构建“三位一体”工程实践能力培养体系的探索

杜春宽

摘要：針对高职院校学生工程实践能力较低的现状，探索构建以课程体系、实践教学体系为主，课外培养体系为辅的“三位一体”工程实践能力培养体系，经过几年的实践，培养体系逐步完善和改进，有效提高了学生工程实践能力和创新意识。

Abstract： For the current situation of the engineering practical ability of the vocational students that is low， the "three in one" cultivating system of engineering practical ability was constructed， including the curriculum system and practice teaching system and extracurricular training system. The cultivating system of engineering practical ability was perfected， the engineering practice ability and innovation consciousness of the higher-vocational students were efficiently improved in the past several years.

关键词： “三位一体”；工程实践能力；培养体系

Key words： three in one；engineering practical ability；cultivating system

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）26-0193-04

0 引言

《中国制造2025》提出了“智能制造”和“绿色制造”是未来全球制造业发展的趋势，也是中国制造业转型升级的方向，由劳动密集型向资本技术密集型转变[1-3]。但我国制造业从业人员整体素质偏低、人才严重不足，制约了我国从制造业大国向制造业强国的转变，2010年党中央、国务院颁布的“国家中长期人才发展规划纲要”和 “国家中长期教育改革和发展规划纲要”都提出到2020年全国主要劳动年龄人口受过高等教育的比例达到20%的人力资源开发目标，照此要求测算，我国制造业大专及以上人才拥有数应由2010年的1244万人增长为2020年的3040万人”[4]。

近年来，一方面是学生就业难，另一方面是企业招人难，出现这一现象的根本原因是学生的工程实践能力不强，毕业后不能快速独立承担相关工作，企业面对竞争压力、转型升级、生存发展等问题，希望招聘来的人才独挡一面，迅速成为骨干[5]。高职教育是为生产、建设、管理、服务一线培养具有综合职业能力和全面素质的应用型人才[6]。强调“一线”且“具有综合职业能力”的“应用型人才”，必然要求高职毕业生具有很强的工程实践能力，能够解决“一线”所遇到的实际工程问题。如何培养高职学生的工程实践能力是高等职业教育改革的重要课题，也是经济转型和升级的迫切需要。但高等职业教育发展中存在生源质量不高、课程设置不完善等问题，制约了高等职业教育人才培养质量的提升[7，8]。本文以无锡商业职业技术学院机电一体化技术专业群为例，从课程体系、实践教学体系和课外培养体系三方面入手，构建了“三位一体”的工程实践能力培养体系，系统地培养学生，使学生符合产业升级和转型对人才的要求。

现在学生可通过网络、微信、微博等渠道接触的信息多，吸引了学生大部分精力，采用传统教学模式很难调动学生的学习积极性，难以培养出符合企业行业要求的人才。“三位一体”工程实践能力培养体系就是基于企业行业对人才的要求和高职学生特点构建的，把课程体系和实践教学体系进行优化和调整，使其培养目标明确，“学-做”有序结合，在学的时候掌握基本知识，在做的时候运用所学知识解决工程实践过程中的问题，再辅以课外实践活动，从而使学生具备现代企业行业所需的高素质和高技能。

1 “三位一体”工程实践能力培养体系的构建

以能力培养为主线，突出工程实践能力的培养[9]。构建以理论知识为基，实践训练为主，课外活动为辅的“三位一体”工程实践能力培养体系，如图1所示。优化配置机电一体化技术专业群教育资源，优化专业群课程体系和实践教学体系，交替进行理论教学和实践教学，实施“理论先导、实践提升”的教学模式，逐步、分层次培养和锻炼学生工程实践能力。再辅以课外活动，如组建专业协会、创新班，依托省市级或国家级竞赛组织校级竞赛，培养学生创新意识和扩大学生视野和知识面。

1.1 专业群课程体系的构建

围绕工程实践能力培养构建专业群核心课程，按照企业行业对学生工程实践能力要求确定课程内容，构建基础共享、核心专设、拓展互选的逐层递进的专业群课程体系。如图2所示，第一层为群内各专业共建共享的专业基础平台课程，为学生专项课程知识的学习打下坚实基础，同时也为专业基础能力培养做好了理论知识准备；第二层是各专项能力培养课程，是基于专项能力培养开设的课程，其课程教学内容与职业资格内容对接，课程标准与岗位要求相符合，为专项技能培养和技能鉴定夯实理论基础，是实行“工学结合、课证融通”的基本保障；第三层是强化各专业方向能力的综合课程，使学生能够融合基础课程知识和专项课程知识解决工程问题，是工作前一次理论知识和实践技能的提升，为顶岗实习和以后工作的发展提供智力支持。

1.2 专业群实践教学体系的构建

实践教学是高职教育专业理论转化为生产实践的试金石与调节剂，在整个高职院校教育教学运用体系之中发挥着重要的调节作用[10]。机电一体化技术专业群整合、优化了专业群实践教学资源，积极开展校企合作和校外实训基地建设，构建“分层、递进式”的实践教学体系。如图3所示，学生学习一定基础理论后进行专业基础能力训练，使学生具备基本操作技能和掌握操作规范；随着学生理论知识的增多、实践认知和实践技能的增强，对学生进行专项能力训练；在学生专业知识、专业技能达到一定水平时，对学生开展专业综合能力训练，是对学生进行系统的技能培训，并考取相应职业资格证书；最后进行顶岗实习，学生在实际工作岗位上与人协作完成工作任务，锻炼学生的社会实践心理素质、实践技能水准、突发情况处理应对技巧等。

1.3 课外培养体系的构建

课外活动是学生运用所学的专业知识和技能，在课外从事学习、研讨、实践、创造的活动[11]。着眼学生创新能力和工程实践能力的提升，必须强化课外培养体系在“三位一体”工程实践能力培养体系的作用，学生虽然通过课堂学习和专业技能训练系统掌握了专业知识和专业技能，但对于提出问题、解决问题以及创新思维的锻炼较少，而课外培养体系通过技能竞赛、创新班、专业协会等形式，切实使学生参与到项目实践过程中，学生收集资料、思考问题解决办法、并付诸实践，一是扩大学生知识视野，二是培养学生创新意识和解决问题的能力。如图4所示，课外培养体系主要由技能竞赛、创新班、省大学生创新训练计划（以下简称大创计划）、专业协会构成。依托江苏省机械创新设计大赛、全国高职高专“发明杯”大赛、挑战杯等设置院级技能大赛，为学生搭建学识和技能施展的平台；对创新设计和参加技能竞赛感兴趣的学生组建创新班，课余时间开展创新知识专题讲座、参观各类专业展会（如机床展等），进行UG/Pro-e培训等，培养到一定程度后，组织学生参加各类校级技能竞赛；学生根据兴趣组建专业协会，各专业协会都配备了专业指导老师，学生自主开展学习交流和协会内专业技能竞赛；大创计划在实施过程中，学生自主完成方案设计、方案实施、试验调试、提交文档，汇报等相关事宜，只有在碰到自己不能解决的问题才向指导老师寻求帮助，此外，部分学生参与老师的科研课题，进行资料搜集、整理、绘图等，开阔了学生视野，培养了学生创新意识和创新能力，加强了学生独立获取知识的能力，为学生的终身学习和继续发展奠定了基础[12]。这些学生基本上都能在专业对口基础上优质就业，对低年级的学生起到了引领和带动作用，激发更多学生参加技能竞赛热情，形成了良好的学习氛围。

2 “三位一体”工程实践能力培养体系的实施

2.1 形成了符合人才培养目标的互为补充、相互促进的人才培养体系

课题体系、实践教学体系和课外培养体系在实施过程中，注重理论课程和实训课程的合理安排，理论与实践衔接得当，理论课刚上完就进行实训或理论和实践交叉进行，这样不仅能培养学生技术技能，而且提高了学生运用所学理论知识解决实践问题的能力，通过实践也巩固和提升学生所学知识。近年来，每年都邀请企业和兄弟院校相关专家，结合行业企业对人才需求及产业发展趋势，修订课程体系和实践教学体系，使之更符合人才培养规律和和企业行业对高素质高技能型人才的要求 [13，14]。2013年机电一体化技术专业群成功申报无锡市职业院校重点专业群，2015年机电一体化技术专业立项为无锡商业职业技术学院潜力专业，作为重点发展专业。

注重课外培养体系对于课程体系和实践教学体系的补充作用，不断调整、完善课外培养体系，近年来组建了现代制造专业协会、机电产品营销协会、计算机辅助设计协会、无人机应用技术协会等，协会定期组织成员学习专业知识和操作演练，年终开展技能竞赛，培养了一批批专业技能型人才，在营销、设计以及制造类等工作中表现突出，得到企业的认可，专业协会在学生中影响不断增强，参与的学生数量不断增加，受众面不断扩大；校级竞赛组织机构、竞赛制度不断完善，举办的校级 “发明杯”、“挑战杯”和机械创新设计大赛等赛事在学生中影响不断加大，越来越多的学生参与其中，参与竞赛的学生要用理论知识和专业技能解决创新作品的设计、制作和调试中来，不仅强化运用知识解决问题的能力，也培养学生团队协作、相互学习的能力，所以参加竞赛的学生其学习成绩在班级里也是名列前茅，起到很好地示范作用。

2.2 突出工程实践能力培养特色，提高了教学质量

2.2.1突出“分层、递进式”教学体系中能力培养的特點，提高教学质量

遵循 “由简到繁、由易到难”的原则，根据专业知识结构体系，“分层、递进式”安排教学内容，形成理论指导实践、实践检验理论的教学模式，提高学生专业知识掌握程度和运用专业知识解决实践问题的能力。专业基础理论讲授后，与之对应的基础能力训练随即展开，主要包括金工实训、维修电工实训、工程制图测绘实训、机加工考证实训等，在实训过程中，学生运用所学专业基础知识解决遇到的问题，是对所学知识的检验，也是对所学知识的加深理解和巩固，使学生具备运用知识解决问题的初步能力；专项能力培养课程开设后，液压与气动实训、简单机电系统制作、数控加工考证实训、模具综合实训、机械设计基础课程设计等专项能力实训开展，培养学生专业技能；综合课程讲授后，可编程控制器设计师、数控程序员以及模具设计工程师等综合实训开始进行，系统地培养学生专业技能，并考取相应职业资格证书；最后进行毕业设计和顶岗实习，毕业设计是所学知识的系统总结，是知识掌握程度和职业技能水平的一次综合检验，也是知识体系的系统化和技能提升的重要手段，顶岗实习也是一次综合能力系统的培养，学生在企业接受岗前培训和进行实际岗位工作，锻炼学生职业素质和岗位技能。

2.2.2 加强实训室和实习基地建设，促进工程实践能力培养

根据课程体系和实践教学体系建设实训室和实习基地，是以能力培养为核心进行实训室和实习基地建设，在建设过程中注重能力培养的递进性和延续性，先进行基础实训，然后进行专业实训和职业资格证书考证实训，实训室与之相应配套建设，如电工电子实训室、可编程控制器实训室、机电一体化技术实训室等，是机电控制模块实训室体系，是学生技能锻炼、提升的重要场所，机电一体化技术专业群按照机电控制模块、先进制造技术、机电产品市场营销模块三个专业方向建设实训室，三个方向实训室自成体系，又有关联，注重学生综合职业素质的培养。选择具有一定规模的企业作为学生实习基地，共同指导学生、联合培养学生，学生的岗位技能和职业素质提高明显。

2.2.3加强师资队伍建设，提高工程实践指导能力

师资是培养学生工程实践能力、提高教学质量的重要保障，如果没有良好的师资，再好的教学体系和实训设置都是不能发挥其效能的。无锡商业职业技术学院制定了关于教师下企业锻炼的“一师一企”规定，要求教师利用暑假或寒假在一家与教学专业相关的企业进行企业一线锻炼，每三年不少于6个月的实践；每年都选派教师参加省级、国家级骨干教师培训以及出国培训，对教师进行系统的教育教学培训；针对专业发展需要，不定期选派教师进行专项专业技能培训。教师经过下企业锻炼和专业培养，其这工程实践能力的提升紧随技术发展和企业应用技术的更新，工程实践指导能力得到显著提高。

2.2.4加强科技创新和实践教学相结合 提高工程实践能力和创新意识

结合学生创新创业培养体系和各类创新创业技能大赛，适时开放实训室和并为学生提供创新场所，搭建学生创新设计、创新实践、创新作品制作平台，成为培养学生创新创业重要平台。一是以校精品课程资源为平台，把创新理念和创新方法融入到教学过程，并把创新创业典型案例作为教学案例进行教授创新知识，激发学生的创新热情；二是以机械原理实训室、PLC实训室、创新作品区为灵感、创新理念来源区，是激发学生思考、创新的理想场所；三是以金工实训室、机加工实训室、数控加工实训室、电火花实训室等为创新想法、方案实施区，学生可利用本场所把创新理念变成创新成果，以作品或专利等形式展现。

3 实践效果

3.1学生学习兴趣

培养体系的优化和实施符合学生学习规律和知识掌握规律，且在教学过程中，注重教学形式的改革，根据课程特点和章节内容采取对应的教学方法和手段，如翻转课堂、小组讨论法等形式，学生主动学习、自主学习积极性高，课堂上参与度增加，课堂氛围好，改变了老师卖力授课、学生玩手机等现象，教育教学效果得到了明显改善。

3.2 就业率

根据麦可思近四年所作的《无锡商业职业技术学院社会需求与培养质量年度报告》，机电一体化技术专业毕业生与江苏省相同专业毕业生在毕业半年后就业率的比较，由于受制造业产业升级的影响，江苏省高职院校同专业毕业生半年后就业率呈逐年下降趋势，但本校近几年机电一体化技术专业学生在毕业半年后就业率均高于江苏省高职院校同专业学生毕业半年后的就业率，此外，部分学生毕业后从事机电产品设计及开发等优质工作岗位，学生就业竞争力普遍得到了提升，就业质量也明显的提高。

3.3 技能大赛

创新班成员在各类技能竞赛中成绩斐然，机电技术学院连续几年在全国高职高专“发明杯”大学生创新创业大赛、江苏省大学生机械创新设计大赛和 “挑战杯”江苏省职业学校创新创业大赛上取得佳绩，在学生中产生积极影响，起到很好的示范和引领作用，科技创新的氛围越来越浓；近几年机电技术学院大创计划立项十几个项目，成为了锻炼学生创新、实践能力的一个平台。此外，部分学生参与老师课题中来，帮助老师收集资料、整理文献、论文撰写及专利申报，如朱娟、仲巍等同学和老师共同撰写的论文在核心期刊发表，学生申报实用新型专利30多项。近几年学生的创新意识和创新能力显著提升，课外培养取得了较好的成绩，进一步验证了“三位一体”工程实践能力培养体系的有效性。

4 结语

“三位一体”培养体系的构建和实施，在培养学生创新意识和工程实践能力以及提升学生就业竞争力等方面取得了一定成绩，但也存在不足，一是机电一体化技术专业群需要根据课程体系和实践教学体系完善实验设施、加强实践实训管理；二是加大“双师型”师资建设力度，实施“走出去、走回来”等措施，让老师到企业锻炼，把专业技能带回学校，再传授给学生；三是逐步完善、丰富课外培养体系，使更多的学生参与到课外活动中来，扩大学生知识视野，提高学生创新能力和创新意识。

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