章永華 何建慧

（臺州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 臺州318000）

高等職業(yè)教育的發(fā)展方向和培養(yǎng)目標是“以就業(yè)為導(dǎo)向，以服務(wù)為宗旨，培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才，滿足社會需求”，培養(yǎng)出德才兼?zhèn)?、滿足地方經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的技能型人才，是當前的核心任務(wù)。 這就要求高職院校更加注重應(yīng)用型課題研究，解決企業(yè)遇到的實際問題，并將應(yīng)用型成果實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的同時，將研究成果反哺于教學(xué)，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以企業(yè)真實的案例為背景，培養(yǎng)高職學(xué)生解決實際問題的能力。

反哺是仿生學(xué)中的概念，通常是指“在一定歷史背景和政策原因下，率先集中了優(yōu)勢資源發(fā)展起來的一方，對相對發(fā)展停滯或滯后的一方進行有效扶植與幫助，以達到共同發(fā)展的狀態(tài)和目的”。 本文以作者申請并實施轉(zhuǎn)化的一項專利技術(shù)“一種用于田間農(nóng)作物搬運的機器人”為例，闡述高職院校應(yīng)用型研究成果反哺教學(xué)的設(shè)計、實施以及效果。

應(yīng)用型成果的產(chǎn)生

產(chǎn)生背景 依據(jù)國務(wù)院《關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》，教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》，教育部、財政部《關(guān)于實施國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計劃加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見》等文件精神，高職院校要盡快建立職業(yè)教育教師到企業(yè)實踐制度，高職院校教師必須深入企業(yè)，親身參加企業(yè)整個生產(chǎn)過程，切身體會企業(yè)典型工作任務(wù)和工作環(huán)境，了解企業(yè)對高職畢業(yè)生職業(yè)素養(yǎng)的要求，進而提高自身的專業(yè)實踐技能、組織生產(chǎn)經(jīng)營和科技推廣能力。 浙江省教育廳辦公室《關(guān)于做好2012 年度高校教師專業(yè)技術(shù)資格評審工作的通知》要求：高職高專院校專業(yè)課專任教師應(yīng)具備相關(guān)專業(yè)的工程實踐經(jīng)歷，任職期內(nèi)應(yīng)有到行業(yè)、企業(yè)掛職鍛煉、合作研發(fā)或指導(dǎo)學(xué)生實習等經(jīng)歷，且累計達到6 個月以上。 臺州職業(yè)技術(shù)學(xué)院利用暑假時間組織教師到臺州黃巖臨湖農(nóng)業(yè)機械化專業(yè)合作社鍛煉，該企業(yè)主要從事農(nóng)機研發(fā)、農(nóng)機服務(wù)、農(nóng)作物生產(chǎn)以及加工和銷售。 教師在幫助解決農(nóng)機技術(shù)性問題的實踐過程中深刻體會到人力資源依然是制約農(nóng)業(yè)機械化、規(guī)?；年P(guān)鍵因素之一。 如在谷物收割過程中，需要靠人力將一袋袋稻谷搬運至農(nóng)用車上，這個過程極度考驗勞動者的體力和忍受力。 因此，研發(fā)一種用于農(nóng)田間實現(xiàn)谷物等農(nóng)作物搬運的機器人替代人力成為企業(yè)當務(wù)之急。

產(chǎn)生過程 通過簽訂《一種田間農(nóng)作物搬運機器人的研制》橫向課題合同，確定研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)指標、研究進度和成果形式。 經(jīng)過一年多的技術(shù)開發(fā)，最終完成符合技術(shù)要求的系列研究成果。 包括機器人本體所有零部件圖紙和有關(guān)技術(shù)參數(shù)，申請國家實用新型專利一項，并向該企業(yè)實現(xiàn)專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓，一次性到帳經(jīng)費10 萬元。 所研制的機器人具有能源模塊、移動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)以及部分信息感知和可重復(fù)編程功能，集傳感技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)、人工智能技術(shù)、通訊技術(shù)、圖像識別技術(shù)、精密及系統(tǒng)集成技術(shù)等多種前沿技術(shù)于一身，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，解決勞動力不足，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、多樣化、精準化等方面顯示出極大的優(yōu)越性。

應(yīng)用型成果反哺教學(xué)

反哺教學(xué)的指導(dǎo)思想 反哺教學(xué)的核心在于“育人”，通過將研究精神融入教育理念、研究方法轉(zhuǎn)化為教學(xué)手段、研究成果作為教學(xué)項目引入課堂，豐富和擴充教學(xué)，實現(xiàn)培養(yǎng)與企業(yè)無縫對接、符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要、具有綜合職業(yè)素養(yǎng)的人才的目標。 其內(nèi)化在于教師自身能力的提升， 外化在于培養(yǎng)合格的學(xué)生。 通過項目訓(xùn)練，教師自身形成嚴謹、求真、務(wù)實的精神，有利于培養(yǎng)教師的觀察力和分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)造性思維能力。 在教學(xué)過程中，教師將自己的科研經(jīng)歷、體會和應(yīng)用型科研成果，通過項目轉(zhuǎn)化形成教學(xué)案例傳授給學(xué)生，有利于學(xué)生了解最新企業(yè)動態(tài)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，也有利于學(xué)生接觸來自就業(yè)崗位的真實工作案例，從而培養(yǎng)出合格的工程師型人才。

反哺教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計 用來源于企業(yè)的專利反哺教學(xué)需要考慮教學(xué)和工作過程各自的特點，求同存異，取長補短，讓企業(yè)的工作過程適合教學(xué)需求。 因為企業(yè)轉(zhuǎn)化的成果更加注重知識的應(yīng)用，相對于教學(xué)而言缺少知識的積累過程。 但是，這兩者又有很多相通之處，特別是針對機器人領(lǐng)域而言，機械結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計思路、過程以及方法是類似的，程序編寫又可作為一個項目引入到課程教學(xué)之中。 以田間搬運機器人成果和工業(yè)機器人安裝與調(diào)試課程結(jié)合為例。 該谷物搬運機器人基于履帶式的移動方式，包含旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、舉升機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)；電路中涉及了電源穩(wěn)壓和保護模塊、電機驅(qū)動模塊、傳感器AD/DA 模塊；而軟件程序則包含了完成預(yù)定任務(wù)的目標識別方法、 基本的運動控制方法、人機交互等。 我們從工業(yè)機器人安裝與調(diào)試的課程標準和人才培養(yǎng)目標出發(fā)， 將該課程第一個學(xué)習情境設(shè)計為利用創(chuàng)意之星模塊化機器人完成類似于專利所描述的企業(yè)真實工作任務(wù)， 要求學(xué)生搭建的平臺具備類似的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、舉升機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)；熟練掌握常見電子電路的模塊，如交直流電源穩(wěn)壓和保護模塊、 各自伺服電機的驅(qū)動原理和模塊、 常見傳感器的工作原理以及信號采集和處理方法；編寫程序完成給定的任務(wù)。 放棄多目標識別、多傳感信息融合和軌跡規(guī)劃等比較高深的知識點。 作為入門情境，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，起到溫故知新的作用。 該專利所涉及的知識可以較好地融入教學(xué)中，具體學(xué)習情境設(shè)計如表1 所示。 另外，課程結(jié)束時， 指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)習的內(nèi)容心得以及進一步的思考寫成論文形式， 鼓勵學(xué)生從科研角度再次思考與綜合把握課程學(xué)習。

表1 基于應(yīng)用型研究成果的學(xué)習情境設(shè)計表

反哺教學(xué)的課程實施 應(yīng)用型研究成果反哺教學(xué)的實施按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”六步法的教學(xué)模式。 教師從創(chuàng)設(shè)問題情境出發(fā)，通過給學(xué)生提供必要的任務(wù)引導(dǎo)和資料，引導(dǎo)學(xué)生自主探究和體驗知識的發(fā)生過程， 激發(fā)學(xué)生的興趣和探究熱情，主要是讓學(xué)生有一個知識體驗的過程。 以應(yīng)用型成果為指引，在教學(xué)內(nèi)容傳授中嘗試采用講授與自學(xué)相結(jié)合、討論與獨立思考相給合的啟發(fā)式、研討式和案例式教學(xué)方法。 同時，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生課外學(xué)習和閱讀相關(guān)文獻資料， 加深學(xué)生對課程教學(xué)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

反哺教學(xué)的效果 通過實施將應(yīng)用型研究成果引入教學(xué)發(fā)現(xiàn)，隨著課堂教學(xué)改革的不斷深入，教學(xué)質(zhì)量呈現(xiàn)穩(wěn)步提高趨勢。 授課班級總共有43 位學(xué)生，該課程成績考核一次性通過人數(shù)40 位， 通過率為93%。 對班級學(xué)生進行的問卷調(diào)研顯示：95%的學(xué)生稱引入應(yīng)用型研究成果后， 課程教學(xué)讓他們很有成就感；83%的學(xué)生認為學(xué)習興趣得到提升， 發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力得以提高，創(chuàng)新精神得以鍛煉。 根據(jù)對畢業(yè)生就業(yè)單位反饋情況的分析，對學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)滿意度達92%。 另外，學(xué)生在學(xué)完課程后成功申請了浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，在中國核心期刊上發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文1 篇，申請專利1 項，參加浙江省高職院校機器人大賽獲得兩次三等獎，獲得飛思卡爾智能車比賽浙江賽區(qū)高職組第一名。

結(jié)語

用研究成果反哺教學(xué)有助于教學(xué)改革，為深化校企合作提供了平臺。 將最新的應(yīng)用型研究成果引入課堂， 不僅使學(xué)生在實踐中深化了對課程知識的理解，豐富了教學(xué)內(nèi)容，促進教學(xué)內(nèi)容的更新和教學(xué)手段的改進，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，也促進了教師實踐能力和教學(xué)水平的提高。

□有話職說

合理安排時間，就等于節(jié)約時間。

——培根

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