工程实践创新教学模式实践

王科 陈浩

摘要：针对当下高职专业教育存在的专业教学脱离企业生产实际，学生工程实践创新能力培养乏力的现实情况，本文进行了原因分析，指出了传统教学模式存在的部分不足，并以机电一体化技术专业为例，基于EPIP教学模式，从教学组织管理、教学资源库建设、考核标准制定和教学团队建设等方面出发进行了经验总结。

关键词：工程实践;创新;EPIP;教学模式

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：2096-6903（2021）10-0123-03

随着我国“一带一路”倡议和“中国制造2025”等重大战略的提出，产业结构转型升级已经对专业技术人才提出了越来越高的要求，其中工程实践创新能力已经成为能力要求中的重中之重[1]。具体而言，工程实践创新涵盖了工程（Engineering）、实践（Practice）、创新（innovation）、项目（Project）四个方面的要素，简称为EPIP[2-3]。EPIP能力包含了两个层次的能力，一是工程实践能力，这是确保从业人员能够顺利完成企业各项生产工作任务的基础;二是创新能力，这是前者的提升，是从业人员在具备对工程实践各环节的足够理解之后所获得的认知升华，使其能够看到工程实践中的各种弊端并且给出更优的解决方案。

机电一体化技术（下文中简称为机电一体化）又称机械电子工程，是将电子器件的信息处理和机械装置的控制功能融合的一种复合化技术[4]。机电一体化涵盖了机械技术、电工电子技术、控制技术、信息技术和传感器技术等多种技术，被戏称为“万金油”专业，涉及到制造型企业需求的方方面面，理论上是最贴近于工程实践的一类专业。但在实际中，机电专业的学生普遍存在工程实践经验不足，创新精神匮乏等问题[5]，这大致可以归咎为以下几个方面的原因。

1机电一体化教学现状分析

1.1课程内容与企业项目实际相脱节

目前的专业教学内容中，仍然有很大一部分比重来自于课程体系而非企业实际项目。这种类型的知识积累模式比较适合于学术型课程教学，而非应用型课程教学。

作者简介：王科（1979—），男，浙江龙泉人，硕士研究生，副教授，研究方向：机电一体化专业教学与科研。

因为这种教学组织方式没有将教学内容和具体使用场景相结合起來，不聚焦，学生也得不到更直观的巩固技术技能的机会。此外，虽然也有许多专业教师已经采用项目化教学，但是很大一部分教学项目是由教师自行总结的，脱离了企业生产实际，一定程度上偏离了方向。此外，多数的项目化教学仍然只束缚在课程内部，并没有形成课程间的有机联动，学生学完仍然不清楚专业课程之间的关系。

1.2教学管理和考核模式松散

学生的学习积极性，一部分依靠自驱，一部分则依靠教学管理。在传统的教学模式中，学生通常单独被动地接收专业知识，偶有分组授课的形式也往往没有把握到团队协作的精髓。此外，课程考核简单粗暴，一张试卷应付了事，忽略了对学生学习过程中各种“软实力”的评估，缺乏客观性。

1.3教师工程创新教学能力不足

大部分专业教师都是研究生毕业之后直接入职高职，没有企业经历。由于研究生期间的研究工作比较偏向于基础研究，和制造类企业的生产实际脱节明显，故许多专业教师在专业教学过程中难免落入“盲人摸象”的怪圈，形似而神不似。由于缺乏实践经验和动手能力，工程实践的创新就更是空中楼阁了。

2基于EPIP的机电一体化教学改革

基于EPIP的教学模式相较于传统的教学模式，无论是在教学组织管理方面，还是在教学团队建设等方面，都有显著的区别。在实践过程中，总结了一些教学改革经验，阐述如下。

2.1教学组织管理

基于EPIP的机电专业教学组织管理模式，相较于传统的教学组织管理模式，有显著的区别，主要体现在以下几个方面：

在学生分组方面，不同于传统教学的单兵作业，在EPIP的实践过程中，学生分组进行学习。每个小组4名学生，根据个人所长共同商定如何分配项目实践过程中的调查、设计、安装、调试、讲解和安全监督等各个方面的任务。

在教学模式方面，不同于传统的学科体系教学，在EPIP教学模式中，专业教学采用项目化教学的形式推进。不再拘束于课程的概念，所有专业知识都服务于教学项目。针对每个教学项目，多名相关专业教师相互协作进行团队授课。比如，“机电一体化技术与系统”的授课教师首先指导学生进行任务分解和整体设计“电工电子技术”的授课教师指导电路设计和计算机仿真“机械制造技术”的授课教师指导机构设计和制作;“电气与PLC控制技术”的授课教师指导电路板的实际制作、编程及排故。

2.2人才培养方案修订

根据EPIP教学组织模式，将课程分为职业素质课、职业技术课、职业技能课和双元制实习环节，分别交由职业院校专任教师和双主体育人对口企业工程师协作执教，在校内实训基地和（跨）企业培训中心等场所轮换进行。特别的，企业教学任务的设计由企业根据事先商定的协同人才培养方案进行设计，以企业生产行为过程为导向，循序渐进，项目难度逐步提升，既着眼于企业的实际问题，又提升学生的专业能力，在不断的项目实践中逐步成长为技术骨干。通过职业素质培养、职业技能实训和企业实际项目操练等多环节的协同教学，实现了职业专业教学和企业实际生产过程的有效衔接，专业能力培养聚焦企业实际岗位所需，达到精准培养高技术技能人才的目的。课程体系构架如图1所示。

2.3教学资源库建设

EPIP教学采用项目化教学模式，教学项目的设计是其中的重中之重。为了使学生的工程实践创新能力逐步提升，教学项目的设计需要遵循几个基本原则：一方面，教学项目需要来源于工程实践，从企业的实际生产行为过程中进行提炼。另一方面，教学项目之间不能是割裂的，而是要根据学生的知识积累特点呈螺旋上升式地进行安排，各类知识点在不断的迭代和升级的过程中被习得。

為了保证教学项目的工程实践属性，教学项目需要来源于企业实际生产行为过程，但企业的生产行为过程并非按项目式排列的，存在一定的交叉和重复。另外，由于生产设备和环境等限制，也并非所有的生产行为都可以转化为教学项目。针对这些问题，笔者所在团队采用以下方式进行教学项目的整体设计：首先，由指导教师带领学生团队深入企业车间调研生产行为过程，从中选定具有代表性且可以在教学环境中复现的生产行为过程作为项目来源;其次，学生调查相关技术资料，在教师的指导下进行技术分析及项目分解，拟定若干种复现的技术路线;接着，通过计算机仿真和模拟项目搭建等方式对各种技术路线进行验证。根据项目复现过程中获取的数据和经验，增加对项目的深层次理解，从而找出该项目可能存在的性能提升点;然后，聚焦于选定的性能提升点进行单点突破，理清其限制性能的症结所在，通过技术创新实现整体性能的提升;最后，对该教学项目进行总结，包括相关数据报表的整理、归档。在完成一个教学项目的整体设计之后，根据涉及到的知识点及技术层次，将其置于合适的教学项目序列位置。

如上所述，EPIP教学项目由教学团队从企业实际生产过程中挖掘典型工作项目，然后加以深入剖析、设计、复现和提升。整个过程需要反复打磨，繁冗且耗时长。故EPIP的教学项目设计是一个逐渐积累的过程，贵精而不贵多。

机电专业资源库中，除了根据上述流程设计的教学项目，还涵盖了大量其他专业教学资源。如技术点的微课视频、各类操作规范文档、国内外专业工具书籍和最新专业技术介绍，方便学生自学及资料查询。

2.4考核标准制定

项目考核EPIP项目教学中的重要一环，它包括两个阶段的考核。一是常规的项目完成情况考评，每个项目完成后，学生团队需要对项目完成情况进行汇报。教师根据学生对工程项目的理解、作品的功能及性能、提出的改进方案的创新性及效果、技术文档的规范性、汇报过程的语言表达等方面的表现给予评价;二是过程性考核，教师根据学生在项目进行过程中展现出的技术操作规范、团队协作与合作意识、解决问题的能力等方面给予综合评价。

综合上述两种考核手段，尽可能客观地还原学生工程实践创新的全过程及实现效果。

2.5教学团队建设

前已述及，EPIP的教学项目需要以团队授课的形式进行指导。故教学团队的成员之间需要密切协作，打破课程之间的藩篱，围绕着同一个教学项目进行教学设计。为了配合得更加紧密，教学团队需要定期进行磨课。

从教师组成上看，除了学校的专任教师，为了增加工程实践的“真”度，还会定期邀请企业工程师来校讲学，将企业工程一线的技术技能和工程标准直观地呈现在学生的面前。此外，定期安排专任教师带领学生团队深入生产一线进行工程实践训练，增加专任教师的企业从业经验，加强其理论联系实际的能力，提升其工程技术素养。

3结语

审视当下高职专业教育的现状，仍然存在课程内容与企业项目实际相脱节、教学管理和考核模式松散、教师工程创新教学能力不足等问题。这造成了专业教学脱离企业生产实际，学生工程实践创新能力培养乏力的现实情况。对匕，本文以机电一体化技术专业为例，基于EPIP教学模式，从教学组织管理、教学资源库建设、考核标准制定和教学团队建设等方面出发进行了经验总结，指出了可以通过工程实践项目教学、团队授课、团队学习、引入工程性考核、教师深入一线工作调研等方法增强高职院校的工程实践创新能力培养效果，这对于服务好地方制造类企业有积极的意义。

参考文献

[1]李玉轩.“工程实践创新”在高等职业院校机电类专业教学中的探索与实践：以天津城市职业学院为例[J].天津职业院校联合学报，2018，20（9）：42-46.

[2]白岩峰.基于“鲁班工坊”高职机电类专业EPIP教学实践研究[J].现代职业教育，2018（28）：186-187.

[3]吕景泉.EPIP职业教育教学模式[M].北京：高等教育出版社，2019.

[4]章浩，张西良，周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究，2006（7）：46-47.

[5]强怀博，王洪喜.基于工程创新能力培养的机电系统设计课程教学改革探索[J].中国现代教育装备，2015（19）：57-59.

Engineering Practice Innovative Teaching Mode Practice：Taking Mechatronics Technology as an example

WANG Ke，CHEN Hao

（Lishui Vocational and Technical College，Lishui Zhejiang 323000）

Abstract：Aiming at the reality that the professional teaching of higher vocational professional education is out of the actual production of enterprises and the lack of ability to cultivate innovative ability of students in engineering practice，this article analyzes the reasons and points out some of the shortcomings of the traditional teaching mode，and takes the major mechatronics technology as an example，based on the EPIP teaching model，some experience is summarized from several aspects of teaching organization management，teaching resource library construction，assessment standard formulation，and teaching team building.

Keywords：engineering practice;innovation;EPIP;teaching mode