模具设计与制造专业现代学徒制教学改革研究与实践

李军　何军　赵寒　赵明炯　危淼　石存秀　李顺军

摘 要： 介绍了模具设计与制造专业现代学徒制改革的设计、历程、内容、成果和成效等教育教学改革实践，分析了现代学徒制实施的经验，总结了专业教学改革取得的成果。

关键詞： 模具设计与制造；现代学徒制；研究；实践

中图分类号： G712 文献标识码： A 文章编号： 2095-8153（2017）04-0103-07

一、研究背景

2012年，在《教育部2012年工作要点》[1]中，教育部提出开展“现代学徒制试点”，从而将现代学徒制改革试点工作正式提升到国家层面。2014年8月，教育部发布《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》（教职成[2014]9号）（以下简称《意见》），正式启动现代学徒制试点工作。2014年，湖北工业职业技术学院决定在模具设计与制造专业（以下简称“模具专业”）开展现代学徒制试点改革工作，探索在装备制造类专业中实施现代学徒制的方法、途径，研究现代学徒制教育的本质、要求和相关标准。

模具专业是湖北工业职业技术学院国家骨干高职院校中央财政支持建设的重点专业，专业基础较好。但是，骨干建设后，专业中仍然存在存在反映职业活动的项目化教学主线不清晰、课程对岗位工作的针对性不强，学用脱节等问题[2]，学生在软件设计、机床操作等专业核心能力方面，尤其是对知识和技能的应用方面，与国外职教发达国家相比，与企业需求相比，仍然存在不小差距。此种情况在学院各类专业中均不同程度存在，在经过充分论证后，学院决定在模具专业中探索现代学徒制改革。

二、研究与实践的主要内容

（一）主要问题分析

1. 学生整体职业能力不足的问题

当前，制造类人才的培养主要采用课堂教学的“分科+综合”培养方式进行，即将专业知识、技能分解为若干门技术、技能课程，组织学生学习、实训，再通过综合实训、实习提高学生综合应用知识、技能的能力。我们将之称为分科培养模式。就模具专业而言，在分科培养模式下，学生虽然掌握了模具设计与制造有关知识和技能，但整体应用能力不足，在学习后仍然难以设计和制造出合格的模具，无法应对企业岗位工作任务。

课题组通过研究认为，在分科培养模式下，围绕生产流程的整体性解决方案被分割为相对独立的单科课程，各独立科目课程教学中往往按照一般机械学体系教授学生知识或技能，而非针对解决模具设计与制造实践问题提升学生知识和技能应用能力。因此，虽然学生在单科学习中虽然也能够掌握有关知识、技能，但面对综合实训中模具设计与制造的整体性问题时，绝大部分学生难以综合运用所学知识和技能解决相关问题，学生也很难通过综合实训来提升知识和技能应用能力；而在面对顶岗实习等职业性较强的专业实践问题时，单科学习中“猴子掰苞谷”的模式弊端显现无遗，其缺乏应用的记忆式知识、技能使其很难应对职业性工作的复杂性、综合性。调查显示，一般学生需要经过30天甚至更长的时间才能适应岗位工作，尽管岗位工作内容与专业学习内容相比要少的多。显然，分科培养模式并不能使学生获得应用知识、技能以解决实际问题的能力，更不论创新能力了。

2. 教学模式适应整体职业能力培养的问题

在分科培养模式下，学生的整体性职业提升通过综合实训、实习实现。然而，在综合实训阶段，学生以往课堂中学习的专业知识、技能由于缺乏持续的应用性训练，大部分学生无法综合应用所学专业知识和技能完成模具设计与制造任务，即便给予学生充分的支持和帮助，也几乎很难有学生能够完成从模具设计到模具装配、调整的生产环节。另外，一般在综合实训环节，虽然每一名教师只负责少数几名学生的综合性职业能力培养，但由于对学生的知识、技能缺乏整体性认知，使得指导教师很难在短期内对所指导的学生进行有效的分工、组织，形成完成综合任务的团队，往往导致综合实训效果差强人意。显然，仅靠课堂教学模式无法形成有效提升学生整体职业能力的组织。

3. 考核无法真实反映学生整体职业能力问题

分科培养模式下另一个问题是无法通过考核真实反映学生整体应用知识和技能解决实际问题的能力。从模具专业综合实训环节反映出的情况看，虽然学生在几乎所有的单科考试中都取得了合格的成绩，但是到综合应用知识、技能解决综合性实践问题时，学生暴露的学习能力、应用知识、技能解决实际问题能力的低下，使人怀疑其单科考核成绩的真实性。但是，经过反复论证，课题组发现，问题主要出在分科培养模式的考核方式下。显然，原有分科考核方式只能反映学生学到的专业知识、技能饱和度，但并不能真正反映学生应用知识、技能完成模具设计、制造工作任务的职业能力。

4. 教师的能力及能力发展问题

在分科培养模式下，教师知识、能力结构趋向单一。分科课堂教学模式下，教师对于专业（职业）整体性知识、技能理解度并不高，即便在科研压力推动下，教师往往也只从所研究角度看待有关知识、技能，并没有从专业或职业全局看待知识、技能对解决实际问题的帮助。课题组通过研究认为，在分科培养模式下，教师的知识、技能固化趋向十分明显，同时缺乏灵活应用知识、技能解决实际问题的压力机制，导致教师不论是教学还是科研，求新求变的动力不足。因此，各分科教学中，学生的学习既受制于教师对于专业整体性的理解，也受制于教师个人对于知识、技能理解，往往是因为某一科或某一名教师的影响，导致全体学生无法正确理解模具设计与制造流程中有关知识、技能的应用，而无法完成整体性工作任务。

（二）解决问题的思路和办法

课题组研究认为，通过项目化的整体性模具设计与制造任务、“师徒制”教学模式和产品导向的综合评价解决可以解决以上问题。

1. 通过项目化课程提升学生整体职业能力

课题组比较研究了德国、瑞士等职教发达国家“跨企业培训中心”，认为“通过专门的培训中心，由专门的师资负责，带领学徒完成实际工作任务，从而提高学徒的职业能力”[3]是 “跨企业培训中心”的主要功能。课题组认为，可以在高职院校内部实现这种功能，即通过项目化的整体性模具设计与制造任务让学生在完成整体性工作任务过程中学习专业知识和技能并加以应用，从而使学生获得相应的职业能力。

项目化课程体系在专业层面的目的是让学生学会如何应用掌握的知识、技能解决实际问题；其方法层面的目的是让学生学会分析问题并能主动寻找自己所未知的知识、技能并加以训练，从而得到切实可行的解決问题的方法途径；其思想层面的目的是让学生在不同结构的知识、技能转换解决实际问题的过程中，形成整体性思维模式。

在联合企业认真分析了模具设计、制造的典型工作过程后，课题组基于“模具结构设计—模具零件加工—模具装配调试”这一模具行业典型工作过程，构建了模具拆装和测绘、落冲模具设计与制造、弯曲模具设计与制造、拉伸模具设计与制造、单分型面塑料注射模具设计与制造、双分型面塑料注射模具设计与制造、侧向抽芯塑料注射模具设计与制造和带活动镶件塑料注射模具设计与制造8个整体性项目。在分析项目实施的可能性和成本比较后，确定了模具拆装和测绘、落冲模具设计与制造、弯曲模具设计、拉伸模具设计、单分型面塑料注射模具设计与制造、双分型面塑料注射模具设计、侧向抽芯塑料注射模具设计和带活动镶件塑料注射模具设计8门项目化课程先行实施[4]。

2. 通过“师徒制”教学模式解决教学组织问题

“师徒制”教学模式是指由一名教师（师傅）带领5名左右学生（徒弟）完成以上8门项目化课程的学习。学生学习相当于“上班”，“师傅”的工作就是给不具备任何专业知识和技能的学生布置工作，并带领、引导学生自主寻找完成工作任务的解决方案，在寻找过程中学习有关专业知识、训练专业技能。例如，在落冲模设计与制造项目课程中，学生需要完成教师布置的某落冲件的模具设计与制造。教师的工作是简单介绍落冲模具的结构、设计方法和设计答辩标准，然后就由学生自行按照模具设计流程完成冲压工艺分析、模具结构设计、3D图纸绘制、答辩PPT制作，教师在学生设计过程中负责督促、指导、答疑，当学生完成设计后，教师先在组内组织学生进行比较，提出优化设计方案，修改后参加班级答辩。同样，在制造环节也是如此。而随着项目化课程的深入，教师的工作越来越向前端和末端集中，即布置任务和评价结果，中间的实施过程则更多由学生自主完成，创新思维也由此逐步形成。

3. 通过“产品导向的综合评价”解决衡量学生整体性职业能力问题

产品导向的综合评价是指面向学生完成项目任务的作品，融入企业产品验收标准，综合学生学习过程（考勤、安全、团队、创新、5S等）表现，对学生的学习过程和结果进行综合性评价。由于评价对象是学生作品（模具设计产品或者模具产品），因此可以很好地融入企业产品验收标准，而因此可以较好地衡量学生职业能力的高低，而过程评价则可以有效评价学生的职业素养，可以促进学生职业素养的提高。

研究认为，通过产品评价学生的整体性职业能力较以往知识、技能的重复吻合性评价转变为应用性、创新性评价，是衡量学生整体性职业能力较客观的方式。

4.通过建立以项目能力提升为主线的师资培训体系和“师傅”标准提高教师的双师素质

研究认为，项目化课程需要教师具有较强的模具设计与制造整体性职业能力，同时具备较强的职业教学能力，即应具备：专业理论知识、专业实践能力、职业教育教学能力、学生管理能力、企业合作能力、项目管理能力等[5]。课题组经过分析，认为组织专任教师开展整体性项目能力提升培训，使专任教师经历从设计到制造全项目过程，对于提升教师整体性项目实践能力和指导教学能力，将会有极大帮助。除此之外，还需要构建模具专业现代学徒制“师傅”标准。建立“师傅”标准后，将有助于保证教学团队的教学水平以及团队的开放性，有利于模具专业现代学徒制教学团队双师素质的提升。

（三）改革与实践

1. 人才培养模式改革

构建了“二阶递进项目化师徒制”人才培养模式，即学生需要通过校内学习进阶和企业学习进阶二个阶段，校内和企业课程均采用项目化课程和师徒制教学模式，即一名师傅带领数名学生完成项目（学习项目或生产项目），学生在“做中学”。人才培养模式改革侧重于课程体系改革和教学模式改革。

（1）专业课程体系改革（内容和课程设置）

考虑到课程体系实施的可能性与管理的科学性、严肃性，模具设计与制造专业将课程分为校内课程和企业课程两类，分类设计、分类实施、分类管理。

校内课程设置：在与模具设计、制造企业专家共同分析了模具设计、制造的典型工作过程后，模具设计与制造专业提出“模具结构设计—模具零件加工—模具装配调试”这一模具行业典型工作过程，并以此为基础，构建了模具拆装和测绘、落冲模具设计与制造、弯曲模具设计与制造、拉伸模具设计与制造、单分型面塑料注射模具设计与制造、双分型面塑料注射模具设计与制造、侧向抽芯塑料注射模具设计与制造和带活动镶件塑料注射模具设计与制造8门任务导向的项目化专业课程，（《模具设计与制造专业现代学徒制课程体系设计与实践》，《湖北工业职业技术学院学报》2015年第6期，李军）并彻底取消了所有专业基础课。

这种课程体系设计的理念和思路，是尽量在每一门课程中“重现”模具设计与制造的生产流程，使学生能通过反复训练，掌握相关专业知识、训练专业技能，并通过创新设计与实践，提高应用知识和技能解决实际问题的能力，从而达到提供学生职业能力的目的。

企业课程设置：由于模具行业的特殊性，模具钳工在模具行业中占有重要的地位，汽车覆盖件冲压模具钳工工时一般占到模具设计、制造周期的60%，模具质量也基本上由模具钳工最终决定，而模具钳工技能无法在学校得到充分训练，因此，模具设计与制造专业与东风汽车公司模具冲压技术有限公司、埃斯塔克工业技术有限公司、湖北先锋模具有限公司等企业联系后，由企业负责学生模具钳工技能培养、数控加工和自动编程技能深化任务，学生到企业“学徒”，企业拨付实习工资，学生在3类岗位上轮流学习和工作，岗位学习合格后，学生可以离岗参加顶岗实习。

取消专业基础课和设置清晰的企业课程，是模具设计与制造专业“二阶递进项目化师徒制”人才培养模式改革的重要内容之一，体现了完全职业活动导向的课程设置理念，课程体系的职业性更加清晰。

（2）教学模式改革

不论在学校还是企业，模具设计与制造专业学生均实现了“师徒制”教学模式。

“师徒制”教学模式打破了课堂教学模式，采取“师傅带徒弟”的教学模式，即一名教师（师傅）带领5-8名左右学生（徒弟）完成所有项目课程的学习、实践， 学习的内容即企业完成的工作——各类模具从设计到制造、装配、调试的全过程。随着改革的推进，模具设计与制造专业继续在2015级学生中开展改革实践，并将完全由“师傅”的分散指导，调整为在部分课程前期开展少量集中学习或实训，再由“师傅”分散指导的模式[6]。

实践证明，采用“师傅带徒弟”的教学模式效果明显要好于一般上课的教学模式。经过2年半实践，90名实验班学员（二个年级）已经完成30副模具的设计与制造、设计模具3D模型300余套，50余名学生参与了企业化项目（生产或技术服务），学生的专业技术水平和职业能力都得到明显提升。2014级34名同学在三家企业“学徒”实习，无一流失。而后期平行班（非实验班）开展的顶岗实习，专业对口率差（只有%），流失率高（实习岗位变更率30%）。“师徒制”教学模式探索是成功的。

（3）考核模式改革

模具专业在8门项目化课程中，均建立了产品导向的综合评价考核标准。通过对学生的设计作品或模具产品进行答辩、质量评价考察学生应用知识、技能解决模具设计与制造实际问题的能力，同时，由指导教师负责对学生的学习、工作过程（考勤、技能操作规范、安全标准应用等）进行考核计分。二者结合形成学生的最终成绩。

2. 管理制度改革

模具设计与制造专业现代学徒制改革对管理制度带来的冲击很大。一是对排课管理的冲击。由于实行“师徒制”教学模式，学生上课并非按照固定的课表进行安排，而是分组别在相对固定的场所“上班”（学习）。那种老师授课，学生满堂的场景再也看不到，一些习惯了到教室查岗听课的管理人员很难适应这种方式。二是对管理内容的冲击。以往的教学管理，侧重对教师的管理，例如查看授课计划、教学日志、备课笔记等，实行“师徒制”教学模式后，传统的教师管理内容无法反映真实的教学成果，教学管理的内容侧重到学生的作品（成果）管理上，如何对教师进行有效管理，还有待深入探索。三是对考核评价的管理。现代学徒制对学生的考核不在将理论知识考试作为重点，而将学生能否完成设计作品、形成制造成果作为考核的主要内容，考核评价的方式方法以及标准内容均发生重大变化。

经过探索，模具设计与制造专业对于校内教学管理基本形成了一整套的管理机制。在排课管理上，对于模具实验班学生实行指纹打卡上班制。学生在某一段时间内相对固定在某地，在没有其它课程时，到时打卡上下班。在学习场地主要是完成教师布置的任务（学习型项目或生产型项目）。每门课程到某一阶段即组织一次答辩会，对学生学习进度进行把握，对学生的学习成果进行检查。到该门课程完成时，再组织一次大评比，对学生成绩进行评判。

3. 师资培训改革

每年组织1次专任教师项目能力提升培训，针对教师在模具设计与制造流程中的薄弱环节，有针对性地开展培训。经过2轮培训，专任教师的实践经验得到丰富，大部分教师具备指导学生从设计到制造全项目流程的能力。形成了模具设计与制造专业现代学徒制教师（师傅）标准。

三、取得的成果

（一）构建了项目化课程体系

与以往课程体系相比，项目化课程体系具有特色鲜明的职业特色，表现在：

1.将专业目标设定为冲压模具和塑料注射成型模具两大专业领域，将能力目标设定为模具设计和模具制造两个方面。课程对专业目标和能力目标的支撑和指向十分具体，针对性强，专业特色十分明显。如模具拆装与测绘课程，就是以专业实例（模具）为对象，训练学生的专业基础能力，而不是像以往工程制图课程那样，以典型机械零件为对象进行教学，待到学生应用有关知识、能力解决专业问题时，需要从典型机械零件向模具进行知识和能力迁移，影響专业教学效果。

2.每一门课程都参照模具企业的生产流程进行开发，即从产品（冲压件或塑料件）工艺分析、模具结构设计、模具零件制造到模具装配与调试这一全流程开展，并不断重复、强化此过程，对于生产流程中的关键环节持续强化。这种课程开发模式紧贴企业，完全符合企业对专业人才知识、能力的要求，同时又符合学生知识积累、能力提高的规律，学生在“做中学”，学习的兴趣和实效得到有效提高。

3. 具有较大的可塑性，不同高职院校可以结合自身师资条件、实践条件进行改造、扩充。如条件较好的院校可以将所有课程扩充为“设计与制造”，持续强化学生的设计、制造能力；设计能力较强的院校可以适当减少制造环节，提高学生的设计能力；而制造能力较强的学校则可以将有关设计环节改造为模具零件制造环节，提高学生的模具零件制造能力。

4. 促进教师能力结构更加均衡。课题组研究认为，现代学徒制下专业教师应具备以下能力：专业理论知识、专业实践能力、职业教育教学能力、学生管理能力、企业合作能力、项目管理能力。由于课程的开发是参照模具企业的生产流程开展的，因此课程的实施需要教师具备较强的综合能力，具备完成产品分析、模具设计、零件制造、模具装配、调试等全流程的知识、能力以及学生管理、项目管理的能力，对教师提出了较大的挑战。但反过来看，一旦教师具备实施专业课程体系中某一门课程的能力，也就具备了真正的“双师素质”，其自身综合能力就得以充分展现。湖北工业职业技术学院模具专业教师通过实施专业课程体系，教师的综合能力得到明显提高，也说明课程体系的实施对提升教学团队水平的促进作用。

（二）形成了“师徒制”教学模式

课题组研究厘清了现代学徒制项目化课程“师徒制”教学模式对教师能力的内涵要求：专业理论知识、专业实践能力、职业教育教学能力、学生管理能力、企业合作能力、项目管理能力。

探索了“师徒制”教学模式的组织方式：模具设计与制造专业每位教师担任每5名学生的“师傅”，仿照企业师傅带徒弟的方式，全程指导小组学生的专业学习。学生固定学习地点，实行“上班化”管理，即学生没有其它课程时在固定学习地点“上班”，开展学习讨论、接受指导、完成教师（师傅）布置的项目化学习任务。

邀请紧密合作的模具生产企业的技术人员参与人才培养过程，企业人员主要参与学习项目设计、协助教师对学生完成学习任务进行指导，并在答辩、成果评价等考核环节提供意见和建议。

（三）学生的职业能力得到明显提升

经过3个实验班的教学改革，125名学生参加教学改革，截止2016年底，学生设计84副模具、制造30副模具，制造的模具生产的肥皂盒等产品被用于院系招生纪念品，学生应用所学知识、技能完成实际工作任务的能力得到明显提升。在2014级实验班和非实验班对比中，实验班学生企业实习（学徒）适应期一般为一周左右，而非实验班学生适应岗位工作至少需要30天，至少30%学生表示难以适应岗位工作而更换实习单位，而实验班学生学徒期间无一人离岗。企业技术人员在与学生交流过程中，也明显感到实验班学生应用既有知识、技能解决企业问题的能力明显高于非实验班学生。2015年，模具设计与制造专业学生获得全国职业院校模具专业技能大赛一等奖1项、二等奖1项，取得了参加该赛事以来的最好成绩。

（四）教师能力明显提升

开展教学改革以前，模具专业师资能力结构表现为设计能力强、制造能力弱。开展教学改革以后，通过“项目演练”方式，重点提高专任教师专业实践能力、项目管理经验。学校邀请企业人员共同制订科学的教学项目，在企业专家的指导下，专任教师组成项目团队，以完成项目的方式，先做先练，提高能力。专业教师利用假期按照企业项目管理的模式，完成模具设计、制造、装配、调试全生产流程工作。在完成项目的过程中，一方面对于开展现代学徒制所需的教师能力进行了全面梳理，另一方面也充分暴露了每一名教师能力（含教学团队）存在的不足，并通过推进项目，“缺什么学什么”，“哪里不足补哪里”，极大提高了每一名教师的专业实践能力，丰富了教师的项目管理经验。使专业师资培养上使教师更加向整体性专业能力上靠拢。2016年暑期，模具专业教师（包括部分非模具专业师资）完成了3副模具的设计、制造，模具设计与制造专业师资能力更加均衡。

（五）专业建设水平明显提升

开展教学改革以来，模具设计与制造专业建设水平得到明显提升，其人才培养模式改革、课程建设、教学模式、考核方法等多项内容均取得明显进步，学生职业能力得到明显提升，教师综合性实践能力进一步加强。模具专业“二阶递进项目化师徒制”人才培养模式逐步形成，课程体系、教学模式、评价方法特色鲜明。2015年，模具设计与制造专业现代学徒制改革获学院重点教研项目，同时获得立项的还包括6项子课题。模具专业教师赵明炯获得十堰市“车城技能状元”、青年岗位能手称号。2016年，模具设计与制造专业单分型面塑料模具设计与制造课程被评为院级优质核心课程加以建设。专业被推荐为湖北省现代学徒制教学改革试点专业。与企业联合搭建的“东风模具学徒学院”、冲压模具设计与制造精品在线课程获得湖北省创新行动计划立项建设。1个技能名师工作站被推荐为湖北省技能名师工作站。专业也被评为湖北省特色专业予以立项建设。面向现代学徒制培养模式的教材《模具拆装与测绘》公开出版，教师公开发表现代学徒制教学研究相关论文5篇。“师徒制”教学模式被学院会计专业现代学徒制改革采用。

四、下一步研究的方向

经过近3年研究与实践，取得了重多成果与丰富经验，但也存在进一步深入研究和实践的空间，主要在以下几个方面：

（一）构建现代学徒制标准体系

在模具设计与制造专业现代学徒制实施过程中，研究发现，构建一个项目体系标准十分重要，教师可以在标准的指导下灵活选择教学载体，不断融入新技术、新方法和新工艺，使模具设计与制造专业现代学徒制形成开放的教学体系，更好地帮助学生认识模具生产流程，更多地启发学生创新思维。

产品导向的综合评价体系也需要建立相应的项目质量标准体系，用来考察学生完成项目任务情况，评价学生能力成长达标状态，并作为学生升级、课程重修的参考依据。另外，还需要优化“师傅”考核评价标准和“学徒企业（或学徒岗位）”考核评价标准。所有这些标准共同形成模具设计与制造专业现代学徒制标准体系，指导专业现代学徒制改革工作，确保人才培养质量提升。

（二）进一步研究提高“师傅”能力的途径

实践表明，“师傅”能力的高低，是影响“学徒”水平的最直接影响因素。因此，选拔、培养和考核“师傅”的工作就十分重要。除提高“师傅”个体能力外，还可以在“师傅”队伍内部探索“项目团队”等合作教学、合作研究等优化方法，努力发挥“师傅”队伍的最大效能。

（三）校企合作的平台建设

在企业“学徒”岗位认定、“师傅”考核评价激励、企业项目选择等，都存在深化研究的空间。研究表明，如果构建一个良好的校企合作平台，将促进校企合作开展现代学徒制改革，有利于企业深度参与人才培养，有利于学校充分利用企业资源优势提高人才培养质量，也有利于现代学徒制改革5个内涵要求内容的实现。

[参考文献]

[1]教育部关于印发《教育部2012年工作要点的通知》[N/OL].http：//www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s7049/201406/xxgk_170524.html

[2]李 軍，何 军，卞 平.装备制造类专业深化工作过程导向课程实施的思考[J].湖北工业职业技术学院学报，2014（5）：13.

[3]李 军，石存秀，李顺军.中瑞现代学徒制比较初探[J].湖北工业职业技术学院学报，2016（5）：28.

[4]李 军，何 军，李爱萍等.模具设计与制造专业现代学徒制课程体系设计与实践[J].湖北工业职业技术学院学报，2015（6）：78.

[5]李 军，石存秀，李顺军等.现代学徒制师资队伍建设研究与实践[J].湖北工业职业技术学院学报，2015（3）：5.

[6]李 军，赵明炯，何 军.“师徒制”教学模式研究与实践[J].湖北工业职业技术学院学报，2016（3）：15.