建构主义理论在自动化类专业人才培养中的探索与实践

张利国，赵雷，杨川

（1.重庆机电职业技术大学，重庆 402760；2.重庆工业职业技术学院，重庆 401120）

传统教学利用课堂向学生传授知识，但是课堂空间、时间的局限性无法为学生营造出培养团队协作等综合素养的环境，这不利于高层次技术技能型人才的培养。

当前的高职教育普遍引入项目式教学，但项目式教学的教学内容更新比较慢，这导致专业的教学内容滞后于企业新技术的发展，不利于培养企业亟需的技术技能型人才。

建构主义学习理论认为：情境、协作、会话、意义建构是学习的四个要素，学习环境的搭建必须有利于学生对所学内容的意义建构，有利于开展协作和会话，有利于学生在解决实际问题的过程中进行学习。学校要想真正落实建构主义的学习要求，就要通过软硬件建设把以教学为中心的环境改造成以学习为中心的环境[1]。

一、创新人才培养的方法与路径

（一）搭建“建构主义”实施平台，打造高端技术技能型人才学习环境

建构主义的协作学习平台包含以竞赛为主体的创新中心、以创新创业和校企合作项目开发为主体的机电工程实验实训中心，如图1所示。

图1 建构主义协作学习平台

建构主义的协作学习平台通过采购设备、遴选优秀青年教师的方式成立创新中心，创造了供自动化类专业学生自主学习的硬件设备环境，以“用赛促学、用赛促教、赛练证结合”的方式打造以竞赛为目标导向的学生自主学习环境。创新中心布置有老师工位和多个学生工位，师生可以一起学习、一起竞赛、一起攻克技术难题、一起完成项目。师生可以通过共同的生活工作增进感情，通过项目式的训练提高综合能力。创新中心每年招收一批学员，通过老带新、传帮带的方式让老学员培养新学员的劳动精神、工匠素养、基础知识、基本技能。创新中心布置有仪表设备开放区，仪表设备开放区能为技能训练、完成项目的同学提供数控车床、加工中心、示波器等所需设备。作品保存区保存了学长学姐的优秀作品供学生学习。元器件保存区放置了常用的工具及元器件。除此之外，创新中心还设置有会议讨论区、图书区、生活区等[2]。

学生进入建构主义协作学习平台后，教师需要全程陪伴学生：从饮食起居到体育锻炼，从学习培训到讨论答疑，从问题攻坚到总结分享……。教师要将创新中心的日常工作分配给学生，日常工作包括清洁卫生、绿植养护、宠物喂养等工作，每一个学生都要承担一项任务，每一项任务都要有具体的时间安排和达标要求。教师要让每一个学生都参与到任务中，培养学生的劳动精神。教师要按照企业6S管理的要求，严格规范工具及设备的使用程序，定期对设备进行日常保养和维护，培养学生一丝不苟的工匠精神。平时的技能学习训练、各种技能竞赛、产教融合项目等都要以一个完整的项目形式进行。教师要按照企业的项目实施标准规定学生具体负责的项目内容、开始时间、结束时间，并定期召开项目进度汇报会。学生要在项目进度汇报会上汇报任务完成情况以及需要协调解决的问题。教师要培养学生制订工作计划的方法能力和解决实际问题的工作能力，培养学生的再学习能力、查找资料能力、良好的计算机应用能力、较严密的逻辑思维能力、制订完成工作任务的策略能力等方法能力。

（二）创新（改革）人才培养模式，引导学生主动建构知识

在具体的教学开展中，自动化类专业以建构主义协作学习平台为载体，形成了“从作业到作品，从作品到产品，从产品到产业（Task To Works， Works To Product，Product To Industry）”的“3T”人才培养模式，如图2所示。

图2 “3T”人才培养模式

1T阶段：课程和专题培训阶段，教师按照“创设情境、确定问题、开展自主学习、交流辅导、评价”的步骤指导学生完成实践作业，培养学生的基础专业知识和基本的实践能力。

2T阶段：学生根据教师的指导和个人兴趣拟定要制作的作品，协商确定合作伙伴，进入平台进行作品制作。在2T阶段，教师要按照“定目标、定计划、定分工、定评价”“学习、实践、制作、竞赛、总结”的过程对学生进行评价，并以竞赛成果和作品制作效果作为考评学生的依据，从而提高学生的创新实践能力。

3T阶段：教师要引导学生参与校企横向课题、开展创业活动，引导学生根据行业要求将在2T阶段的能力与生产实践和创业实践结合起来，培养学生成为未来企业需要的高端技术技能型人才。

下面以“小型杀鱼机”为例，对“3T”人才培养模式进行具体的解释说明，如图3所示。

图3 “小型杀鱼机”项目的“3T”人才培养模式

第一阶段，项目学习训练：学生通过机械制图与CAD、典型机构与零件设计、电气控制与PLC、气动技术等核心课程的项目式实践作业培养自身的专业技能。

第二阶段，参赛作品制作：学生可以根据教师的指导和个人兴趣，以技能竞赛或专题项目为载体，在创新中心设计具有完整功能的作品，从而提高自身的综合能力。技能竞赛能基本完成建构主义的知识建构，也能检验学生的学习成效并进一步激发学生的热情和主动性。

第三阶段，作品转化为产品：学生要对竞赛作品进行再设计，并将竞赛作品转化成企业产品。学生要以企业基层技术骨干的身份全程参与到整个产品转化的过程中，这培养了学生生产与创新创业的能力。产品投入市场后反响很好，学生受到了很大的鼓舞，毕业后也以合作伙伴的身份加入企业并成为技术骨干。

（三）产研教融合，紧跟企业新技术发展，建构新的教学内容

自动化类专业要发挥建构主义协作学习平台的集约优势，积极利用政策优势与企业开展技术研发、生产改造等活动。师生共同完成项目能为企业解决生产实际问题，也能更新专业课程项目式教学的真实案例。师生的项目成果可以申请专利、发表文章、作为技能竞赛的作品，实现成果的多维转化。自动化类专业通过产研教融合能使教学内容更具实效性，从而为学生营造“教融于产、产促进研、研引导学”的多元融合、多维互促的成长环境。

师生协作可以将公开的校企合作项目转化为多门课程的教学资源[3]。以一台非标设备项目为例，机械结构可以转化为机械设计基础、机械制图与CAD、三维建模技术等课程的教学案例，包含三维造型、动画仿真、现场视频等丰富的资源；气动设计部分可以转换为液压与气动技术的课程资源；电气控制部分可以转换为电气控制与PLC技术、变频器技术及应用、组态控制技术等课程的实际案例，老师和学生都可以学习到最新的生产工艺并紧跟企业行业的发展。

（四）创新教学组织机制，提升建构主义教学模式的成效

从学生培养的角度来看，分层轮训的方式能让受益学生的数量增加，表现优秀的学生能通过担任教师助教、开展学生公开课、小报告等方式实现以少带多的效果，从而促进专业教学质量的提升。

从教师培养的角度来看，教师轮训建立了“传习”的机制和制度，专业带头人指导骨干教师，骨干教师又带动青年教师的成长，形成了良好的链式互动，能在更短的时间里促进教学质量的整体提升[4-6]。

从教学开发的角度来看，将校企合作项目作为学生的训练平台或将学生的创意从作品变为产品都能实现成果的链式反应。通过链式反应模式，自动化类专业能用有限的投入收获到数倍的回报。

三、人才培养模式的改革创新

（一）搭建丰富、自主、综合的建构主义协作学习平台

自动化类专业通过搭建的建构主义协作学习平台实现了教学环境向适应建构主义的学习环境的转变，建立了校一级的协作平台。校一级的协作平台集技能竞赛、校企合作、创新创业、师资培养、课程改革等功能于一体，能实现培养自动化类高端技术技能型人才的目标。

（二）建立以学习者为中心的“3T”人才培养新模式

自动化类专业依托创新中心创建了“从作业到作品，从作品到产品，从产品到产业”的“3T”人才培养新模式。“3T”人才培养新模式能更好地实践建构主义教学，培养高端技术技能型人才。学生通过核心课程的项目式实践作业能更好地提升专业基本技能。学生通过技能竞赛制作出的作品也能有效提高学生的综合能力。教师团队及企业专家要对竞赛的作品进行分析、论证、再设计，并将竞赛作品转化成企业可以使用的产品。学生可以以企业员工的身份全程参与到整个产品转化的过程中，实现学生到企业员工的身份转换。竞赛作品转换为企业产品的过程也能将学生培养成企业需要的基层技术骨干。

（三）构建了拓展资源覆盖面、延展成果辐射对象的链式反应机制

自动化类专业可以通过让毕业的学生返校影响在校的学生、让上一届的学生指导下一届学生、让同一级的优秀学生带动普通学生、让优秀教师指导青年教师等方式将培养成果不断扩大，实现近似于原子裂变的链式反应。

自动化类专业可以将校企合作项目作为学生的训练平台，或将学生的创意从作品变为产品，从而实现成果的链式反应。通过链式反应模式，自动化类专业能用有限的投入收获到数倍的回报[7-8]。

（四）创建了“情感要素”全程驱动的新型师生互动关系

自动化类专业通过教师全程陪伴学生，实现了对师生关系的重新定义：在竞赛中，教师和学生是队友、战友的关系；在创新创业中，教师和学生是师徒关系；在教项目研发中，教师和学生是同事、朋友的关系。教师与学生以多重身份相处能使教师把关注点放到学生的情感上去，让学习的过程变为成长的过程。

四、人才培养模式的改革成效

自动化类专业通过实施“3T”人才培养新模式，培养了学生的建构知识能力，提高了学生专业知识的深度与广度，实现了高层次技术技能型人才的培养，学生综合素养明显提升。近三年来，学生在技能竞赛、创新创业创效类比赛中的获奖数量大幅度增加。学生的就业能力显著增强，得到企业的充分认同。学校的就业率一直保持在98%以上，就业对口率逐年提高，超过60%的学生进入知名企业和事业单位，订单培养比例逐年提高到65%。