共青科技职业学院:高职机械类专业实践教学体系创新

中国网 2023-02-22 13:33:04     阅读量:

高职院校机械类专业是培养现代制造企业应用技术人才的摇篮,其职业特性决定了该类专业是企业未来工匠人才的“生产基地”。但在传统机械制造产业向新型智能制造产业过渡的特定时期,高职院校的人才培养模式尤其是其中的实践教学体系同时面临市场需求的“落点”挑战与学生基础的“起点”挑战,民办高职院校对此更是进退两难、攻守两忧。

学校聚力新工科背景下机械类专业的实践教学问题,秉持“做中学”“教学做合一”的职教理念,从工具视角建构起专业实践能力发展的“三进阶”理论,并由此分解机械类专业实践能力发展的“三进阶”模块体系,进而构筑和开发出促进学生能力发展的“三平台”和“三课型”,从而建立起一个崭新的高职机械类专业实践教学体系。

(一)创建工具哲学导向的实践能力“三进阶”发展理论

马克思经典哲学告诉我们,制造和使用工具是人与动物最大的区别。李泽厚受此启发而指出,人的实践活动,亦即使用工具的活动,建立了人和自然的关系。由此推知,人的实践能力也即使用工具的能力,实践能力的发展则表现为使用工具以及使用工具去制造工具能力的提高。

立足于工具的视角细究发现,高职院校专业实践能力首先表现为基本工具的运用,也即是从“技”的层面学会运用基本工具;进而,运用基本工具去制造别的工具或解决真实的问题,这才是在“能”的层面的发展;继而,综合运用思维工具与物化工具去解决复杂问题、甚至实现“无中生有”的创造发明,这才算是在“创”的层面的突破。由此可见,实践能力发展呈现出由“技”到“能”再到“创”的“三进阶”特征(见表1),且不同阶段的体力份量与心智含量分别是递减和递增的,所谓的“人工智能”正是致力于将人的体力份量减到接近为零。

表1 专业实践能力的“三进阶”发展特征

(二)运用“三进阶”理论分解机械类专业实践能力训练点

新科院和共科院机械类专业的实践教学改革,首先是首先运用“三进阶”理论,将此类专业的实践能力对标实战项目从“技”“能”“创”三个层级分解训练点(示例见表2),从而为所有学生过好“技”的基本关、绝大部分学生到达“能”的层次、确实学有所长的学生抵达“创”的层面绘制成长蓝图,也为学校创新机械类专业实践教学体系奠定理论基础,从而统筹应对机械制造类产业对高技能、高智能人才的增量需求。

表2 机械类专业实践能力“三进阶”训练点分解表示例

(数控技术专业“小型风力送料机项目”)

(三)构筑与建设“三进阶”能力训练点导向下的“三平台”

根据机械类专业实践能力发展的“技”“能”“创”三阶发展理论及其相应的工具使用水平,新科院和共科院各自投入资金、资源,联合合作企业、基地建立起三个平台,从而为所有学生过好“技”术关、绝大部分学生“能”动发展、学有所长者“创”能发掘提供相应的平台支撑。下面将这三个平台分别说明如下:

1.统筹建设“工程训练中心”,让“技-能”训练有保障

无论是“技”的训练,还是“能”的锻炼,都需要有精良而完备的实训条件保障,而在新工科背景下的这种条件保障还需要兼职传统、现代和前沿三个层面,且出于训练便捷的考虑,最好是立足校园空间来建设。自承担省级教改课题以来,两校分别在各自的校园内新建专门大楼装备建设起包括3个中心、5个子平台、18个实践模块、120台套设备组成的“工程训练中心”(见图1),从而真正实现“技-能”训练的保障有力。

图1 机械类专业“工程训练中心”建设概况

2.协同建设“实战大师工作室”,让“能-创”发展有引领

除了由专门的课程和专职的教师去组织完成机械类专业学生基本技术操作操练的实训目标外,两校为促进学生由“技”向“能”、由“能”向“创”的发展提升,还整合校内外名师资源协同建设一批“实战大师工作室”(见表3),从而引领天资良好且学有所长的学生向“能-创”的方向发展提升,同时规范和指导“技”与“能”的实训水平提高。“实战大师工作室”统一设在校内,由首席大师和协同大师组成,每个工作室均有校内大师和企业大师,二者搭配组合,如首席大师是校内名师,协同大师则是企业,反之亦然。同时,相应地建立聘用与退出机制、工作任务规定、量化考核办法、绩效激励标准等配套制度体系。

表3 两校实战大师工作室一览表

3.精心建设“智能创客空间”,让“创-新”发挥有天地

在“大众创业、万众创新”的时代背景下,两校分别围绕传统与新兴的机械类专业,整合工业设计、数字化设计与制造技术、人工智能技术等交叉专业,开辟专门场地,投入300多万元设置多个创新创意分享的空间,配备生产制造物件所需设备和资源,支持学生“创客”将创意灵感转化为实物,从而通过动手实践培养学生的创新能力、探究能力和创造能力。每个空间设有知识区、探索区、设计区、制作区以及体验区等功能区域,并提供相应的资金、设备、项目制管理等要素支持,甚至通过校企合作、企业家捐赠获得资金补充。比如新科院顾吉仁大师工作室指导的18级新能源装备专业苏小刚团队设计的粮食自动收割机,从新余亿丰农机有限公司获转让费用10万元,为团队“创客”活动的深入开展获得了更充足的经费保证。

(四)开发与实施“三平台”协同支撑下的实践教学“三课型”

根据实践能力“三进阶”发展的需要,新科院和共科院在建立起工程训练中心、实战大师工作室、智能创客中心“三平台”后,进一步立足“三平台”开发和实施实践教学的“三课型”,促进机械类专业学生实践能力实现由“技”向“能”再向“创”的进阶提升。

1.开发大批“岗课赛证”一体化取向下的“技-能”实训课

除了车床、铣床、磨床、焊接等基本操作技术的训练外,两校机械类专业的实践教学主要依托“工程训练中心”,按照“岗课赛证”融通的思路,理实一体化开发50多门由“技”到“能”的实训课型。“岗课赛证”融通的基本思路是以“课”为核心和载体,实现以岗定课、课证融合、以赛促学,其具体做法包括如下三个方面:

以岗定课。早在2014年教育部发布的《关于开展现代学徒制试点工作的意见》中就对“以岗定课”提出具体要求。两校在机械类专业实践教学中特别强调对照目标就业岗位的要求,将岗位所需的实践技能融入具体的实训课程,形成“岗课”融通的实践课程体系,从而使实训课程设置及教学内容与工作岗位的对接更近一步(示例见图2)。

图2 机电一体化技术“岗课赛证”融通设计图

课证融通。2019年国务院印发《国家职业教育改革实施方案》提出在职业院校和应用型本科院校试行“1+X”证书制度。随着试点工作的推进,“1+X”技能等级证书越来越多,比如适合机电一体化技术专业的证书就有工业机器人应用编程、机器人安装等50多种。两校均重视从中筛选与人才培养目标和面向岗位相近的职业技能等级证书作为实践课程考核成绩的主要部分,在课程教学中融入并涵盖“X”证书的实训内容(示例同见图2)。

以赛促学。“赛”是“岗”的专项技能强化、“证”的专题内容升华、“课”的技能目标展示。因此,两校在机械类专业的实践教学中,一方面重点围绕工程训练综合能力竞赛、工业机器人系统操作大赛、大学生机械创新设计大赛等技能竞赛项目,开发和改进实训课程体系;另一方面建立起校赛、省赛、国赛等多级联动递进的技能竞赛机制,实现技能竞赛与实训教学的有机结合。

2.开发“小组”与“社团”相衔接的“能-创”扬长课

近年来,两校依托“实战大师工作室”,围绕“能-创”扬长课型的开发,建设好一批技能兴趣小组和科技探新社团,既发挥不同年级学生的自组织功能,又在大师的指导下开展有针对性的技能训练和基于问题解决的项目实践,有效促进大批学生专业实践能力的扬长发展。

成立技能兴趣小组。为促进机械类专业学生实践能力由“技”向“能”的提升,两校均建有金工、数控车床、电子制作、机械创新设计、产品信息创新建模、工业机器人等6个兴趣小组。每个兴趣小组总人数控制在50人以内,一般面向大一招新,基本程序是个人申请→专业老师推荐→大师工作室审批,无特殊情况到毕业时自动退出,设组长1名和副组长3-5名,主要利用课余时间围绕企业岗位热点技能开展钻研与训练活动,要求作好活动记录与总结,学院每学年给予每个小组6000元保底的经费支持。

组建科技探新社团。较之于兴趣小组聚力于技能的求精求新层面,科技探新社团则聚焦于能力的实践应用层面,其成员原则上从各个兴趣小组中选拔产生。两校围绕机械类专业由学生自主创建了3D打印、创新创业、人工智能等社团组织,形成三种运作模式:一是“社团+教学”模式,社团成员以教学助手的身份协助专业教师开展技能实训教学;二是“社团+项目”模式,以项目为导向开展活动,既有指定的必修项目,又有自主的创新项目,也有大师导入的企业实战项目;三是“社团+竞赛”模式,主要以学科竞赛和技能大赛为载体,在组织开展校内各种竞赛的基础上,以社团骨干为核心组建项目团队参加省级以上技能大赛。各社团均由相应的“实战大师工作室”挂点指导,学校给予经费、设备与耗材的支持。据统计,平均每个社团累计开展活动10次以上,总计参与学生1500余人次。

3.开发“专利”与“创赛”相融通的“创-新”项目课

有了兴趣小组的技能精练和科技社团的三类实践,从中可以逐步培育出一批相对冒尖的学生,他们将在大师的引领和指导下进入“智能创客空间”开展真正的创新创造活动。此类具有“创-新”特征的项目化课型主要围绕“专利”和“创赛”两个模块展开。

专利发明驱动创新实践。专利是科技领域的智慧结晶,具有新颖性、实用性、创造性和适用性,是推动学生创新实践的源动力。多年来,两校逐步摸索出一套适用于高职机械类专利发明的递进式培养模式:首先是认识专利,通过课外创新训练营、发明协会以及各类专题讲座等渠道了解专利的相关知识与价值,激发学生创造发明的积极性,挖掘创意点子;接下来是钻研专利,在大师的指导下由学生独立或协同完成项目设计、准备、论证和实施等环节,并突破专利的核心关键部分;最后是指导学生撰写专利申报书,制订具有市场前景的创新性产品设计方案并申报国家专利(示例如图3)。

图3 高职机械类专利发明的递进式培养模式图

双创大赛检验创新能力。结合机械类专业的特点,两校高度重视组织创新团队参加“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”大学生创业计划大赛、“创青春”大学生创业大赛等双创竞赛。经过多年实践,两校围绕“创赛”已协同总结出一套组织程序(如图4所示):第一步,通过培养学生创新意识,生成一个创意点;第二步,利用所学专业知识设计一款或多款项目产品并申请专利;第三步,自主搭建“机械工程+市场营销+团队管理+财务运营”项目团队,并撰写项目创业计划书;第四步,通过参加创新创业大赛来验证项目产品设计及市场的可行性。学校从资金、设备及人力方面给予支持和保障,并委托实战大师或邀请企业导师担任创新创业指导教师。

图4 机械类专业学生参加创新创业大赛流程图

此外,以工具意识、创新设计、精细制造为旨趣的“工匠精神”和以立德立身、强技强智、爱党爱国为内核“课程思政”,作为两条主线,自始至终都贯穿在“三课型”开发与实施的过程中。

近五年共培养1600余名“能-创”型机械类专业人才,为企业培养工程实践能力强的“技-能”型人才2万余人,56.3%毕业生留赣进入赣锋锂业、江铃汽车、江西晶科等知名企业工作,用人单位评价学生“综合素质高、创新精神强、实践能力突出”,已成为机械类专业人才的选才、育才首选基地。典型代表有王智、苏小刚、朱晶等,其中2018年毕业生苏小刚就业于赣锋锂业,现任结构设计部副部长,年薪15万元;晋书涵同学获中国教育电视台评选的“优秀少年工匠”称号(全国共48名)。

根据麦可思《2021年中国高职生就业报告》,初次就业率90.6%,两校均达92.89%,高出2.29%;专业对口率70%,两校均达85.6%,高出15.6%;用人单位满意度75%,两校均达96%,高出21%。

学生参加国家及省级技能竞赛获奖692项,2017-2021年全国民办高职院校学科竞赛排行榜中,分别名列全国第10名;全国普通高校大学生竞赛排行榜第71名。