机电专业工程实践创新教学模式探究

王科

【摘要】由于生源、教学管理、课程体系及教师素质等多方面的因素限制，传统的职业教育模式很难培养出知行合一，具备终身学习意识和创新能力，且和产业实际需求相匹配的技术技能型人才。工程实践创新工作任务依托开放式实践教学模式，以实际工程工作任务为教学工作任务来源，在剖析、重构、设计、验证的工作任务过程中实现实践与创新的交替与融合，全面增强学生的自主学习和实践创新的能力。本文分析了传统教学模式中存在的诸多问题，阐述了工程实践创新的内涵，指出了该教学模式构建需要具备的几个要素，并对教学模式的若干特点进行了探讨。

【关键词】工程实践  创新  EPIP  教学模式

【基金项目】浙江省高等教育“十三五”第一批教学改革研究项目（jg20180804）：机电专业工程实践创新教学的研究与实践。

【中图分类号】TH-39;G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）09-0169-02

技术技能型人才是现代制造业的中坚，尤其是工程实践丰富，自主创新能力强的技术技能型人才，在生产制造流程中起到技术实现和再造的作用，已然成为诸多制造型企业望眼欲穿的“香饽饽”[1]。技术技能型人才培养关键在工程实践创新教学，难在工程实践创新教学，特色也在工程实践创新教学。现场教学当然是实践教学的最好手段，但当前国内企业面临严峻的行业竞争和繁重的生产任务，能专门分配生产资源用于教学的寥寥无几，学生在企业中的实习往往最终沦为廉价劳动力的代名词。所以，一个次优的方案就是在学校内部构建一个类企业的培训空间，以企业的工作任务和标准用于技术技能教学，而这恰恰是当前各类职业院校所欠缺的。很大部分的职业院校，缺乏面向企业的工程训练，学生的工程实践创新培养手段匮乏，与产业界的需求脱节严重。随着“中国制造2025”等国家战略的驱动，教育提优已经成为了职业教育改革的大趋势[2]。近年来，教育部先后发布了《职业教育提质培优行动计划（2020—2023年）》和《国家职业教育改革实施方案》，积极探索在职业教育的日常教学中，融入工程实践创新能力的培养[3]。传统学科本位教学模式改革，已经箭在弦上。

一、传统教学模式存在的问题分析

（一）学生创新精神与创新能力不足

相当数量的高职生学习基础弱、学习习惯差、更缺乏良好的学习动机。在高职相对宽松的学习环境里不知该如何自主学习，老师不布置作业就无事可做。除了自主学习能力差之外，对高职教学模式的不适应也是降低学生学习兴趣的重要原因。相比于中职教育，高职教育的教学内容更加综合，教学组织更加自由，考核机制也更加全面。部分学生没有掌握科学的学习方法、尚未养成良好学习习惯，不知道专业课程学习与今后工作的联系，因而缺乏持续的学习自驱力和目标。随着教学的深入，知识漏洞越积越大，积重难返。

（二）教学管理和课程体系偏于保守

虽然这几年高职院校的教学环境、教学设施得到很大的提升，但仍旧保持相对封闭的状态，实验实训室除了上课时间，对学生开放不足，管理模式偏于守旧。此外，当前的课程体系偏重于传授涉及事实、概念以及理解、原理方面的“陈述性知识”，需要改造我们的课程和课堂，以求让学生在实践中建构“过程性知识”，最终确保学生在实际工作中不仅能够理解“是什么”和“为什么”的原理性问题，还能够解决“怎么做”和“怎么做更好”的实践与创新问题。创新精神、创业能力、工匠精神的培养缺乏有效的课程载体支撑。

（三）教师工程创新教学能力存在的问题

教师的“双师”素质有待提高，目前高职院校的专任教师很大一部分是从学校到学校，缺少企业经历和实际工作任务经验。高职院校教师的双师素质在很大程度上决定了学生的实践与创新能力水平，这也导致了不少毕业生的实践创新能力为用人单位所诟病。此外，部分教师教学心态浮躁，一味强调现在的高职生素质低，难教难管，不能深入了解学生，发掘其优势和闪光点，因材施教;部分教师因循守旧，照本宣科，一套教学资料和教学方法多年无改进更新，学生上课难有激情;部分教师为了投学生之所好，降低对学生的要求，放宽考试评分标准，一再迁就不努力的学生，使得不良学风日渐蔓延;部分老师固守传统的考试和考核模式，一张理论试卷，大面积不及格，用考倒学生的办法消灭了学生仅有的信心，同时也打倒了自己。

二、工程实践创新工作任务教学的内涵

工程实践创新工作任务（EPIP）是工程（Engineering）、实践（Practice）、创新（innovation）、工作任务（Project）四个词的英文单词的缩写，其基本理念是先对实际工程工作任务进行调查学习，然后对工程工作任务进行实践，在此过程中不断发现和分析问题，累积技术技能，最后通过技术创新实现工程工作任务问题的解决[4]。

EPIP教学以实际工程工作任务为基础，以实践操作为手段，以培养技术技能创新意识和能力为目的。从传授专业知识和培养专业技能出发，通过工程工作任务中实践与创新的交替与融合，使学生在学习的过程中，逐步掌握信息搜集和筛选的能力，实际工程工作任务所需的专业技术技能，团队协作的能力，自主分析和创新的能力，终身学习的能力。从而全面增强学生的职业化能力，从根本上说是以学生为中心的教学模式[5]。

三、工程实践创新工作任务教学模式构建的要素

EPIP教学模式的构建，需要几个方面的要素予以支撑，其中包括课程体系、课程教学平台和课程教学案例，下面分别進行阐述：

（一）构建EPIP课程体系

EPIP教学模式需要相应课程体系的支撑，该体系由三种循序渐进的工作任务层次所组成，分别称为课程工作任务，学期工作任务和毕业工作任务。在每门课程中，都有相应的课程工作任务需要学生去实践，将该课程所学的相关技术技能运用其中;接着在前两个学年的每个学期，都设置有对应程度的学期工作任务，难度呈逐步螺旋式提升，如第一学年的学期工作任务以培养专业兴趣和意识为主，主要锻炼专业基本技能;第二学年的学期工作任务主要培养学生的综合专业能力，以企业真实工作任务为模板，采用真题仿做的形式对实际工作任务进行深刻的理解;第三学年的学期工作任务则针对所选取的企业实践工作任务进行一定的技术创新。三年的工作任务贯穿中，学生“做中学”，从而激发学生的学习兴趣，使其可以综合运用所学知识、技术。通过“做中教”，老师的专业能力、教学质量也可以获得提高。

（二）构建EPIP 课程教学平台

鉴于EPIP模式特殊性，其教学过程的实施需要有专门的教学平台作为依托，并需具备以下要素：其一是有专门开辟的实践教学空间，配备实践工作任务所需的各种工具和材料，让学生能够完成工作任务作品的制作;其二是有实践经验丰富，技术技能扎实的专业师傅，不但可以传授学生工作任务相关的技术技能和工匠精神，还可以言传身教地传授学生自主查询资料、自主分析、自主验证和自主创新的能力;其三是有相应的知识积累平台和资源库。为描述方便，下文中笔者将其命名为“机电创新工坊”。

（三）设计EPIP 课程教学案例

EPIP教学模式强调工程基础，故其教学案例应该基于真实世界的产品和实际的工程工作任务之上进行开发。师生根据兴趣组件团队后，实地考察企业的生产过程，选定真实工程工作任务，学习其背景，明确其技术需求，分析其工程对象的特点。接着，拟定几条完成或改进该工作任务的不同技术路线，并以“工程实践创新套装”为载体，自主设计、搭建高仿真型智能制造工程工作任务实体。在该工作任务载体上，应用技术技能对上述不同的技术路线进行实施和验证。通过对工作任务实施过程中各种实验数据和条件的剖析，师生可以获得对该工作任务更深的理解，搞清楚造成设备性能瓶颈的问题所在，并在此基础进行创新。在此过程中，完成各种相关表格和报告的编撰，指导教师根据实物和文档对工作任务进行考核和评价，并形成考核标准。至此，一个完整的教学案例设计完成。为了覆盖行业的典型生产过程，需要持续设计多个EPIP教学案例，逐步完善整个教学资源库，这也是整个EPIP教学模式中最费时的环节之一。

四、EPIP教学模式的特点

不同于传统的学科本位教学模式，EPIP 从“兴趣”切入，从“工程”入手，用“创新”作为拓展，实现从工程到实践再到创新工作任务的递进，其特殊的理念和组织形式促成了其诸多的特点。

从结构形式上看，EPIP的教学平台“机电创新工坊”延伸课程教学内容，将理论与实际、知识与能力在“机电创新工坊”中相融合。相比传统的理实一体化教学，“机电创新工坊”中的教学是工作任务化的，开放时间也更为自由。此外，EPIP工程实践工作任务是和工业现场一致的，参与工作任务实施的人员除了教师和学生，还包括企业专家。

从组织流程上看，在EPIP中，在专业教师的指导下，学生自主选择实践创新工作任务，自行组织实践小组，前往生产现场调查目标工作任务，并搜集相关资料。基于调查资料，对工作任务进行细致的剖析，并提出工程模拟的技术路线。通过多次的工程实践，获得对目标工作任务更深刻的理解，并在此基础上提出技术创新。实现了课内课外联动、校内外互动、课程集群的融通，跨专业群融合的开放实践教学。

除了结构形式和组织流程，EPIP的另一个重要特点是它非常强调团队合作。从工作任务现场调研、资料搜集、技术分析、方案制定、工作任务实施到技术创新，团队合作贯穿了整个组织流程。通过这些合作，让学生更好地掌握专业技术技能，找准自己在团队中的定位，学会和他人沟通协作的技巧，具备基本的职业素质。

五、结语

当下职教的教学不能很好地适应发展需要等问题，已经严重影响了现代职业教育的快速健康发展。EPIP采用开放式的实践教学模式，以“机电创新工坊”为教学平台，以校企双元合作的探究式学习模式，讓学生自主充分地认识企业实践工作任务的实现要素和存在问题。在复现工程工作任务和解决问题的过程中，提升学生的实践创新能力，同时培养其自主学习、解决问题、沟通协作的能力。这种模式将实践工程工作任务引入到专业教学当中，开辟了新的教学平台和空间，改变了技术技能教学的组织流程，拓展了实践训练的时间和空间，将团队协作融入到工作任务实施的每一个环节，使得更高层次、更贴近工程实践的创新成为可能，为解决目前职业教育中面临的诸多问题提供了非常具有启发性的解决思路。

参考文献：

[1]委福祥，王延庆，刘洪涛，等.“新工科”背景下材料专业实践教学体系探索[J].实验室研究与探索，2019，38（1）：197-200.

[2]高夕庆.浅谈如何在实训教学中开展工程实践创新工作任务教学[J].天津职业院校联合学报，2017（2）：50-53.

[3]沟引宁，直妍，柴林江.基于新工科需求的多层次实践教学体系探索[J].重庆电力高等专科学校学报，2021，26（2）： 52-55.

[4]吕景泉，汤晓华，史艳霞.工程实践创新工作任务（EPIP）教学模式的研究与实践[J].中国职业技术教育，2017（5）：10-14.

[5]吕景泉，耿洁，芮志彬，等.工程实践创新工作任务（EPIP）教学模式应用研究——以高速铁道技术类专业与课程建设为例[J].天津职业院校联合学报， 2020，22（10）： 3-7.