高职院校应用型研究成果反哺教学的探索实践

2013-11-30章永华何建慧

职业教育研究 2013年10期

章永华何建慧

（台州职业技术学院浙江台州318000）

高等职业教育的发展方向和培养目标是“以就业为导向，以服务为宗旨，培养高技能应用型人才，满足社会需求”，培养出德才兼备、满足地方经济和产业发展需求的技能型人才，是当前的核心任务。这就要求高职院校更加注重应用型课题研究，解决企业遇到的实际问题，并将应用型成果实现转化，推动区域经济发展的同时，将研究成果反哺于教学，重构教学内容和教学方法，以企业真实的案例为背景，培养高职学生解决实际问题的能力。

反哺是仿生学中的概念，通常是指“在一定历史背景和政策原因下，率先集中了优势资源发展起来的一方，对相对发展停滞或滞后的一方进行有效扶植与帮助，以达到共同发展的状态和目的”。本文以作者申请并实施转化的一项专利技术“一种用于田间农作物搬运的机器人”为例，阐述高职院校应用型研究成果反哺教学的设计、实施以及效果。

应用型成果的产生

产生背景依据国务院《关于大力发展职业教育的决定》，教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》，教育部、财政部《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见》等文件精神，高职院校要尽快建立职业教育教师到企业实践制度，高职院校教师必须深入企业，亲身参加企业整个生产过程，切身体会企业典型工作任务和工作环境，了解企业对高职毕业生职业素养的要求，进而提高自身的专业实践技能、组织生产经营和科技推广能力。浙江省教育厅办公室《关于做好2012 年度高校教师专业技术资格评审工作的通知》要求：高职高专院校专业课专任教师应具备相关专业的工程实践经历，任职期内应有到行业、企业挂职锻炼、合作研发或指导学生实习等经历，且累计达到6 个月以上。台州职业技术学院利用暑假时间组织教师到台州黄岩临湖农业机械化专业合作社锻炼，该企业主要从事农机研发、农机服务、农作物生产以及加工和销售。教师在帮助解决农机技术性问题的实践过程中深刻体会到人力资源依然是制约农业机械化、规模化的关键因素之一。如在谷物收割过程中，需要靠人力将一袋袋稻谷搬运至农用车上，这个过程极度考验劳动者的体力和忍受力。因此，研发一种用于农田间实现谷物等农作物搬运的机器人替代人力成为企业当务之急。

产生过程通过签订《一种田间农作物搬运机器人的研制》横向课题合同，确定研发的关键技术指标、研究进度和成果形式。经过一年多的技术开发，最终完成符合技术要求的系列研究成果。包括机器人本体所有零部件图纸和有关技术参数，申请国家实用新型专利一项，并向该企业实现专利技术转让，一次性到帐经费10 万元。所研制的机器人具有能源模块、移动机构和执行机构以及部分信息感知和可重复编程功能，集传感技术、监测技术、人工智能技术、通讯技术、图像识别技术、精密及系统集成技术等多种前沿技术于一身，在提高农业生产力，改变农业生产模式，解决劳动力不足，实现农业规模化、多样化、精准化等方面显示出极大的优越性。

应用型成果反哺教学

反哺教学的指导思想反哺教学的核心在于“育人”，通过将研究精神融入教育理念、研究方法转化为教学手段、研究成果作为教学项目引入课堂，丰富和扩充教学，实现培养与企业无缝对接、符合区域经济发展需要、具有综合职业素养的人才的目标。其内化在于教师自身能力的提升，外化在于培养合格的学生。通过项目训练，教师自身形成严谨、求真、务实的精神，有利于培养教师的观察力和分析问题、解决问题的能力以及创造性思维能力。在教学过程中，教师将自己的科研经历、体会和应用型科研成果，通过项目转化形成教学案例传授给学生，有利于学生了解最新企业动态，激发学生的求知欲望，也有利于学生接触来自就业岗位的真实工作案例，从而培养出合格的工程师型人才。

反哺教学的内容设计用来源于企业的专利反哺教学需要考虑教学和工作过程各自的特点，求同存异，取长补短，让企业的工作过程适合教学需求。因为企业转化的成果更加注重知识的应用，相对于教学而言缺少知识的积累过程。但是，这两者又有很多相通之处，特别是针对机器人领域而言，机械结构和电路设计思路、过程以及方法是类似的，程序编写又可作为一个项目引入到课程教学之中。以田间搬运机器人成果和工业机器人安装与调试课程结合为例。该谷物搬运机器人基于履带式的移动方式，包含旋转机构、举升机构、转向机构；电路中涉及了电源稳压和保护模块、电机驱动模块、传感器AD/DA 模块；而软件程序则包含了完成预定任务的目标识别方法、基本的运动控制方法、人机交互等。我们从工业机器人安装与调试的课程标准和人才培养目标出发，将该课程第一个学习情境设计为利用创意之星模块化机器人完成类似于专利所描述的企业真实工作任务，要求学生搭建的平台具备类似的旋转机构、举升机构、转向机构；熟练掌握常见电子电路的模块，如交直流电源稳压和保护模块、各自伺服电机的驱动原理和模块、常见传感器的工作原理以及信号采集和处理方法；编写程序完成给定的任务。放弃多目标识别、多传感信息融合和轨迹规划等比较高深的知识点。作为入门情境，旨在激发学生的学习兴趣，起到温故知新的作用。该专利所涉及的知识可以较好地融入教学中，具体学习情境设计如表1 所示。另外，课程结束时，指导学生将所学习的内容心得以及进一步的思考写成论文形式，鼓励学生从科研角度再次思考与综合把握课程学习。

表1 基于应用型研究成果的学习情境设计表

反哺教学的课程实施应用型研究成果反哺教学的实施按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”六步法的教学模式。教师从创设问题情境出发，通过给学生提供必要的任务引导和资料，引导学生自主探究和体验知识的发生过程，激发学生的兴趣和探究热情，主要是让学生有一个知识体验的过程。以应用型成果为指引，在教学内容传授中尝试采用讲授与自学相结合、讨论与独立思考相给合的启发式、研讨式和案例式教学方法。同时，教师还可以指导学生课外学习和阅读相关文献资料，加深学生对课程教学的理解，培养学生的创新思维能力。

反哺教学的效果通过实施将应用型研究成果引入教学发现，随着课堂教学改革的不断深入，教学质量呈现稳步提高趋势。授课班级总共有43 位学生，该课程成绩考核一次性通过人数40 位，通过率为93%。对班级学生进行的问卷调研显示：95%的学生称引入应用型研究成果后，课程教学让他们很有成就感；83%的学生认为学习兴趣得到提升，发现问题、解决问题的能力得以提高，创新精神得以锻炼。根据对毕业生就业单位反馈情况的分析，对学生的综合职业素质满意度达92%。另外，学生在学完课程后成功申请了浙江省大学生科技创新项目，在中国核心期刊上发表相关学术论文1 篇，申请专利1 项，参加浙江省高职院校机器人大赛获得两次三等奖，获得飞思卡尔智能车比赛浙江赛区高职组第一名。