以“产品研发技能需求”为导向的产教研融合教学模式实践探索

摘 要：“以产带教，以教促产，产教融合”教学模式是实现高校向社会输送适应产业与市场需求的高素质创新型人才的高效途径之一，是“OBE”型教学理念在应用型人才培养及实现与产业、行业技能需求有效衔接的主要方法。通过对电子材料课程的教学内容体系、教学方法和学习方式三方面进行改革，构建产品研发的实际需求与专业理论知识映射对接，用有效专业理论知识支撑人才的创新性思维和研发技能的训练与培养；重点强调“产教融合，按需学习”的教学理念，倡导以需求为导向，自主、自发的学习方式；着重人才技能、创新能力及在新体系、新环境下的再学习能力的培养，满足社会对应用型人才需求标准。

关键词：产教研融合；需求导向；电子材料；教学模式；学习方式

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）23-0１３０-0５

Abstract： The teaching mode of "Teaching with production， promoting production with teaching， and integrating production with teaching" is one of the efficient ways for universities to deliver high-quality innovative talents that meet the needs of the industry and the market， which is also the main method of "OBE" teaching concept in the cultivation of application-oriented talents and the realization of effective connection with industry and industry skill demand. This paper reforms the teaching content system， teaching methods and learning methods of the "Electronic Materials" course. The study builds a connection between the actual needs of products and professional theoretical knowledge， and uses effective professional theoretical knowledge to support talents' innovative thinking， and research and development skills; emphasizes the teaching concept of "integration of production and education， learning on demand"， advocates a demand-oriented， independent and spontaneous learning method; focuses on talent skills， innovation ability and re-learning ability in the new system and new environment to meet the society's demand for applied talents.

Keywords： integration of production-teaching-research; demand orientation; Electronic Materials; teaching model; learning style

目前，社会与企业亟需应用型人才能够具备如下能力及素养：与实际产业发展、市场需求动向相匹配的研究开发创新能力，根据企业实际需求对新领域、新知识的快速学习能力及“快速进入角色，现学现用，拿来即用”所应具备的技能素养。“以产带教，以教促产，产教融合”教学模式是实现高校向社会输送适应产业与市场需求的高素质创新型人才的高效途径之一。但由于受制于合作方式、规章制度、教学模式、教材设置及学习形式等多种因素的影响[1-9]，其实施效果不尽如人意。

一 “产教融合”模式在教学实施过程中面临的问题

以“产教融合”思想为指导开展教学活动，在实施教学过程中面临的较典型问题如下。

教材体现的教学思维与教学的实际需求存在偏差。教与学的过程中内容形象具体度欠佳、寻找落脚点困难、很难将产、研需求与已掌握的专业理论基础知识点进行具体对接，无法体现按需学习的兴趣职能，导致学生学习积极性不高，学习价值归属感差。

传统教学方法目的性不强，难以体现专业课程，尤其是概论性课程对其领域技能素养的培育。面对教学内容涉及领域广，知识点零碎繁杂、理论基础知识之间联系少、跨度大的课程特点，采取传统的教学方法按部就班地完成相关内容的传授，很难使任课老师在短时间内抓住课程体系的核心，突出课程的重点及难点，提纲挈领地完成知识点的串联。而学生在学习过程中也会感觉到空洞无物、无从下手，针对性不强，学习压力增大。

传统的被动学习方式制约了“产教融合，按需学习”的学习效果。在传统的教学方法中，学习过程主要在课堂上实现，通过老师相关理论的讲解，学生被动地接受，实现技能知识的传递与消化，而不是带着有针对性的问题主动去学，带着产、研需求去寻找解决问题的办法，因而无法体现“产教融合，按需学习”的本质，致使“学以致用，知识服务并指导于技术”的核心意义缺失，使人才培养理念中“授之以渔”的效果大打折扣。

二 以“产品研发技能需求”为导向的教学实践与改革

面对上述种种问题，以材料与食品学院开设的专业基础课电子材料为实践对象，开展了以“产品研发技能需求”为导向的产教研融合教学模式的实践与探索。在“产教融合，按需学习”的教学理念指导下[10]，针对课程体系、教学法及学习模式进行全面革新，致力于搭建一个将实际产品需求与专业理论无缝对接的桥梁，确保学生能够依托坚实的专业知识基础，激发创新思维，并锤炼研发能力。倡导以需求为牵引、自我驱动的学习范式，鼓励学生围绕实际问题的解决，自发探索与学习，从而不仅掌握技能，更能在新技术、新体系快速迭代的背景下，持续自我提升，强化创新能力与再学习能力。为应用型高校人才培养及输出探索合适的教学模式，有效弥补地方、社会对人才技能的需求与高校人才培养输出之间的对接缺陷，改善社会、企业对高校应用型人才培养的理解误区。

（一） 以“需求导向”为依据，对教学内容进行改革

结合地方电子信息材料产业布局，以地方产业发展对电子信息材料行业创新型技能人才需求为目标，从产品角度出发，以研究需求及技能素养为导向，对现行的《电子材料》教材内容进行甄选取舍，选择符合珠三角地方产业发展实际需要的内容作为授课重点，将课程划分为半导体器件、LED照明、磁性功能材料、功能性导电材料、人工智能器件及材料、电子封装材料和功能性电解质材料七个板块，并结合产品的实际应用加以深化。有意识地插入我国电子信息技术及材料产业的发展现状和取得成就，增强民族自豪感；介绍相关领域的杰出人物，引导学生树立正确的人生观、价值观与偶像观，培养学生的专业技能自信。

在章节内容的安排上，以产品的实际组成为对象，依照功能范畴、性能需求、材料组成及理论支撑等模块对教学内容进行补充和删减；以构建产品研发需求及目标与材料的结构特征、性能体现、调控理论等方面的映射关系为目标对课程体系进行设置。具体实施路径如图1所示。

图2以半导体器件中的芯片为例，展示课程相关内容的设置，着重强调材料的功能化实现与材料本身结构特性、调控理论之间的映射对应关系。

课程在实施过程中，先从芯片的结构入手，将其拆解为“引线、电极”“半导体器件”和“封装基底”三个模块。以引线、电极为例，先从学生熟悉的内容介入，介绍并总结引线和电极的功能化表现，引导学生思考，作为引线和电极材料，应具备怎样的性能才能实现上述功能表现。继而深入引导学生将产品性能与材料结构联系起来，建立材料结构、性能特点与功能化实现之间的逻辑联系。

（二） 以“需求导向”为依据，对教学模式进行设计

以应用型人才技能需求及研发素养为核心，倡导以产品为研究对象，从认识产品入手，遵循“产品构件→肢解分化→性能分析→材料结构特性→性能体现的基础理论”的需求逻辑，以反向探究的方式实施课堂教学。凸显“能力优先，知识随后”的特点，培养构筑产品研究的具体性能需求与材料结构特性之间相互映射关系能力，有效提升人才培养效率。课程教学的设计与实施方案如图3所示。

传统的教学模式以教授理论为先，在理论基础上讲解材料的性能特征，最后介绍代表产品。而反向探究教学模式则从产品入手，将其根据不同的功能模块进行拆解，介绍各模块对性能的实际需求，进而有针对性地按需引入各模块所用材料的结构与性能，通过不同材料结构与性能的联系与比较，使学生理解“功能化材料”与“材料功能化”之间的逻辑关系，进而采用相关理论知识对材料的微观结构及外在性能进行剖析，引导学生学会运用理论知识解释实际问题，使之建立良好的“材料结构→产品性能→调控理论”间的映射关系。

课程在具体实施过程中，通过课前、课中、课后三环节将教学任务分解。课前，学习者主要围绕教师设置的主题任务进行自主预习，通过查阅资料、观摩实物了解产品的特点、功用及基本构成，找出自身需求的兴趣点，根据预习情况提出疑问点，如“产品的功能化如何实现？实现的依据是什么？”，并做出需求笔记；课中，老师结合学习者的预习情况，围绕需求笔记进行相关知识点的讲授，并通过交互式课堂解决学习者的疑问，学习者结合老师的讲授，对功能化实现原理、功能化的实现所需材料的性能，材料功能化的实现依据，材料的结构特性等进行强化吸收；课后，学习者结合课堂所学理论知识，再次通过资料查阅、论文撰写、课后大作业等多种形式加深对所学知识的理解，并通过专业竞赛、毕业设计等实验实践平台开展相关知识体系的外延探索，在实践中提升科学技能素养。

（三） 以“需求导向”为依据，对学习方式进行引导

课程在反向探究教学模式的引导下，通过对产品进行分解解析，列出若干结果性问题，提出“为什么”的疑问需求，激发学生探究兴趣，引导学生以需求为导向，带着问题找答案，展开自发、主动的学习模式。从内驱力入手引导其改变被动“填鸭式”的学习习惯，按照自己的实际情况，以自身掌握的专业知识理论为分析判断依据，通过有目的地查阅资料、调阅书籍等主动性学习，了解与掌握材料功能化应用实现的结构特征、性能特性、调控原理及工艺方法，使学习者在学习中深化、丰富自己的专业理论知识，进一步提升独立学习能力和创新思维积累能力。

同时，鼓励学生通过产品观摩、拆解等实践手段提出问题，找出学习需求，激发学习兴趣点，提高学生的学习愿望与主观能动性；以作业的形式督促学生进行资料查阅与整理，撰写综述，培养其发现问题、分析问题及解决问题能力，鼓励寻找课题研发的需求点，培养学生的创新思维及创新意识；鼓励学生进入团队课题组进行科学研究，通过实验方案制定与设计，实验操作及实验结果的分析，培养其科研思维能力、创新能力及利用自己知识体系指导实验进程的技能素养。

三 以“产品研发技能需求”为导向的教学成效

以“产教融合”思想为指导，以产品研发技能培养需求为导向，对电子材料课程体系设置、教学方法、学习方式开展教学探索与实践。课堂教学采用由果找因的探究式反向教学逻辑进行教学设计，倡导采用带问题、带疑问的需求模式激发学生学习兴趣，提高学习主动性，其学习成效得到了学生的一致肯定与好评。针对2018、2019级应用化学专业共计256人参与的关于“电子材料课程反向教学模式改革成效”的调查问卷显示（表1），95%以上的学生认为课程内容设置紧密贴合实际，应用性强，具有较高的学习价值；通过课程的学习，能够更加理解电子产品结构与性能之间的映射关系，能够更加顺畅地应用专业基础知识对产品的性能表现进行分析；从产品入手，按需学习的模式更能聚焦于解决实际问题，有助于创新思维和技能素养的提升。此外，对2017级应用化学专业部分从事相关行业的同学及其用人单位进行的回访也收获了良好的反馈。用人单位对毕业生的快速学习能力和技能素养给予充分肯定；已入职的同学则表明，课程中对于行业现状、发展动态和产品的介绍，以及需求导向的反向教学模式能有效地帮助其快速完成角色转换，顺利开展工作。图4为部分用人单位对毕业生的评价。

结果表明，在“产教融合，按需学习”理念的指导下，以学生实用型技能素养提升、产业需求的专业理论知识体系构建等方面为依据开展教学实践活动，可有效地训练学生的创新思维和研发技能，提升其在新体系、新环境下的再学习能力，弥补地方、社会对人才技能的需求与高校人才培养输出之间的对接缺陷。

参考文献：

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[4] 李羽佳，王飞，黄晓燕．应用型大学产教深度融合长效机制探索[J].成都工业学院学报，2021，24（1）：84-88.

[5] 魏洁云，赵节昌，贾军．探索产教深度融合协同育人之路——以“区块链技术”为契机的分析[J].中国高校科技，2020（5）：69-70.

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[9] 李燕．基于产教融合的应用型本科深度模块化教学改革思考[J].教育与职业，2020（12）：92-97.

[10] 杨宗凯，姬红兵，田聪．需求导向培养高层次人才——以西安电子科技大学为例[J].大学与学科，2021（1）：5-12.

基金项目：2020年广东省高等教育教学改革项目“以‘产品研发技能需求’为导向型产教融合教学模式探索与实践”（SJY202004）；2020年电子科技大学中山学院高等教育教学改革项目“以产品的研发技能需求为导向产教融合教学模式探索与实践”（JY202007）；电子科技大学中山学院教学质量工程建设项目“应用化学核心课程群教学团队”（JXTD202102）；电子科技大学中山学院教学质量工程建设项目“《现代仪器分析》课程思政改革示范课程”（SFKC202203）

第一作者简介：马军现（1976-），男，汉族，河南洛阳人，博士，副教授，高级工程师。研究方向为高分子材料。

*通信作者：雷雪峰（1977-），女，汉族，河南南阳人，理学博士，副教授，硕士研究生导师。研究方向为电子信息高分子材料、混合式教学。