王莉靜
(三門峽職業(yè)技術學院,河南 三門峽472000)
自2017 年教育部啟動了“新工科”發(fā)展研究工作以來,探索建立新工科發(fā)展范式,成為了工程教學改革發(fā)展的“指路標”。這一戰(zhàn)略的提出是適應我國經(jīng)濟發(fā)展的重要舉措,也是在大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+快速發(fā)展的背景下應運而生。新工科建設的目標是實現(xiàn)從學科導向轉向以產(chǎn)業(yè)需求為導向,強調依據(jù)產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展更新教學內容和課程體系,強調加強國際合作交流,借鑒國外人才培養(yǎng)優(yōu)勢,增強工程教育國際競爭力。[1]同時,注重模式創(chuàng)新,深入推進產(chǎn)教融合、校企合作,強調注重質量保障,建立完善工程專業(yè)認證制度。
“新工科”培養(yǎng)的主要是實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。[2]新工科是教育理念上的一種創(chuàng)新,強調人才培養(yǎng)目標要與產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合,畢業(yè)生能夠滿足企業(yè)的用人要求;人才培養(yǎng)過程必須突破原有的知識體系,實現(xiàn)不同學科的交叉融合;課程體系要符合個性化教育發(fā)展的要求,提倡模塊化、項目化教學,注重學科交叉與產(chǎn)業(yè)合作的培養(yǎng)。形成一種“問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)、以崗位需求培養(yǎng)人才、以新時代的卓越人才標準優(yōu)化課程體系”,塑造高職工程教育可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)可調系統(tǒng)。
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉型升級,需要越來越多從中端到高端的各種新型工程類技術技能人才。2017 年,教育部、人社部和工信部聯(lián)合發(fā)布的《制造業(yè)10 大重點領域人才需求預測》顯示,到2020 年,10 個領域的人才需求為1800 萬人,人才缺口預計大750 萬。[3]作為工程人才重要供給側的高職院校培養(yǎng)適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展,行業(yè)需求的高素質技術技能型人才已經(jīng)迫在眉睫。
(1)高職院校缺乏準確的辦學定位,并未根據(jù)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉型升級對相應的工科專業(yè)人才培養(yǎng)標準進行改革,不能滿足產(chǎn)業(yè)轉型升級對新技術及崗位素質的要求。
(2)高職院校的新工科建設仍處于探索階段,育人模式?jīng)]有形成體系,缺少一套完備成熟的理論和方法。
(3)高職院校和企業(yè)缺乏協(xié)作導致人才培養(yǎng)難以系統(tǒng)。高職院校要深化“產(chǎn)教融合 校企合作”,按照區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的類型、特點,調整、革新人才培養(yǎng)。
(4)缺少專兼結合的高素質教師團隊和創(chuàng)新服務平臺。
高職院校傳統(tǒng)工科類專業(yè)在辦學方面仍然采取“教學+實訓”的培養(yǎng)模式。
教學過程沿用理論課與實踐課交替或理實一體化的教學形式。二十年來,高職院校電工電子技術 課程的教育方法模式不斷的探索和改革,目前較為突出的教育教學方法有以下幾種:
(1)項目帶動,任務驅動教學法:指教師結合企業(yè)的生產(chǎn)實際將某一教學內容設計為一個或多個具體的項目,每個項目下有一個或多個任務,如基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電流定律的學習,先引入生活或生產(chǎn)中的項目案例,提出如何求解電流、電壓參數(shù),引發(fā)學生思考,使學生在學和作的過程中掌握求解電壓或電流所具備的知識內容,達到教學目標,從而提高學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。
(2)交互式翻轉課堂教學法:是指針對教學內容,設置能力目標,將目標與知識體系結合,形成一些合適的知識模塊,讓學生利用課后時間完成該模塊的內容,如制作一分鐘有趣的動畫、生動明晰的上課PPT、做出可以實現(xiàn)運動的物理模型、上臺授課等任務。使學生主動參與到教學過程中來,實現(xiàn)教與學的角色翻轉,讓學生體會如何在教師的角度思考教學內容和分析問題,可以有效提學生對課程內容的理解,實現(xiàn)被動學習向主動學習轉變。
(3)引導討論式教學法[4]:在教學過程中,由授課教師總結以往學生在學習或實踐此部分教學內容時常出現(xiàn)的問題,給出課程內容概念,將學生進行分組討論,引導學生主動去思考如何解決或避免問題的再次出現(xiàn),經(jīng)過主動的思考和探索,再進行課程內容的講解,可以有效提高學生自主學習、溝通交流和團隊協(xié)作能力。[5]
(4)混合式教學法[6]:是針對傳統(tǒng)課堂的枯燥和新型碎片化教學MOOC 的缺陷,將兩者有機混合的教學方法。整個教學過程中,由教師進行設計,將傳統(tǒng)教學和SPOC+翻轉課堂按照適當教學進度進行交替,并引入Proteus 軟件仿真技術加強實踐教學環(huán)節(jié),多種教學方法融合,全方面提高學生的自主學習和實踐動手能力。
以上四種教學方式的探索和實踐都有效的提高了學生的自主學習能力和實踐能力。但新經(jīng)濟、新技術到新的崗位要求,再到新的教育,呼喚著培養(yǎng)更高層次的職業(yè)教。為了讓學生實現(xiàn)與崗位的無縫對接,對于電工電子技術課程教學方法的探索也應從如何讓學生主動學習轉變到如何提高學生創(chuàng)新實踐能力的研究上來。
《電工電子技術》是一門重要的技術基礎課程,教學內容幾乎涉及到電工與電子學科的各個領域,在課程體系中起著紐帶作用。信息化時代的大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、工業(yè)機器人技術、智能控制技術都與電工電子技術密不可分,但仍存在教學方法陳舊、教學內容更新慢,理論與實踐脫節(jié)、缺乏創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問題,傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不能適應現(xiàn)代教學要求。只要在課程體系、教學內容、教學方法、教學手段等環(huán)節(jié)深入探索、持久改革,才能適應現(xiàn)代化人才培養(yǎng)的需求。
“課程是高校人才培養(yǎng)的媒介,課程體系的構建是協(xié)調高校人才能力培養(yǎng)與就業(yè)市場需求關系的關鍵點”[7]。對接新技術、新崗位,按照對新知識、新技能要求,積極開展“專業(yè)+技術“課程體系建設,并服務于大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能等新興產(chǎn)業(yè),構建符合產(chǎn)業(yè)需要的優(yōu)勢并保持下去。
表1 電工電子技術課程對應的職業(yè)描述
通過表1 的職業(yè)描述可見,以發(fā)展學生技術技能、鍛煉學生職業(yè)能力為核心進行模塊化設計。打破學科體系壁壘,實現(xiàn)交叉融合,以產(chǎn)業(yè)需求和專業(yè)應用來重構模塊,使學生通過模塊學習來掌握課程知識內容,具備職業(yè)能力,服務產(chǎn)業(yè)需求。模塊化課程體系具有實用性、交叉性與綜合性等特點。
表2 模塊化課程體系樣例
依據(jù)表2 模塊化課程體系樣例,以培養(yǎng)學生職業(yè)能力為目標,在課程體系中增加實踐環(huán)節(jié)比重,如在一年級增加教學認知實習,在校內實訓基地完成入門階段的的能力培養(yǎng)。二年級設置課程設計和工程實習,在合作企業(yè)鞏固模塊化課程內容,參與企業(yè)項目的輔助工作。三年級設置畢業(yè)設計和頂崗實習,以企業(yè)標準全方位要求學生,校內教師和企業(yè)導師聯(lián)合指導,立體培養(yǎng),確保全方位、高標準錘煉學生的職業(yè)技能。[8]
模塊化課程嘗試為學生構建盡可能寬和厚的基礎,以行業(yè)的標準選擇提煉教學內容,以實際的工程項目為依托,采用基于工作過程的項目化教學,在保證基本素養(yǎng)模塊和專業(yè)素養(yǎng)模塊都具備的前提下,加強創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng),為學生今后的崗位變化打下扎實基礎,提供廣泛普適性的能力。
以項目化方式,開展模塊化教學。按照“教學項目對接實際工程項目、教學內容對接專業(yè)和職業(yè)要求、課程標準對接行業(yè)、企業(yè)標準”的原則,對課程內容重構、優(yōu)化組合,將真實的工程項目拆分成多個子任務,將分布在不同課程的內容模塊按照內部聯(lián)系優(yōu)化組合,以小任務方式呈現(xiàn)教學內容,各教學內容之間可以模塊化移植,體現(xiàn)了模塊化教學的靈活性。[8]
(1)高職院校要變革單一主體的人才培養(yǎng)模式,進一步深化產(chǎn)教融合、全面。推進校企協(xié)同育人。具體而言,就是要以產(chǎn)教深度融合理念為引領,實施工學交替、校企合作,構建雙主體協(xié)同育人。[9]將理論、實踐應用到探究性學習過程,培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)和實踐能力,通過理論和實踐交替螺旋進行,形成學生在真實生產(chǎn)中的體驗和經(jīng)歷,形成未來工作崗位所需要的職綜合素質和能力。[9]
(2)新工科的“新”,體現(xiàn)了一個動態(tài)生長變化的概念,只有在不斷的更新變化中,新工科培養(yǎng)的人才才能更加適應新技術和新經(jīng)濟的需求。因此,應著眼于互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能及工業(yè)一體化的時代特征,依托產(chǎn)業(yè)特點和行業(yè)特征,對未來人才規(guī)格和需求變化進行研判和預測,適時調整新工科專業(yè)結構布局,優(yōu)化課程體系和內容,重構質量評價指標體系,實現(xiàn)滿足產(chǎn)業(yè)需求的良性互動。[9]
為了培養(yǎng)適應新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的新工科人才,關鍵在提高師資隊伍的質量和水平。
(1)打造“雙師結構”師資隊伍,優(yōu)化師資力量。教師要同時具備教師資格和執(zhí)業(yè)資格,既能夠從事教學,也能夠到企業(yè)完成生產(chǎn)實踐,能夠真正實現(xiàn)產(chǎn)學研相互滲透。
(2)外聘內培,盤活用好校外師資力量??茖W匹配專兼職教師,建立校企協(xié)同培養(yǎng)教師新機制,完善合作企業(yè)的教師工作站。聘請企業(yè)技術骨干擔任教學任務,內部培訓提高兼職教師教學能力。
(3)嘗試建立“新工科”教師認證制度,鼓勵專業(yè)教師加入新工科的研究和探索。
高職院校新工科專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新型技術技能型人才,必須具備專業(yè)技術與信息技術的融合疊加。因此,充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”和“人工智能”的協(xié)同作用,將數(shù)字媒體應用技術和人工智能技術融入到電工電子技術課程中,意義非常大。
(1)建立開放式教學資源平臺。電工電子技術課程創(chuàng)新實踐教育,有賴于優(yōu)勢特色的創(chuàng)新實踐平臺的有力支撐。我們在開放傳統(tǒng)的電工電子實訓室、電機實訓室、虛擬仿真實訓室的條件下,設計開發(fā)實訓室手機終端或電腦終端的APP,完成實踐內容的在線學習,實現(xiàn)學生隨時隨地自主學習,為推動創(chuàng)新實踐和自主學習提供平臺。老師、學生和企業(yè)職業(yè)導師都可以通過平臺進行互動和交流,培訓和研討,實現(xiàn)資源共享。
(2)利用各類資源建立校企合作創(chuàng)新平臺,使學生深入企業(yè)參與生產(chǎn)實踐鍛煉,解決技術難題,創(chuàng)新實踐能力。
職業(yè)技能大賽是學科門類里前沿的專業(yè)知識和技術深度融合的應用,緊緊跟隨行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。參加比賽對學生的職業(yè)能力和職業(yè)素質養(yǎng)成,特別是創(chuàng)新學習能力的培養(yǎng)起到關鍵作用。[10]如“電氣控制系統(tǒng)安裝與調試”賽項,綜合運用電工電子技術、工業(yè)控制器、伺服步進電機和觸摸屏設計等課程,解決電氣系統(tǒng)的疑難問題。將此設計為一個模塊進行授課、學習和實踐就可以培養(yǎng)學生注重知識技能的靈活運用和創(chuàng)新思維。但是,大賽只能是小眾群體參加,無法受益于廣大高職學生。所以如何將大賽內容和要求融入到教學內容和方法中去,并探討一套職業(yè)技能大賽與教學改革的融合發(fā)展之路,成為提升教學水平,建設“新工科”的關鍵。[10]
(1)學校和教師要適時轉變觀念,將職業(yè)技能大賽引入到常態(tài)化的校級專業(yè)競賽中,推動課程改革向應用、創(chuàng)新方向發(fā)展。
(2)將大賽相關的內容融入到教學中,根據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變化及大賽的迭代更新合理設置課程內容,不斷研判,常態(tài)化修改調整,推動“新工科”的建設。
(3)對技能大賽的項目長期收集積累和研究,并利用仿真軟件,進行課程和相關實訓資源的建設,初步形成相關技能的實訓項目。
(4)通過技能大賽設計專業(yè)知識的指導和學習,提高教師的業(yè)務素質。只有教師對技能大賽相關內容融會貫通,才能推動教學改進,形成教學內容不斷更新的長效機制,實現(xiàn)通過以學促賽,以賽促教的良性互動。[10]
人才培養(yǎng)是一個持續(xù)改進的工作,沒有盡頭。在新工科背景下,社會、企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)應用對人才培養(yǎng)提出了更高層次的要求,即創(chuàng)新型實踐能力的培養(yǎng)。本文以新工科最新成果為指導,探索分析了創(chuàng)新實踐能力如何在課程改革與實踐中培養(yǎng),借鑒“新工科”的思路更新知識體系、改良教學方法,提高專業(yè)建設與區(qū)域經(jīng)濟的適合度、專業(yè)設置與區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契合度以及課程體系設計與職業(yè)崗位的對接性,充分發(fā)揮為地方服務的辦學優(yōu)勢。