高职学生工程实践能力培养的探索与实践

打开文本图片集

摘要：以高职院校机电类专业人才培养为切入点，分析高职学生工程实践能力培养存在的问题，探讨“产教融合、校企交替、双主体”应用型人才培养模式;构建基于工程实践能力培养的“双平台+职业能力”培养课程体系，形成“校内课堂+教学工场+企业生产一线”的教学形式;通过第二课堂延展学生创新能力的培养，搭建“产学研”平台助推青年教师工程实践能力的提高，探索高职教育技术技能应用型人才培养的新途径。

关键词：高职学生;工程实践能力;集成化;产学研;课程体系;第二课堂

中图分类号：G718    文献标识码：A    文章编号：1672-5727（2019）11-0080-05

经过30多年的发展，工程教育在我国本科层次教育中已经很普及。但在高等职业教育领域中工程教育刚刚起步，将其纳入课程体系的学校凤毛麟角。随着工业技术发展和国家对高等职业教育人才培养目标要求的提升，工程教育的典型特征综合性、实践性和创新性与职业教育人才培养的目标越来越吻合，在职业教育人才培养课程体系中适度推广工程教育实践课程也是职业教育综合实践课程改革的一个方向。

一、高职学生工程实践能力培养存在的问题分析

高职教育历来重视实践教学，从课题组调研的职业院校机电类专业授课计划中不难发现实践课程教学时数和理论教学时数的占比基本都能达到1∶1，学生普遍具备了该专业的基础实践能力。但进入企业后，面对一台从未见过的生产设备，学生动手操作时还是一筹莫展。究其原因，主要是学生并不具备针对多种技术融为一体时的复杂的综合实践能力。其实，在教学中教师也常常会发现，学生对所学不同课程中的知识与技能交互应用能力较差。例如，自动控制技术专业的学生往往只了解控制技术自身的内容，但不熟悉所控制对象的详细特点，无法做出最优化的控制方案。这既暴露出专业课程设计、教学内容过于单一，仅局限于独立的技术领域，缺失与关联技术相互融合的教学内容、案例设计，又暴露了在课程体系设置，实践教学课程设置缺失综合类工程实践项目，造成课程体系不足以支撑学生综合能力、实践能力、创新能力、跨专业行动等能力的培养，而这些能力正是工程实践能力所包含的核心内容。这种工程实践能力的培养与高职院校人才培养模式的变革、课程体系的构建与实施、教师工程实践能力的提升等诸多方面紧密相关。

针对以上问题，应对现行的高职人才培养模式、课程体系构建与实施、学生工程能力培养等多方面进行变革，课题组以天津中德应用技术大学机电一体化技术专业为例进行了系列的探索。

二、高职学生工程实践能力培养的个案分析

天津中德应用技术大学于2012年启动了“实践类工程创新课程”的建设计划，目的是探索技术技能应用型人才的培养模式，通过构建创新课程体系来促进高职学生工程实践能力的培养。

（一）探索技术技能应用型人才的培养模式

天津中德应用技术大学借鉴德国应用技能型人才的培养模式，开展了学校和企业联合育人的研究与探索。例如，与遴选的博世力士乐中国有限公司、麦格纳集团、大众变速器中国有限公司、天津航天长征火箭制造公司、中广核集团及天津地铁等外企、国企建立了长期稳定的校企联合培养运行体制和工作机制，充分吸收CDIO工程教育模式[1-2]、AHK[3-4]考试标准等国际上认可度比较高的教育模式和标准，依托“产教融合、校企交替、双主体”办学型式，形成在“校内课堂+教学工场+企业生产一线”等环境进行职业岗位能力互补性培养的技术技能应用型人才培养模式。

2013年开始实施的麦格纳和博世力士乐实验班的实践经验表明，在学生培养周期内，学校首先要和参与培养学生的企业签订具有法律约束力的合作培养协议，双方根据企业发展需求共同研究制定人才培养方案，学生在不同的时期分别在学校和企业学习，由两个不同的主体（学校或企业）进行管理，明确学校与企业双方应有的权利和应该承担的义务，双方形成责任和利益共同体，并建立起长期战略合作伙伴关系，使校企合作得以持续性发展。同时，协议中可明确遴选学生的条件、所需设置的课程、考核的标准与形式、任教教师条件、任教师傅资质、过程监控手段与形式等，保证技术技能型人才培养过程的实施符合目标要求。“校企交替”是指按照双方合作制定的教学计划，分时段在学校或企业实施联合培养。最終毕业生不仅要获得高职毕业证书，还必须考取企业指定的职业资格技能证书。

（二）构建“双平台+职业能力”的培养课程体系

学校进行了普通班和实验班的对比实践探索，从2013年开始每年遴选2至3个班与企业合作，以企业对毕业生就业岗位所需的职业核心能力为培养目标，在文化基础与岗位所对应的专业基础知识双平台上按照职业核心能力成长规律，基于工作过程系统化[5]，打破学科课程体系的设置框架，遵循工程技术应用理念，按“文化与专业基础、核心能力、综合能力、工程能力”四个层面进行设计，形成“双平台支撑下三级能力（即核心能力、综合能力、工程能力）递进式培养”的“集成化”课程体系。以机电一体化技术专业为例，该专业所对应的岗位主要有机电产品的生产制造、机电设备维护及机电产品售后服务等岗位。先基于岗位所需具备的基础能力，设计了一年级的基础技能实践训练模块;围绕岗位所涉及的核心技术，构建二年级专业核心技术技能课程模块，通过系列化“项目”将原学科体系下相关联的课程集成在一个模块下，使学习者掌握“学什么”“在哪里用”“怎样应用”;围绕岗位需具备的综合技术技能，构建第三年的综合技术技能实践课程模块，通过典型的“综合项目”培养学生的综合实践能力、跨专业行动能力及工程实践能力，利用搭建的工程教育环境和载体，对难度适中的工程项目采用重做、仿做和真做的方法，培养学生在实践中学习、在团队中学习，即培养复合型专业技术技能人才。

在三年的学习计划中分别设计了贯穿生产认知实践、生产实践、定制实践三种企业实践形式，即由企业根据人才培养目标和岗位技能需求制定实践方案、管理、实施和评价，确保实践内容紧密结合专业技术技能培养，而不是流于形式的简单企业劳动，保障贯穿高职三年培养的企业实践落到实处。三年学习结束后，学生不仅要获取学历证书，还要取得职业资格证书，实现“双证融合”。见下页图1 。

1.基于不同“工种”应具备的基础能力系统构建专业基础技术技能模块化课程

基于“钳工”应具备的基础能力，按照工作流程构建了由“机械识图与测量、钳工实践、机构装调”组成的钳工基础课程模块一;基于“机加工”应具备的基础能力，构建了由“金属加工工艺、车削加工训练、铣削加工训练” 组成的机加工课程模块二;基于“维修电工”应具备的基础能力，构建了由“电气测量与安全供电、电工工艺学、电工基本操作[6]”组成的维修电工基础课程模块三;基于“电气设备安装工”应具备的基础能力，构建了由“电工工程制图、电器元件布线工艺、典型电路安装与调试” 组成的电气设备安装工基础课程模块四。这些课程分别在第一、二学期实施。

2.基于“集成化”理念开展专业核心技术技能训练课程设计对接“做”的教学模式

核心能力培养模块的构建是结合典型岗位的典型工作任务提炼出岗位核心能力，并形成对应的项目。按照不同岗位创设项目，每个项目以胜任岗位核心能力为主线，提炼出若干核心课程，组成核心技术技能培养模块（见图2）。

机械制造岗的核心技术技能以典型机械零件的“认知→加工→装配”为主线将课程集中在一个大项目中进行集成设计;电气工程设计岗的核心技术技能以电气系统的“驱动→控制→监测”为主线将课程集中在一个大项目中进行集成设计;系统调试运行岗的核心技术技能以典型系统“气电系统→液电系统→机电系统”为主线将课程集中在一个大项目中进行集成设计。由于同一项目内的课程基于主线进行设计，并呈现出相互关联、递进式的特点，并通过若干任务的延展将课程内容间进行连接，使课程内容连环紧扣、密切关联、不断深入。以项目一为例，介绍典型机械零件原理的典型机械零件认知课程设计了8个典型任务，其中任务1为虎钳的机械零件认知，后续典型机械零件制造课程中的任务1对应为虎钳的机械零部件制作，典型机械装配与调整课程中的任务1对应为虎钳的装配与调整，这样课程之间由对应的工作任务连环紧扣、密切关联，最终形成一个完整产品。同时，每一门课程由难度呈递进式的若干任务构成。这种课程设计的方法不仅强化了课程间的联系，培养了学生相关专业知识与技能，掌握了产品制作的全过程，更提高了学生的学习兴趣，使学生收获了学习成果。此类课程实施中通常是以任务来驱动，采用理实一体化的教学模式。

3.综合技术技能培养模块教学设计与实施

综合能力培养模块的构建打破了传统学科课程体系设置理念，通过综合项目训练，具有工程实践特点的毕业设计和检验职业能力的职业资格认证三部分内容构建。用工程技术应用方向取代学科方向。如图1通过3个职业岗位典型工程实践项目构建模块内的课程，每个项目的内容涉及复杂的多学科内容。在教学过程中，采用以项目为引导的教学方法，学生通过信息化等手段自主获取各种信息，教师引导学生制定解决问题的工作步骤及方法，指导学生分析和优化解决问题的路径，通过团队的互帮互学来完成项目工作，实现理论知识向实践的转化及内化升华。以项目二“模块化生产系统装调与维护”为例。基于岗位职业标准，按照工程项目实施流程，制定通过项目资讯收集、工作计划制定、分站机械装配、联站机械调整、电气元件安装与系统布线、工控网络连接、控制程序设计、机械手编程、分站调试运行、联站调试运行、文档资料整理、项目展示介绍等12个步骤来完成项目学习。

在工程实践环节，学生结合就业方向及个人兴趣在两个项目中任选一个。在项目实施中以实践应用为导向，以创新能力培养为目标，通过在实践过程中学习、在团队中合作，引导学生按照工程实践步骤，利用搭建的工程教育环境和载体，真题重做、真题仿做、真题真做，体现出多层次“做”的贯穿，强化知识与技能综合应用，形成“构思→设计→实施→运行→创新”的“项目化”教学模式。

在职业资格认证项目中，结合企业工作岗位需求，学生需完成企业指定的资格证书强化训练和认证考试，检验所学能力是否达到职业资格所要求的基本能力，学生在获得学历证书的同时，还要取得职业资格证书，实现“双证融合”。

企业实践贯穿三年培养，分三个阶段进行。第一阶段3周是企业的认知实践，分别安排在第一、二学期。通过实践使学生对今后要从事的职业有所了解，认识企业的不同岗位所从事的工作等内容。第二阶段8周是企业的生产实践，安排在第三、四学期及寒、暑假。主要是结合所学专业在企业培训师的指导下有针对性地去熟悉机电設备的操作、产品生产的工艺流程、质量监控及了解机电设备结构。第三段12周是企业的定制实践，安排在五、六学期及寒假。在企业培训师和工程师的指导下，在岗位上从事与专业相关的生产、技术服务等工作。企业结合三段实践的不同目的，制定每一阶段具体的实践内容，实施全程管理，确保学生在每个时期的实践内容针对性强，与教学紧密结合，而不是流于形式的简单劳动。

（三）第二课堂延展学生创新能力培养

第二课堂属教学计划之外的课程，主要依靠学生社团、大学生创新创业活动小组、技能竞赛备赛团队、鲁班工坊等学生群体开展第二课堂教学。在第二课堂中，教师引导学生开展创新项目设计和制作，整个项目由学生独自完成。仅以近三年的统计为例，我校学生累计申报科技创新项目达500项，一大批小项目、小制作、小论文和专利脱颖而出，学生们先后开发了多种机电产品机构，有些制作的成品已充实到教学实验中，形成了浓厚的校园科技创新氛围。

（四）借助政府支持，搭建“产学研”平台服务于人才培养

学校牵手西安交通大学等一流院校，组建“高端装备制造创新协同中心天津中德基地”，建设6个重点实验室，由来自本校和其他高校的教师、企业技术人员和学生组成研究团队，搭建“产学研”平台。近三年，学校依托这个平台，在“天津市企业科技特派员行动计划”支持下，共派出企业科技特派员192人次，服务天津汽车模具公司、天津诺德机电设备有限公司、宜科（天津）电子有限公司等科技型中小企业，开展相关产品研发、产品改造升级、技术攻关、设备优化、专项研究开发与成果转化等工程实践创新，先后获得省部级支持的科研立项60余项，帮助企业获得授权专利156项，为200余家中小型企业转型升级提供了强大的智力支撑和技术保障。这些工程实践项目的实施，既培养了大批青年教师的工程实践能力，同时也为教学提供了大量的工程项目素材，教师将工程案例回馈于教学。

总之，在近五年的高职人才培养中，学校通过实施“产教融合、校企交替、双主体”人才培养模式，构建培养工程实践能力的“双平台+职业能力”课程体系，形成“校内课堂+教学工场+企业生产一线”的教学形式，建立教师工程实践多元化的培养平台，在高职教育人才培养中进行了工程教育的尝试，提升了学生的实践能力、创新能力、跨专业行动能力和综合能力，获得了更多企业的认同和支持，推动了工程教育在高职院校人才培养中的实施，并取得了一定的成果。

三、加强高职学生工程实践能力培养的对策建议

（一）推广“双主体”人才培养模式

以“产业和教育相互融合、学校与企业相互合作、学校与企业协作培养”为主线，形成在“校内课堂+教学工场+企业生产一线”环境进行职业岗位能力互补性培养的应用型技术技能人才培养模式[7]。

（二）建构“双平台+职业能力”培养课程体系

“双平台+职业能力”培养课程体系，既能注重学生文化基础理论知识和专业理论知识的提升，为学生的终生学习打下坚实的理论基础，又可强化“三级能力”递进式能力培养。它的设计遵循了职业能力递进式的培养规律，在不同能力的培养阶段上对接不同的教学模式;通过基于工作过程系统化的“集成化”课程设置，可保证课程间内容的纵向关联，在复合型专业技术技能人才培养上做到课程体系的构建和实施与企业需求相契合。

（三）利用第二课堂提升学生实践能力

对推广第二课堂给予必要的财政支持。在多学科教师组成的指导团队指导下，学生自己管理，通过小项目、小论文和专利的开发和制作，拓展学生的专业知识与技能，提高学生的实践应用能力。

（四）搭建“平台”助推教师科研能力提升

应借助政府支持，搭建“产学研”平台，推动青年教师科研能力的提升，服务于人才培养。以寻找产业刚性需求为基本点，深入对接企业需求;以应用技术师生研究团队为主体，开展基于问题、需求的研究，将成熟的优质项目作为工程案例服务于教学;后期将研究成果转化成产品，以产业资本为推手，整合各方资源，建立资金池，将产品产业化运作，用于生产实践，形成良性循环。

参考文献：

[1]康全礼，丁飞己.中国CDIO工程教育模式研究的回顾与反思[J].高等工程教育研究，2016（8）：40-46.

[2]薛健飞，邹海燕，席海涛，等.基于CDIO-CMM的大学生实践能力成熟度评估及其在工程素质培养中的应用[J].实验技术与管理，2012，29（9）：145-147，166.

[3]陈成.机械类项目化综合考核方案的探索——以双元制AHK工业机械工考试为例[J].机械研究与应用，2015（5）：235-238.

[4]潘云忠，刘琳霞.AHK 德国“双元制”机电一体化工毕业考试本土化实践[J].太原城市职业技术学院学报，2015（10）：89-91.

[5]姜大源.工作过程系统化课程的结构逻辑[J].教育与职业，2017（13）：5-12.

[6]史艳霞，汤晓华.应用型本科技术技能人才国际化培养定位及途径研究——以自動化专业为例[J].职教论坛，2018（3）：172-176.

[7]王婀娜，吴全全.德国职业“关键能力”的内涵及培养途径研究[J].中国职业技术教育，2014（9）：64-67.

（责任编辑：杨在良）

Abstract： Taking the training of electromechanical talents of higher vocational education as the starting point， this paper analyzes the problems faced by the engineering practice ability of higher vocational students" cultivation，explores the application-oriented mode of "integration of production and education， school-enterprise exchange and dual-subject"， constructs a "dual platform + professional ability" training curriculum system on the basis of engineering practice ability training， forms the instruction form of "school classroom + teaching workshop + enterprise production line"， builds students" innovative ability through second classrooms， improves the engineering-practice ability of young teachers with the platform of industry， teaching and research， and explores a new way to train technical skill-applied talents in the interaction between education and industry.

Key words： higher vocational students; engineering practice ability; integration; industry-university-research cooperation; curriculum system; second classroom