常曉恒,周文鵬,馮毅夫
(1.渤海大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧 錦州 121013;2.安慶醫(yī)藥高等專科學(xué)校公共基礎(chǔ)學(xué)院,安徽 安慶 246052)
充分了解和掌握所學(xué)專業(yè)知識并將其應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域是大學(xué)本科專業(yè)技能培養(yǎng)的重要目標(biāo)。特別是對工科生而言,絕大部分學(xué)生剛?cè)雽W(xué)時就迫切了解所學(xué)課程與工業(yè)生產(chǎn)有怎樣的聯(lián)系,通過所學(xué)理論如何解決實(shí)際生產(chǎn)問題[1-3]。盡管教師在課堂上給學(xué)生講解或演示所學(xué)課程在工業(yè)生產(chǎn)和生活中的用途,但通常這種講解達(dá)不到應(yīng)有的效果。雖然本科生在學(xué)習(xí)專業(yè)課階段有機(jī)會到工業(yè)現(xiàn)場學(xué)習(xí)和觀摩,但由于體驗時間短,學(xué)生對一些實(shí)際問題也僅停留在感性認(rèn)知階段。同時,受現(xiàn)場實(shí)際情況限制,大部分學(xué)生并不能全面地對實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行深入的了解和掌握。理論學(xué)習(xí)和實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐之間存在一定的脫節(jié),而這種脫節(jié)往往給理論和實(shí)踐之間聯(lián)系的緊密性帶來很大的影響[4]。此外,不論是專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)或者其他類型的實(shí)習(xí),突出問題即是理論學(xué)習(xí)和實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐的不同步。通常情況下,理論學(xué)習(xí)后較長時間才安排實(shí)踐類實(shí)習(xí),實(shí)踐教學(xué)往往滯后于理論教學(xué),難以做到理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)基本同步。尤其是有些專業(yè)學(xué)生班級及人數(shù)較多,由于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)銜接不暢,不能滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需要,嚴(yán)重影響教學(xué)效果[5-6]。本文針對“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”一體化協(xié)同教學(xué)模式進(jìn)行研究,旨在利用已有科學(xué)研究平臺或已具備的校企合作條件,強(qiáng)化學(xué)生理論學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)際的內(nèi)在聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生積極參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,提高學(xué)生的產(chǎn)業(yè)化意識。
所謂“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”一體化協(xié)同教學(xué)模式,就是通過搭建集理論、創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)于一體的基地平臺,使學(xué)生做到用理論指導(dǎo)實(shí)踐、用實(shí)踐驗證理論,實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合和相互促進(jìn)。教育家盧梭在《愛彌兒》中主張對學(xué)生的教育應(yīng)服從自然的永恒法則,聽任人的身心自由自在地發(fā)展,其途徑就是讓學(xué)生用親身實(shí)踐獲得自己需要的知識。而教師應(yīng)當(dāng)用理論結(jié)合實(shí)際進(jìn)行直觀教學(xué),使學(xué)生生動活潑地進(jìn)行學(xué)習(xí)。“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”一體化協(xié)同教學(xué)模式,即能體現(xiàn)這一法則。
一方面,積極建構(gòu)集理論、創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)于一體的基地平臺。目前,高校所建設(shè)的基地平臺基本上是科研屬性的平臺,真正做到與本科生教學(xué)產(chǎn)生聯(lián)系的平臺并不多。對此,應(yīng)該改進(jìn)基地平臺職能,利用已經(jīng)獲得的科研成果,進(jìn)一步豐富和完善理論學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用體系,這樣可以為本科生的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐提供良好的服務(wù)。同時,為了實(shí)現(xiàn)平臺的產(chǎn)業(yè)功能,應(yīng)加大與企業(yè)的合作力度。基地平臺中的生產(chǎn)實(shí)物應(yīng)該與企業(yè)盡可能保持一致,保證生產(chǎn)實(shí)物突出專業(yè)性和實(shí)效性,從而實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)和實(shí)際生產(chǎn)的緊密聯(lián)系。此外,在生產(chǎn)應(yīng)用階段聘請企業(yè)技術(shù)人員和管理人員加入基地平臺,對學(xué)生進(jìn)行具體的產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)并提升協(xié)同教學(xué)效果?;仄脚_的構(gòu)成主要有三個部分,具有三個主體功能,分別為理論學(xué)習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。理論學(xué)習(xí),包括課堂講授和實(shí)踐檢驗,充分考慮學(xué)生培養(yǎng)的應(yīng)用性和專業(yè)特點(diǎn),深化基本概念,強(qiáng)調(diào)知識應(yīng)用,啟發(fā)邏輯思維,培養(yǎng)計算、綜合運(yùn)用理論知識分析和解決問題的能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),是以實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題為基礎(chǔ),并以此進(jìn)行科技創(chuàng)新活動,充分挖掘?qū)W生內(nèi)在的研究潛力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,是將學(xué)生和生產(chǎn)企業(yè)對接,充分了解行業(yè)背景、技術(shù)難題和產(chǎn)業(yè)需求以及企業(yè)運(yùn)行方式、管理方式等,將創(chuàng)新成果和新技術(shù)等進(jìn)行集中化、工業(yè)化的生產(chǎn)應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)“學(xué)以致用”的理念,增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、管理意識等。建設(shè)集理論、創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)于一體的平臺基地,可以整合本科生培養(yǎng)過程中一切教學(xué)和實(shí)踐資源,是對廣大學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)與專業(yè)素質(zhì)訓(xùn)練有益的探索與實(shí)踐。
另一方面,深入推進(jìn)教學(xué)、科研和校企合作各方面之間的相互協(xié)同。本科生“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”一體化同步教學(xué)模式探索與實(shí)踐的教學(xué)改革方案,依托理論和實(shí)踐教學(xué)、科學(xué)研究和校企合作各方面之間的相互配合。高校教育教學(xué)和科研工作是相輔相成的,二者若能夠發(fā)揮各自優(yōu)勢、協(xié)同育人,有利于更好地培養(yǎng)優(yōu)秀人才。良好的科研工作能夠促進(jìn)理論知識的活學(xué)活用,授課教師能夠以自己的科研成果為基礎(chǔ),引領(lǐng)廣大學(xué)生接觸學(xué)科前沿、拓寬眼界、提升境界。與年輕學(xué)生思想進(jìn)行碰撞,可以突破原有的知識局限并提出新問題,孕育新科研成果,或變成下一個科研方向的出發(fā)點(diǎn)。此外,在方案實(shí)施過程中應(yīng)充分發(fā)揮科研優(yōu)勢,將近些年取得的科研成果有效地融入教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中。一方面為學(xué)生傳授了專業(yè)知識,另一方面還能夠引導(dǎo)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。為了培育學(xué)生的科研和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素養(yǎng),校企合作對工科類本科生的培養(yǎng)具有特別重要的意義。通過與企業(yè)對接,了解企業(yè)需求,根據(jù)企業(yè)需求及時調(diào)整人才培養(yǎng)方案,進(jìn)而了解新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝,避免傳授知識的滯后性,同時與企業(yè)共同研發(fā)項目,對提升學(xué)生動手實(shí)踐能力起到很好的強(qiáng)化作用?;诖?學(xué)生可以提前了解意向崗位的要求,從而制定自己的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”一體化教學(xué)培養(yǎng)方式,應(yīng)伴隨大學(xué)生本科教育培養(yǎng)全過程。方案的實(shí)施始終堅持以理論教學(xué)和實(shí)際生產(chǎn)的“緊密性”和“實(shí)時性”為主線的原則,堅持“盡早盡快”的培養(yǎng)理念。對此,大學(xué)一年級階段,針對“專業(yè)介紹”或“專業(yè)導(dǎo)讀”等課程應(yīng)適當(dāng)增加學(xué)時,專門對“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”基地平臺進(jìn)行介紹,向?qū)W生簡要地說明和講解平臺已經(jīng)具有的功能、作用以及使用方法等內(nèi)容,讓學(xué)生對實(shí)際生產(chǎn)中的專業(yè)知識形成概念性認(rèn)識,產(chǎn)生好奇心,增加學(xué)習(xí)興趣。針對學(xué)生在大學(xué)期間所學(xué)的每一門與基地平臺相關(guān)聯(lián)的課程,由基地平臺授課教師、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)教師與企業(yè)合作人員緊密配合。對于課程涉及基地平臺中的實(shí)際應(yīng)用,在經(jīng)過理論學(xué)習(xí)后可以組織學(xué)生實(shí)時地進(jìn)入創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)等環(huán)節(jié),確保所學(xué)理論知識和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的高度融合,從而保證二者之間聯(lián)系的緊密性和實(shí)時性。
按照學(xué)生大學(xué)期間每個階段所學(xué)專業(yè)知識,結(jié)合學(xué)科的特點(diǎn),對學(xué)生有針對性地展開分階段訓(xùn)練指導(dǎo)。對于一門具體課程來說,“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”培養(yǎng)環(huán)節(jié)在實(shí)施階段上有時間先后。從理論學(xué)習(xí)開始,再進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。為了確保理論知識和實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系的實(shí)時性,這三環(huán)節(jié)工作應(yīng)該做到無縫銜接。同時,從空間角度來看,這三環(huán)節(jié)工作互相交叉、相互促進(jìn)、相輔相成地協(xié)同推進(jìn)。太陽能光儲充研發(fā)平臺,涉及系統(tǒng)建模、整流逆變、并網(wǎng)、電池儲能等技術(shù)。在完善功能和職責(zé)后,研發(fā)平臺可以成為集理論、創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)于一體的本科生教學(xué)實(shí)踐基地平臺,其涵蓋了電氣類本科專業(yè)開設(shè)的“高等數(shù)學(xué)”“大學(xué)物理”“電路”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“自動控制原理”“現(xiàn)代控制理論”“電力電子技術(shù)”“運(yùn)動電機(jī)控制技術(shù)”等課程。下面以該基地平臺為例,闡釋針對性分階段訓(xùn)練指導(dǎo)的培養(yǎng)方案。
第一階段:理論學(xué)習(xí)——推行課堂學(xué)習(xí)和實(shí)踐檢驗協(xié)同教學(xué)法。該階段面向課堂講授學(xué)習(xí)和實(shí)踐檢驗,側(cè)重于通過課堂上的理論學(xué)習(xí)與實(shí)際生產(chǎn)的認(rèn)知相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐角度研究自然規(guī)律的基本能力。對電氣類學(xué)生在大一學(xué)期開設(shè)“高等數(shù)學(xué)”“大學(xué)物理”“線性代數(shù)”等課程,當(dāng)授課到一定程度時,如講授微積分、物理方程、矩陣等知識后,可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”的實(shí)踐檢驗環(huán)節(jié)。為學(xué)生講授平臺中系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模等相關(guān)知識,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)自完成建立狀態(tài)空間表達(dá)式等系統(tǒng)方程。在大二學(xué)期開設(shè)的“模擬電子技術(shù)”課程,當(dāng)授課到一定程度時,比如講授PN結(jié)等知識后,可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”的實(shí)踐檢驗環(huán)節(jié)。為學(xué)生講授基地平臺中光伏系統(tǒng)的光生伏特效應(yīng)等相關(guān)知識,引導(dǎo)學(xué)生掌握光伏電池制作的原理和工藝。按照“提出任務(wù)——分析任務(wù)——知識構(gòu)建——完成任務(wù)”這一行動體系組織課程的各單元教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自主完成相關(guān)實(shí)驗,通過完成任務(wù)達(dá)到構(gòu)建知識的目的。讓學(xué)生充分了解所學(xué)課程與實(shí)際生產(chǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,加深對所學(xué)理論知識的理解。
第二階段:創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)——引導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),探索創(chuàng)新思維。經(jīng)過上一階段的課堂講授學(xué)習(xí)和實(shí)踐檢驗,學(xué)生已經(jīng)具有一定的理論基礎(chǔ),接下來可以進(jìn)入“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”基地平臺中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)階段,培養(yǎng)學(xué)生解決本學(xué)科領(lǐng)域工程技術(shù)問題的能力。例如,對于上一階段利用開設(shè)的“高等數(shù)學(xué)”“大學(xué)物理”“線性代數(shù)”等課程,學(xué)生已經(jīng)掌握系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模等相關(guān)知識,同時在實(shí)際生產(chǎn)中針對實(shí)物系統(tǒng)建立了狀態(tài)空間表達(dá)式等系統(tǒng)方程,那么在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)階段應(yīng)鼓勵學(xué)生關(guān)注實(shí)際系統(tǒng)模型中的非線性問題,引導(dǎo)學(xué)生積極尋求辦法解決該問題,以提高建模精度。而對于上一階段利用開設(shè)的“模擬電子技術(shù)”課程,學(xué)生已經(jīng)掌握光伏系統(tǒng)的光生伏特效應(yīng)等相關(guān)知識,同時在實(shí)際生產(chǎn)中熟悉了電池制作的原理和工藝,那么在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)階段則進(jìn)一步鼓勵學(xué)生關(guān)注光伏電池在不同環(huán)境下具有不同的性能指標(biāo)與技術(shù)特性,引導(dǎo)他們積極尋求太陽能電池中的新技術(shù)與新品種,包括新型的PN結(jié)構(gòu),以提高光電轉(zhuǎn)化效率。指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的自信心,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立工作的能力,培養(yǎng)他們良好的科研作風(fēng),進(jìn)而對大學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、團(tuán)隊精神等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起到積極的作用。
第三階段:產(chǎn)業(yè)實(shí)踐應(yīng)用——校企產(chǎn)業(yè)合作,推動學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)。經(jīng)過上一階段的課堂講授學(xué)習(xí)和實(shí)踐檢驗以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練后,學(xué)生的理論和實(shí)踐創(chuàng)新水平有了一定的基礎(chǔ),這樣可以進(jìn)入“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”基地平臺中的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用階段,培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)理論、實(shí)踐和創(chuàng)新知識應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)的能力。這一階段的工作由基地平臺的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)教師和企業(yè)合作技術(shù)人員以及管理人員等共同指導(dǎo)學(xué)生完成。以第一階段和第二階段討論的系統(tǒng)建模和光伏電池為例,可以由企業(yè)合作技術(shù)人員向廣大學(xué)生介紹企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中系統(tǒng)模型和光伏電池的使用情況,總結(jié)目前生產(chǎn)中正在使用的數(shù)學(xué)模型和光伏電池的優(yōu)缺點(diǎn),使學(xué)生了解目前行業(yè)中的技術(shù)水平、存在哪些亟須解決的技術(shù)難題,以及目前企業(yè)在相關(guān)問題上的研發(fā)情況等,留給學(xué)生獨(dú)立思考的空間,指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,做到有的放矢。當(dāng)然,基地平臺也需要不斷貼近企業(yè),做到與合作企業(yè)保持高度一致。企業(yè)合作人員在基地平臺中為學(xué)生指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,使得一些理論知識和創(chuàng)新思想在產(chǎn)業(yè)中得以更好地應(yīng)用。將學(xué)校和企業(yè)結(jié)合起來,打破傳統(tǒng)的封閉式教學(xué)模式,為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才打下堅實(shí)的基礎(chǔ),更有利于全面提高學(xué)生素質(zhì)。尤其在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面,學(xué)生在生產(chǎn)一線和生產(chǎn)管理方面有了真知灼見,同時企業(yè)文化和企業(yè)管理等新知識也會使他們耳目一新。
“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”的一體化培養(yǎng)模式方案實(shí)施過程中需要注意以下兩點(diǎn)問題。一是解決平臺研究范圍有限、知識點(diǎn)涵蓋不全面的問題。教學(xué)資源及設(shè)施設(shè)備的不足,導(dǎo)致基地平臺的適用范圍有限,很大程度上制約了大學(xué)生能力培養(yǎng)的效果。根據(jù)培養(yǎng)方向主線,需要及時調(diào)整和擴(kuò)展基地平臺的適用范圍,對平臺涉及的課程知識點(diǎn)及時實(shí)施擴(kuò)充,以滿足不斷提高的教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐需要。例如,電氣類學(xué)生開設(shè)“電力拖動”課程后,為了滿足“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”的實(shí)際要求,可以在光儲充基地平臺光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池端加入負(fù)載,將電機(jī)控制、機(jī)械負(fù)載特性等擴(kuò)充到基地平臺。二是鼓勵學(xué)生在基地平臺上自主選題,自愿組成科研小組。教師不硬性地為學(xué)生選題立項,而是根據(jù)學(xué)生專長向?qū)W生推薦課題,并對課題作詳盡分析,引發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動主觀能動性。對于有自己想法或創(chuàng)意的學(xué)生,指導(dǎo)教師會給予充分的尊重并加以適當(dāng)引導(dǎo)。每個小組都有一個項目負(fù)責(zé)人,并根據(jù)學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)及興趣自愿組成一個和諧的科研小組。組內(nèi)隨時進(jìn)行交流,科研小組定期向教師進(jìn)行工作進(jìn)展匯報,指導(dǎo)教師定期進(jìn)行檢查與督導(dǎo),及時發(fā)現(xiàn)問題并解決,大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
一是提升總體人才培養(yǎng)質(zhì)量,提高學(xué)生適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的能力?!袄碚?創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”的一體化培養(yǎng)模式方案的大力推廣與應(yīng)用,能夠使學(xué)生熟練掌握基本理論知識與實(shí)踐技能,綜合素質(zhì)顯著提高,為后期深造或就業(yè)打下良好基礎(chǔ),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生高質(zhì)量發(fā)展,培養(yǎng)出一批具有協(xié)作精神與創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才。實(shí)踐證明,具備一定應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生將會受到用人單位的重視與好評。
二是打造一流師資隊伍,提高師資力量。“理論-創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”的一體化培養(yǎng)模式方案面向理論、方法和技術(shù)創(chuàng)新與突破,面對來自學(xué)生的各種疑難問題,教師在指導(dǎo)過程中實(shí)現(xiàn)知識融通、尋根究源,無疑能夠促進(jìn)科研向廣度和深度發(fā)展,這對教師科研本身也是一種鍛煉和提升。同時,教師有機(jī)會將自己對科技前沿的學(xué)習(xí)認(rèn)識、科研心得和科研成果等融入、充實(shí)和更新到教學(xué)內(nèi)容中,并在這種重新加工和梳理中不斷優(yōu)化研究方向和選題,提升科研境界,形成科研新思路。概言之,對教師而言,這是一個系統(tǒng)提升、融通基礎(chǔ)知識的過程;對學(xué)校而言,有利于增強(qiáng)辦學(xué)實(shí)力,無形中促進(jìn)了學(xué)校教學(xué)和科研水平的提高。
三是推動學(xué)校的人才培養(yǎng)模式改革?!袄碚?創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)”的一體化培養(yǎng)模式方案可以推動學(xué)校課程改革。學(xué)校課程需適應(yīng)當(dāng)今企業(yè)的用人要求,企業(yè)需要什么樣的人才,學(xué)校就培養(yǎng)什么樣的人才,相應(yīng)地,學(xué)校就可以設(shè)置什么樣的專業(yè)。這是課程改革的動力所在,也是學(xué)校培養(yǎng)人才的潮流和趨勢。正因如此,企業(yè)對學(xué)校的發(fā)展起到了積極的推動作用。
四是有利于企業(yè)的人才儲備。學(xué)校能夠根據(jù)企業(yè)的要求培養(yǎng)學(xué)生,企業(yè)可以按照自己的需求參與培養(yǎng)過程,使學(xué)生越來越熟練地掌握技術(shù)技能,能夠更快地為企業(yè)創(chuàng)造效益。同時,企業(yè)依托學(xué)校成立培訓(xùn)基地,提高整體員工素質(zhì)和技能,為企業(yè)更好地適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)運(yùn)行需要不斷輸送合格人才,為企業(yè)持續(xù)發(fā)展提供可靠的保證。