以就业技能培养为导向的设计类课程教学改革与实践——以自动化(义齿智能制造)特色班为例

赵 琳 戴冬冰 冯冬梅

天津天狮学院信息科学与工程学院 天津 301700

一、绪论

工科的设计类课程对学生实践能力、就业能力的培养有着举足轻重的作用，对培养具有工匠精神和创新实践能力的应用型专门人才具有积极的促进作用。本文以就业技能培养为导向，以自动化专业(义齿智能制造)特色班作为试点，并向通信工程专业和电子信息工程专业辐射实施，探索设计类课程的改革与实施方案。

二、设计类课程教学存在的问题

设计类课程是培养应用型人才的核心课程，有助于培养学生解决复杂工程问题的能力，让学生在接受工程实践训练的同时，具备就业技能，培养其创新思维、团队合作精神、文档撰写和表达能力。设计类课程的实践性较强，目前存在以下几个问题。

(一)设计类课程的培养合力不足

一些传统的课程教学思路、培养内容、教学方法、知识结构单一，前续课程对后续课程的支撑度不够，学生不能灵活应用之前学过的理论知识。有些课程存在因前面课程理论知识掌握不牢，需要重新带领学生复习讲解的情况。各门课程没有统一的目标，没有形成人才培养的合力。随着社会的发展，人才需求对学生培养质量的标准赋予了新的要求。目前的教学不能很好地适应社会发展，学生就业竞争力不佳。

(二)设计类课程中的理论学习与实践应用脱节

原有课程“讲授型”内容所占比例过大，学生处于被动接受的状态，基础类课程在教材外没有扩展内容，只能在实验环节接受工程能力训练。在课程设计、集中实践等环节，学生出现的问题过多，对教师的依赖性偏大，不能自主设计测试方案找到故障原因，不能应用所学理论知识指导实践应用。由于相关课程缺乏交叉渗透，缺乏对学生的引导，导致学生综合设计能力不高。

(三)设计类课程内容与行业应用脱节

课程内容与企业、行业融合度低，课外实践环节不足，学生所学知识不满足人才市场的需求，学生不能真正了解相关行业现状和真实的工作环境，对所学知识的应用没有直观的概念。学生对专业的相关产品整个设计过程较为陌生，就业技能水平不高，无法满足人才市场需求。

三、设计类课程体系改革与实践

我院自动化专业以“义齿智能制造”为特色，接受自动化领域的工程实践训练，培养具有系统分析、设计、开发与研究的基本能力，具有自学能力和追求新知识的良好素养，具备一定的职业迁移能力，具有较强社会适应能力和创新能力，具有工匠精神和创新实践能力的应用型专门人才。

为了实现以课程为依托培养学生的就业技能，对标硬件工程师、软件工程师、测试工程师三条就业主线进行设计类课程体系改革，在每门课程中逐渐渗透相应的技能训练，不同的阶段安排综合性课程设计进行知识应用训练。图1为以自动化专业(义齿智能制造)特色班为例的培养就业技能的设计类课程体系结构图。

图1 培养就业技能的设计类课程体系

四、设计类课程教学内容改革与实践

(一)以就业技能培养为导向调整教学内容

整合对学生就业技能培养有帮助的相关设计类课程，明确统一的培养就业技能目标，明确硬件工程师、软件工程师、测试工程师三条就业主线，结合各门课程特点，开展教学研讨。以学生为中心，归纳总结学生在综合设计阶段出现的集中问题，逐一分析原因，逐一对应相关课程制订解决方案，改革相关课程的教学内容，打破教材章节的限制，以生活生产中的相关实例为依托，重点讲解理论知识在这些实例中的应用，深入挖掘课程中能为就业技能培养贡献力量的相关内容。与此同时，不断收集毕业生的就业信息，持续跟进市场和社会需求，动态调整教学内容。

(二)将企业优势内容引入设计类实践课程

在设计类实践课程中引入企业资源，发挥企业在行业中的优势，把握市场需求和科技前沿，共同开发建设实践类课程。通过企业引入科技前沿，紧跟时代发展的步伐，对教学内容进行技术层面的持续更新。在各种课程设计、创新能力和企业项目实习、生产实习等环节搭建校企合作平台，引进企业不涉密的相关实际项目，使学生直观地感受企业需求、行业需求和社会需求。为解决师资力量较弱的问题，在人才引进方面拓宽渠道，引进具有新兴产业、新技术的复合型个人和团队[1]，参与指导学生的设计类实践课程、实习类课程和毕业设计，为提高学生专业技能和就业技能提供保障，以拓宽学生的就业前景。

(三)因材施教设计不同层级的教学内容

培养方案中相关设计类课程将教学内容分为不同的层级以满足不同学生的需求，设计类课程以灵活应用为最终的衡量标准，在核心能力培养的相关知识点上设置低阶任务、中阶任务和高阶任务。低阶任务以记住理解相关的原理和基本应用为主；中阶任务以分析应用能力培养为主，将所学知识与工程项目应用相结合；高阶任务以思索创新能力培养为主，完成相关的个性化设计。在教学内容中给出基础的应用实例，重点讲解应用时的注意事项、关键技术以及在生产生活中的应用，借助仿真软件、实物、实验室、实训基地等资源，引导学生借助仪器仪表测量相关参数、进行数据分析、应用新器件、在基础应用实例中融入自己的想法。学生的特长不同，对就业方向的选择不同，在设计类课程推进过程中，相关教师要帮助学生挖掘其自身潜能，帮助其选择擅长的方向进行相关就业技能的重点积累。

五、设计类课程教学方法改革与实践

(一)提高学生在课堂中的参与度

教师设定相关设计主题，任务的完成需要掌握若干知识点，在线上布置基础知识点的相关文字、视频等学习资料，提前发布相关学习任务，并为学生提供基础的设计实例，保障所有学生都能参与。课堂上进行知识点归类讲解，注重循序渐进、化繁为简、工程应用。将通过网络教学资源能自主学会的相关知识实行线上教学，不再纳入课堂讲解范围，控制教师在课堂上讲解的时间占比。这样既可以让教师从繁重的教学任务中解脱出来，还可以把更多的课堂时间还给学生，以学生的“学”为本，进行翻转课堂等教学设计，同时兼顾每个学生的学习情况进行因材施教[2]。充分考虑学生的差异性与个性特点，理论学习与实践探索相结合，以“启发式”“互动式”“研讨式”“体验式”等形式[3]，通过“企业角色扮演”提高学生在课堂中的参与度。安排学生在课堂上展示自主设计的作品，通过学生评价、教师评价进行学习交流。这些方式可以充分调动学生们的主观能动性，点燃学生们的学习热情，并让学生能清晰地认识到自己的特长，找到适合自己的就业方向。

(二)在课堂中引入故障现象教学法

在自动化专业、通信工程专业、电子信息工程专业的相关设计类课程中引入故障现象教学法，对标硬件工程师、软件工程师、测试工程师所需的就业技能，将故障分为硬件故障、软件故障、软硬件不匹配故障三种类型，分别按照设计类课程的不同特点，设计不同的故障实例，在课堂上让学生们在排除故障的过程中，掌握相关器件的工作原理、应用电路参数的设计规则、电路图的绘制规则与技巧、程序编写规则与技巧、测试方案制订方法、软硬件匹配设计方法等相关内容。

(三)通过具体实例讲解相关知识应用

将往届的、与生产生活相关的综合设计作品在课堂上进行展示，将设计作品中应用到的知识点与教材中的章节进行一一对应，让学生们能感受到“跳一跳才能够得着”，使学生们明确所学知识的“用武之地”，激励学生们将所学知识进行综合应用。在展示往届作品的同时，对作品进行点评，提出几个改进的方向，用抛砖引玉的方法引导学生们进行自主设计，让学生自主享用课堂时间，将知识实用化。同时，将一些与课程相关的生产生活中的科技前沿实例引入课堂，推荐相关知识的获取渠道，在增加课堂吸引力的同时，提高学生们自主探索、自主学习的能动性，拉近课堂教学与社会需求之间的距离。

六、设计类课程考核改革与实践

学生的表现与课程考核结果息息相关，设置合理的考核机制也是评价学生表现的重要前提[4]。课程考核结合过程考核成绩和期末考核成绩，其中，过程考核成绩包括课前阶段、课中阶段和课后阶段的考核，期末考核分为设计类课程和设计类集中实践两类。图2为过程考核的实施方法，在课前阶段由平台记录学生的自学情况，学生在此阶段完成基础知识的学习，根据教师设定的考核方案进行成绩评定；在课中阶段，有两个考核环节，一个是学生自主完成教师给出的低阶和中阶任务，另一个是在课后进行的综合应用设计优秀作品的展示，此环节由教师和学生共同参与成绩评定，也能激发学生争取课程展示机会的热情，引导学生认真对待课后的自主设计高阶任务；在课后阶段，教师布置自主设计高阶任务，可以给出一些往届样例，提示一些设计方向，教师在网络教学平台上收集学生作品，进行初步评价，并选出优秀作品发布到网络教学平台，在不断丰富教学资源的同时，为学生在课堂上提供展示的机会。高阶任务可以在因材施教基础上进行创新，可以克服教材对学生的约束，实现学生的个性化发展，不仅可以激发学生创新，同时也利于教学相长[5]。同学们在完成高阶任务时进行分组，并根据各自的特长进行“硬件工程师”“软件工程师”“测试工程师”等相关企业角色扮演，帮助同学们逐渐明晰自己的就业方向，从而明确需要重点积累的就业技能。

图2 过程考核实施方法

结语

在新工科人才培养中，设计类课程强调工程应用性、设计创新性和社会实践性，为适应社会对应用型人才的需求，以就业技能培养为导向，将适用面较广一系列设计类课程对标硬件工程师、软件工程师、测试工程师的技能需求，从设计类课程体系建设、教学内容、教学方法及课程考核方式四个方面提出改革措施及实践方案，具有普遍的推广价值，可以应用到自动化专业、通信工程专业、电子信息工程专业的相关设计类课程中。