摘" 要:在高校人才培養(yǎng)過程中,實踐教學(xué)是加強理論知識理解、增進專業(yè)課程認識的有效方法,是培養(yǎng)具有實踐能力人才的重要保障,也是踐行理實一體化理念、加強人才培養(yǎng)創(chuàng)新的重要支撐。文章基于超星平臺的項目式實踐教學(xué)模式,以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體,教學(xué)實施過程包括確定項目任務(wù)、制訂方案、實施計劃、檢查評估與實際應(yīng)用等部分,完善理論知識和技術(shù),建立跨學(xué)科、多元化交叉應(yīng)用并與新型產(chǎn)教研融合的實踐教學(xué)模式體系,努力培養(yǎng)有理想、敢擔當、能吃苦、肯奮斗的高素質(zhì)技能人才。
關(guān)鍵詞:超星平臺;項目式實踐教學(xué);理實一體化;人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642" " 文獻標識碼:A" " 文章編號:1673-7164(2024)32-0111-04
近年來,教育部發(fā)布了多項關(guān)于推進高校專業(yè)建設(shè)的政策文件,致力于培養(yǎng)具備實踐能力的高素質(zhì)人才。為滿足企業(yè)對高校畢業(yè)生設(shè)置的崗位要求,高等院校加快專業(yè)建設(shè)與發(fā)展步伐,不斷改進人才培養(yǎng)方案,積極應(yīng)對市場需求。對實踐類課程,不僅要求掌握理論知識,學(xué)生還應(yīng)具備完成各種項目任務(wù)的經(jīng)歷,以證明實踐能力。以實踐課程體系改革為切入點,滿足實踐教學(xué)模式與人才培養(yǎng)方案相適應(yīng),實踐條件與學(xué)生成長環(huán)境相適應(yīng),教師隊伍建設(shè)與實踐教學(xué)過程相適應(yīng)等現(xiàn)實要求,以校企合作產(chǎn)教研協(xié)同推進為基礎(chǔ),以實踐育人過程為導(dǎo)向,以學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)提升為理念,牢牢把握實踐教學(xué)模式創(chuàng)新,通過一系列項目式教學(xué)設(shè)計貫穿完整實踐教學(xué)體系,深入開展項目式實踐教學(xué)模式改革,建立培養(yǎng)學(xué)生社會責任、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和實踐能力“三位一體”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系,促進學(xué)生全面發(fā)展。[1]
一、項目式實踐教學(xué)模式的基本內(nèi)涵
項目式實踐教學(xué)堅持以學(xué)生為本的中心思想,是在實踐類課程教學(xué)中利用企業(yè)提供的項目資源和實踐環(huán)境條件,根據(jù)生產(chǎn)的全生命周期實踐要求開展教學(xué)活動的一種實踐教學(xué)模式,該教學(xué)模式由學(xué)生理解分析項目提出的要求,由教師指導(dǎo)和小組協(xié)作而達成學(xué)習目標,“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的典型特征能夠達到國家產(chǎn)教研融合的要求,滿足市場對高校培養(yǎng)高品質(zhì)人才的需求。[2]文章介紹的項目式實踐教學(xué)基于超星平臺,其教學(xué)模式框架如圖1所示,該模式實施過程包括確定項目任務(wù)、制訂方案、實施計劃、檢查評估與實際應(yīng)用五個部分,要求學(xué)生具備系統(tǒng)性多學(xué)科專業(yè)知識儲備,通過項目實踐,補足知識短板,重構(gòu)應(yīng)用的知識框架,提高學(xué)生實踐應(yīng)用能力、管理能力與團隊合作能力,培養(yǎng)學(xué)生主動探究的能力和創(chuàng)造性思維。
二、項目式實踐教學(xué)模式的創(chuàng)建思路
(一)立德樹人,滿足實踐能力新要求
遵循立德樹人的根本任務(wù),以服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展為導(dǎo)向,培養(yǎng)有理想、敢擔當、能吃苦、肯奮斗的青年學(xué)生,探索培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)復(fù)合型人才的路徑。通過實踐鍛煉,使學(xué)生能夠解決復(fù)雜問題,具備實踐能力以及較高的職業(yè)道德素養(yǎng),能在生產(chǎn)現(xiàn)場完成實施、診斷、維護、保障等工作,又能通過自我提升產(chǎn)生全面認知并掌握新一代人工智能前沿信息化技術(shù)、提升智能產(chǎn)品及裝備升級和優(yōu)化方法學(xué)習能力、企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)管理能力,向社會持續(xù)輸送具有健全人格和健康體魄、政治素養(yǎng)高、有意愿服務(wù)社會的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。[3]
(二)個性發(fā)展,完善實踐模塊新平臺
通過線上學(xué)習平臺,不斷積累學(xué)生操作數(shù)據(jù),運用數(shù)據(jù)分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)實踐教學(xué)設(shè)計過程中的難點,了解學(xué)生操作習慣,有助于拓展實踐教學(xué)過程,緩解實踐課程操作難、知識點理解不深、學(xué)生動手能力不均的問題,同時也能豐富教學(xué)形式,加強教師教學(xué)數(shù)字化能力,既保證課程基礎(chǔ)較差學(xué)生的基本學(xué)習需求,也為學(xué)有余力的學(xué)生提供了提升自身學(xué)業(yè)競爭力、展現(xiàn)個性和發(fā)展優(yōu)勢的機會。將課前、課中和課后的時間層面,線上和線下的空間層面相結(jié)合,搭建一個立體式的實踐教學(xué)場景,拓展師生和學(xué)生的互動交流,既有助于教師提升自身專業(yè)技術(shù)水平,也為學(xué)生的團隊協(xié)作提供了有利條件,最終完成綜合實踐能力提升目標。
(三)產(chǎn)教融合,探索實踐教學(xué)新模式
高校在人才培養(yǎng)過程中,實踐教學(xué)是加強理論知識理解、增進專業(yè)課程認識的有效方法,是培養(yǎng)具有實踐能力的技術(shù)人才的重要保障,也是踐行理實一體化理念、加強人才培養(yǎng)創(chuàng)新的重要支撐。在實踐教學(xué)過程中,利用虛擬現(xiàn)實、數(shù)字孿生等技術(shù),在構(gòu)建的“數(shù)字智能體”中模擬仿真產(chǎn)品加工過程,實現(xiàn)從概念設(shè)計到最終產(chǎn)品的生產(chǎn)制造,減少能源消耗和實踐耗材,同時能夠緩解學(xué)生在實踐學(xué)習過程中緊張的情緒,通過符合實際應(yīng)用的生產(chǎn)實踐內(nèi)容,完善理論知識和工藝技術(shù),建立跨學(xué)科、多元化交叉應(yīng)用并與新型產(chǎn)教研融合的實踐教學(xué)模式體系,在專業(yè)學(xué)習、社會服務(wù)和生產(chǎn)實踐三者之間發(fā)揮連接作用。
(四)過程跟蹤,拓展實踐成果新評價
實踐課程的評價環(huán)節(jié)由任課教師、企業(yè)工程師、學(xué)生共同參與,其中項目實施過程占比20%、項目答辯質(zhì)量占比20%、項目預(yù)期結(jié)果占比60%,全部過程跟蹤、記錄、考核,給予學(xué)生客觀、公正、全面的學(xué)習效果評價。項目式實踐教學(xué)過程從目標成果、資料成果和實踐成果等多個方面進行量化分析考評。目標成果評價包括既定目標完成情況、項目答辯結(jié)果等;資料成果評價包括團隊生產(chǎn)實踐過程中產(chǎn)出的論文、圖片、視頻、仿真、實物、說明等項目資料;實踐成果評價包括通過宣傳推廣、小范圍試用、企業(yè)評議等收獲的經(jīng)濟收益、社會服務(wù)評價等。[4]
三、基于超星平臺的項目式實踐教學(xué)模式實施方案
(一)設(shè)計項目驅(qū)動式教學(xué)方案,構(gòu)建縱橫一體化的實踐課程體系
在實驗、實訓(xùn)、實習、設(shè)計等實踐課程中,讓學(xué)生逐漸樹立“面向?qū)嵺`、面向生產(chǎn)、面向企業(yè)”“以質(zhì)量為基石,以服務(wù)為紐帶”“科技創(chuàng)造未來,品質(zhì)鑄就經(jīng)典”等企業(yè)文化理念,參照企業(yè)生產(chǎn)管理要求,明確實踐教學(xué)目標。[5]如表1所示,以實踐課程項目設(shè)計為范例,實踐課程內(nèi)容包括基本操作指令、運動軌跡程序編譯、搬運工作系統(tǒng)等,按照學(xué)習難易程度將其分解成不同項目目標,從而形成某實踐課程一系列的項目設(shè)計方案,利用不同種類實踐課程培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和實踐能力,也鍛煉了學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力。[6]
以理論知識為基礎(chǔ)和以實踐為載體,是高等院校教學(xué)模式改革的重要抓手,構(gòu)建縱橫一體化的實踐課程體系,讓實踐課程之間的知識框架銜接更加緊密,課程資源更加豐富,達到理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互滲透、融合并重的教學(xué)效果。[7]通過完成一系列生產(chǎn)實踐項目,發(fā)揮真實場景和數(shù)字環(huán)境間的交互優(yōu)勢,使學(xué)生具備數(shù)字化設(shè)計與生產(chǎn)的應(yīng)用能力,有助于加深學(xué)生對理論的理解,同時培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)文化素養(yǎng),符合專業(yè)實踐教學(xué)要求,滿足人才培養(yǎng)方案既定目標,提升學(xué)科專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),致力于為社會提供有力的人才支持,不斷服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,助力地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。[8]
(二)促進超星平臺的線上教學(xué)管理,充分挖掘?qū)嵺`教學(xué)中的思政元素
超星平臺是由北京世紀超星信息技術(shù)發(fā)展有限責任公司研發(fā)的一款集知識管理、課程學(xué)習、社交互動等于一體的移動化學(xué)習平臺。在超星學(xué)習通的支持下,構(gòu)建線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式,更好地實現(xiàn)實踐教學(xué)的高質(zhì)量實施。[9]該教學(xué)模式可以提高學(xué)生的學(xué)習興趣,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習的能力,活躍工程訓(xùn)練氛圍,提升實踐學(xué)習效果。教師可以利用超星平臺,將抽象的概念形象化,晦澀的理論實用化,進而降低學(xué)生的學(xué)習畏難情緒,可以實現(xiàn)課堂互動形式多樣化,教學(xué)重難點更具有針對性。[10]
立足立德樹人根本目標,充分挖掘?qū)嵺`教學(xué)中的思政元素,以“實用性、專業(yè)性、系統(tǒng)性”為建設(shè)準則,按照“主題確定—知識整合—整理歸納—精選入庫”的建設(shè)思路,圍繞“專業(yè)教學(xué)育人目標、實踐課程育人主題、分段章節(jié)育人過程”要求,挖掘?qū)嵺`課程思政元素,整合“內(nèi)容豐富、主題鮮明、專業(yè)特色、學(xué)生受用”的實踐課程思政資源庫,資源庫具體內(nèi)容可以包括前沿動態(tài)、人物傳記、科研成果、技術(shù)突破等部分,培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷、工匠精神等文化素養(yǎng)。[11-12]
(三)實施面向跨學(xué)科、多元化的教學(xué)模式,提升學(xué)生工程實踐能力
在專業(yè)實踐課程教學(xué)大綱中,應(yīng)參照行業(yè)準則、技術(shù)標準、產(chǎn)品需求等因素,依據(jù)不斷完善的人才培養(yǎng)方案和專業(yè)課程體系,確保實踐課程具有前沿性、實用性,同時適當提高知識拓展,增加學(xué)業(yè)難度和挑戰(zhàn),拔高優(yōu)秀學(xué)生學(xué)業(yè)水平上限,帶動學(xué)風整體向好。[13]橫向?qū)用嫔?,專業(yè)實踐課程應(yīng)當依據(jù)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,借助理實一體化的訓(xùn)練條件,真實再現(xiàn)智能制造工廠的生產(chǎn)場景,努力打造產(chǎn)教一體的綜合性生產(chǎn)系統(tǒng),開發(fā)特色實踐課程群,借助職業(yè)資格證書培訓(xùn)、學(xué)科技能競賽、產(chǎn)教研基地實訓(xùn)等形式激發(fā)學(xué)生參與實踐的熱情,提高學(xué)生對職業(yè)身份的認同度??v向?qū)用嫔希罁?jù)“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”的人才培養(yǎng)主線,將生產(chǎn)實踐元素與專業(yè)實踐課程相融合,實施“項目教學(xué)—多元創(chuàng)新—實踐育人—理實一體”的“四階并舉”實踐教學(xué)模式,完成“生手”到“熟手”的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)提質(zhì)培優(yōu)的教學(xué)目標。[14-15]
(四)深化產(chǎn)教融合戰(zhàn)略,形成一系列高質(zhì)量、可應(yīng)用的數(shù)字化實踐教學(xué)資源
結(jié)合專業(yè)教學(xué)背景,通過“校內(nèi)培養(yǎng),校外引進”等方式,引入企業(yè)現(xiàn)場工程師、高級技師等實踐團隊,實現(xiàn)更加深入的產(chǎn)教融合。仿真實驗系統(tǒng)模塊與真實加工環(huán)境間虛實融合保證了產(chǎn)品加工過程中數(shù)據(jù)及參數(shù)特征一致性,通過預(yù)處理手段,形成內(nèi)容充實、特征典型的關(guān)于產(chǎn)線運行、生產(chǎn)加工、質(zhì)量檢測的產(chǎn)品數(shù)據(jù)集,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,為設(shè)備故障診斷、機器視覺識別、安全性檢測、運行狀態(tài)預(yù)測等通過智能算法完成數(shù)據(jù)擬合的目標任務(wù)提供基礎(chǔ)條件。結(jié)合已有實驗設(shè)備的結(jié)構(gòu)模型、物理模型、控制模型等多維模型的有機融合,依托企業(yè)真實加工設(shè)備的功能指標和工藝要求,以數(shù)字孿生虛擬要素模型為載體,梳理各設(shè)備蘊含的模型數(shù)據(jù)及生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息,提出多維度、多領(lǐng)域虛實融合的數(shù)字孿生仿真建模方法。在對應(yīng)的虛擬車間中,不斷驗證和完善機器人編譯程序、PLC控制程序、數(shù)控車床加工程序、機器視覺識別與檢測、數(shù)字孿生仿真模型的合理性和正確性,最終形成一系列高質(zhì)量、可應(yīng)用的數(shù)字化實踐教學(xué)資源,積極推動技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新,為專業(yè)教學(xué)提供有力支撐,為校企合作提供發(fā)展動力,不斷提高運營效率,不斷優(yōu)化資源配置,不斷賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
四、結(jié)語
高等院校應(yīng)注重學(xué)生應(yīng)用技術(shù)的培養(yǎng),充分利用校內(nèi)資源如各類訓(xùn)練中心、眾創(chuàng)空間、社團工作室、虛擬仿真空間、專業(yè)實驗室等作為實踐教學(xué)工場,合作開發(fā)跨學(xué)科、多元化的產(chǎn)教研融合實踐教育基地,搭建適合學(xué)生開展生產(chǎn)實踐的教學(xué)場景?;诔瞧脚_的項目式實踐教學(xué)在實踐類課程中能激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,培養(yǎng)學(xué)生收集信息能力、團隊協(xié)作能力、項目管理能力。對教師而言,項目式實踐教學(xué)模式的有效開展需要重新定位課程性質(zhì)、分析課程特點、了解市場需求,在教學(xué)實施過程中應(yīng)運用多樣化的教學(xué)手段,完成項目的開發(fā)設(shè)計、實施方案,不斷加強學(xué)生評價,對實踐操作中遇到的困難,需現(xiàn)場提供技術(shù)支持和理論依據(jù),進一步提高實踐教師的業(yè)務(wù)水平和訓(xùn)練能力,真正實現(xiàn)教學(xué)相長。
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