踐再認識的過程,能夠承載技能、知識、思維、經驗、素質等層面的教育價值[4],是提高學生動手能力、實際操作能力的重要環節。在實驗課教學改革前,該課程主要為驗證性和設計性實驗,缺少對學生實際操作技能和對實際問題的認知、理解及創新能力的培養。教學團隊與企業教師探索綜合性、探究性實驗課的改革,通過“板式柜子制作”布置綜合性實驗任務,內容包括家具五金件和板式結構32 mm系統的結構設計、加工、安裝、調試等,學生以小組為單位,完成一件柜子的制作。在實驗課之前,依據柜體尺寸,各構件相互位置關系,確定柜體框架接合、抽屜安裝方式、柜門安裝所使用的五金件規格和安裝尺寸,學生需要設計每一塊板件上安裝孔的位置和大小尺寸,并繪制相關圖紙為實驗課作準備。在實驗教學中,教師首先講解加工注意事項和實驗步驟、示范設備操作方法,其次讓各小組學生領取柜子的各個板件、連接用的五金件、使用的手工工具等,再按照劃線、打孔、預埋五金件、部件裝配、柜體裝配、抽屜安裝及調整、柜門安裝及調整等順序完成柜子制作,最后由教師檢查并根據該實物制作的質量給出成績。實驗結束后,要求各小組及時總結、完成實驗報告,制作加工過程視頻。探究柜子不同結構形態引起的家具外觀變化,以及零部件圖的變化,加深對32 mm系統設計規范的理解。
“家具結構設計”課程歷來的知識難點是32 mm系統和家具五金件的教學,教學團隊與企業教師多次溝通,將課程教學中復雜難于理解的部分設計成綜合性和探究性的實驗教學,以便學生更好地理解消化課堂所學的理論知識,鍛煉學生實踐動手能力和解決問題的能力。為使實驗順利進行,海蒂詩集團五金配件有限公司提供了相關設備和家具所用五金件,企業教師講授了五金件特點和實驗方案,并對實驗用的抽屜滑道和柜門鉸鏈的五金件調試給予了指導。在實驗過程中,學生經常會出現加工誤差、產品裝配不到一起等問題,需要教師和學生根據加工流程尋找問題緣由,逐步予以解決,最后完成家具實物的制作。通過設置綜合性實驗課,訓練了學生的實踐操作能力和探索性思維,增加了學生的成就感,取得了較好的教學效果。
通過實驗制作環節,學生對設計基準、加工基準和加工誤差之間的關系以及其對產品質量的影響有了更直觀的認識,對精益求精的工匠精神也有了深刻的感受。該實驗課培養了學生的專業素質和職業素養,學生對五金件的理解更深刻,如有學生結合自身住宿環境,利用五金件特性開發了具有拉伸、折疊功能的學生公寓組合床,該作品在三維數字化創新設計大賽中獲得省級特等獎和國家級二等獎。
三、總結
校企協同育人是提升高等教育質量和培養創新應用型人才的重要舉措,結合木材科學與工程專業特點,本課程所在的教學團隊與企業互通共協,采取了優化教學內容,緊跟新產業和新技術,構建校企協同育人課程教學方案,采用遞進式案例教學,企業現場教學和增設綜合性實驗課等具體措施。實踐證明,校企共建的課程改革實施效果良好,今后將繼續完善課程教學改革,深化校企合作,將產教融合共育人才推廣至其他專業課程的教學中,以期培養出企業所需高素質人才。
參考文獻:
[1] ?陳敬鑫,劉賀,李秀霞,等.基于校企合作協同育人模式的“食品儀器分析”課程教學改革與探索[J].農產品加工,2021(20).
[2] ?李銀丹,李鈞敏,施建祥.產教融合視角下應用型本科高校一流課程建設策略研究[J].中國大學教學,2020(5).
[3] ?張遠群.新時期家具設計人才培養的探索[J].中國林業教育,2011(5).
[4] ?孫德林,孫德彬.“家具結構設計”課程教學模式的探討[J].家具與室內裝飾,2010(6).
[責任編輯 ?胡巍洋]
收稿日期:2023-10-26
作者簡介:張遠群,西北農林科技大學林學院副教授
基金項目:教育部2022年第二批產學合作協同育人項目“家具結構設計課程教學改革與實踐”(2207044572854853);西北農林科技大學教學改革項目“基于校企協同育人的《家具結構設計》課程教學改革”(JY2303039);教育部2023年產學合作協同育人項目“新工科背景下校企協同的創新人才培養模式探索與實踐”(230811194307261)