王京紅 李磊

摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是職業(yè)教育發(fā)展面臨的重要課題。本文論述了技工院校培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的可行性，提出了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑。以制冷專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為典型案例，從創(chuàng)新項目的設(shè)計、實施、效果等方面進(jìn)行詳細(xì)分析和反思，提出了建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力長效機(jī)制的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力? ? 熱電制冷? ? 專業(yè)社團(tuán)

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和教育體制改革的深化，職業(yè)教育在面臨挑戰(zhàn)的同時，也迎來了新的發(fā)展契機(jī)。國家不斷出臺促進(jìn)職業(yè)教育發(fā)展的有利政策，高技能人才基地建設(shè)、特色高水平專業(yè)（群）建設(shè)為職業(yè)教育改革搭建了優(yōu)質(zhì)平臺。21世紀(jì)，中國要努力成為創(chuàng)新高地，技工院校要順應(yīng)這一發(fā)展潮流，在培養(yǎng)技能型人才的同時，更加注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

一、技工院校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的可行性

目前，有的技工院校教師認(rèn)為，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差、能力不強(qiáng)，不具備創(chuàng)新的條件，還是應(yīng)該先讓學(xué)生把基礎(chǔ)知識和基本技能學(xué)好，走上工作崗位后再談創(chuàng)新。筆者認(rèn)為，學(xué)習(xí)知識、技能與培養(yǎng)創(chuàng)新能力并不矛盾，不能單純地把創(chuàng)新視為學(xué)習(xí)的結(jié)果，而要把創(chuàng)新當(dāng)作學(xué)習(xí)的動機(jī)、學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中學(xué)習(xí)。另外，創(chuàng)新能力不是獨(dú)立存在的，而是人的綜合職業(yè)能力的一種表現(xiàn)，獲取與處理信息能力、學(xué)習(xí)能力、專業(yè)技能、解決實際問題能力和創(chuàng)新能力是相互影響、相互促進(jìn)的。

創(chuàng)新有不同的目標(biāo)，不要人為地給創(chuàng)新設(shè)置門檻，而是要與學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活甚至娛樂結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的原動力?？茖W(xué)研究、探索宇宙是創(chuàng)新，小發(fā)明、小技改也是創(chuàng)新。學(xué)生能達(dá)到創(chuàng)新的目的是成功，能達(dá)到學(xué)習(xí)的目的也是成功。通過創(chuàng)新，學(xué)生可以獲得成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)和探索的興趣。總之，培養(yǎng)技工院校學(xué)生的創(chuàng)新能力與技術(shù)技能人才培養(yǎng)目標(biāo)是一致的，也是可行的。

二、技工院校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑

培養(yǎng)創(chuàng)新能力不能好高騖遠(yuǎn)、建空中樓閣，要能落地，要找到合適的切入點(diǎn)和培養(yǎng)途徑。引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地解決實際問題就是最好的切入點(diǎn)，培養(yǎng)途徑有以下幾種。

（一）開展一體化教學(xué)（實訓(xùn)教學(xué)）

技工院校是國家培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的主要渠道。一體化教學(xué)是技工院校的突出優(yōu)勢和特色。對于技工院校學(xué)生來說，在一體化教學(xué)中，創(chuàng)造性地動手解決實際問題是創(chuàng)新的最佳起點(diǎn)。一體化教學(xué)項目是由企業(yè)專家訪談提煉出來，并進(jìn)行教學(xué)化處理的項目，具有真實性、代表性。在實施一體化教學(xué)時，在方案制定階段可以采用頭腦風(fēng)暴法，引導(dǎo)鼓勵學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題，尋找創(chuàng)新的“機(jī)遇”;在任務(wù)實施階段，在教會學(xué)生“怎么干”的同時，還要引導(dǎo)學(xué)生思考“為什么干”，對操作要點(diǎn)、工藝流程提出優(yōu)化、改進(jìn)建議，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

（二）開展專業(yè)社團(tuán)活動

專業(yè)社團(tuán)是技工院校第二課堂的重要組成部分。筆者認(rèn)為，專業(yè)社團(tuán)是培養(yǎng)技工院校學(xué)生創(chuàng)新能力的主陣地。第一，技工院校為學(xué)生專業(yè)社團(tuán)的運(yùn)行和發(fā)展提供了師資、設(shè)備設(shè)施、資金和制度等方面的保障。第二，專業(yè)社團(tuán)的活動項目具有靈活性和自主性。在常規(guī)教學(xué)中，需要依據(jù)教學(xué)計劃、課程標(biāo)準(zhǔn)完成預(yù)期的進(jìn)度和教學(xué)目標(biāo)，因此用于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的時間受到某些限制。而專業(yè)社團(tuán)活動計劃由師生共同制訂，可以根據(jù)學(xué)生的興趣安排選題和教學(xué)進(jìn)度，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主體作用，真正做到教師“搭臺”，學(xué)生“唱戲”。

（三）參加創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽

人力資源和社會保障部從2019年至今已經(jīng)舉辦了兩屆全國技工院校學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽。大賽以引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新為宗旨，以發(fā)掘技工院校優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新技能人才為目標(biāo)。北京電子信息技師學(xué)院（以下簡稱學(xué)院）師生通過參加兩次大賽，開闊了眼界，打開了思路，學(xué)習(xí)了全國各技工院校在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的經(jīng)驗，逐步樹立了技能與創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新相融合的意識。

三、制冷專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的典型案例

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，制冷技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到生產(chǎn)、生活各個領(lǐng)域。碳中和、碳達(dá)峰目標(biāo)的提出，為制冷專業(yè)發(fā)展定下了綠色、節(jié)能、環(huán)保的新主題。為了配合學(xué)院校園文化建設(shè)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，做到學(xué)以致用，學(xué)院成立了制冷專業(yè)社團(tuán)。學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必須以實際項目為載體，在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新，在實踐中創(chuàng)新。

（一）項目的確立

1.提出項目

在指導(dǎo)教師的協(xié)調(diào)下，學(xué)院制冷專業(yè)社團(tuán)成員充分討論，積極尋找身邊能夠利用制冷技術(shù)解決的小問題。經(jīng)過一周的思考，不少學(xué)生提出了自己的想法。其中一個學(xué)生提出的創(chuàng)意，廚房冷霸項目得到了大家的一致認(rèn)可?？照{(diào)已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，人們家中的臥室、客廳普遍安裝了空調(diào)，但是，廚房作為家里溫度高、濕度大的地方，卻沒有與之配套的專用空調(diào)產(chǎn)品。這位學(xué)生在陳述項目創(chuàng)意時所描述的“炎炎夏日、揮汗如雨、烹制菜肴”的場景，引起了大家的強(qiáng)烈共鳴。廚房冷霸項目恰好提供了一個新的思路，聚焦到現(xiàn)有產(chǎn)品的空白領(lǐng)域。

2.確定制冷方式

項目確立以后，學(xué)院制冷專業(yè)社團(tuán)成員開始尋找合適的制冷方式，通過在課堂上、互聯(lián)網(wǎng)上獲得的專業(yè)知識，大家討論后決定采用熱電制冷方式作為廚房冷霸的冷源。原因是，目前空調(diào)廣泛采用的蒸汽壓縮式制冷方式存在一些不足。第一，壓縮機(jī)在運(yùn)行時會產(chǎn)生振動和噪聲;第二，現(xiàn)有各種制冷劑或多或少地在安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)成本方面存在某些不足，這也是蒸汽壓縮式制冷方式亟待解決的問題。與蒸汽壓縮式制冷方式相比，熱電制冷方式利用熱電制冷效應(yīng)，無須壓縮機(jī)、無制冷劑及其管道，運(yùn)行安靜，熱電制冷片體積小、重量輕。

3.聚集項目創(chuàng)新點(diǎn)

項目聚焦解決生活中的實際問題——改善廚房熱環(huán)境，補(bǔ)充了制冷空調(diào)技術(shù)在這一特殊領(lǐng)域的空白。創(chuàng)造性地將熱電制冷技術(shù)用于廚房冷霸，有利于解決噪聲和管路復(fù)雜問題，更符合制冷空調(diào)產(chǎn)品綠色、安全、環(huán)保的發(fā)展趨勢。

（二）廚房冷霸項目的設(shè)計

1.廚房冷霸的工作原理

熱電制冷技術(shù)利用珀耳帖效應(yīng)，當(dāng)電流流過時特定材料會產(chǎn)生吸熱、放熱現(xiàn)象，無須制冷劑即可完成制冷循環(huán)。冷端（相當(dāng)于蒸汽壓縮式制冷蒸發(fā)器）可以用于空調(diào)制冷裝置的冷源;熱端（相當(dāng)于蒸汽壓縮式制冷凝器）向環(huán)境排熱。熱電制冷技術(shù)最大的優(yōu)勢在于不需要蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中的制冷劑管道連接蒸發(fā)器、冷凝器，也不需要會產(chǎn)生噪聲、振動的壓縮機(jī)及節(jié)流裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)，從根本上解決制冷劑產(chǎn)生的各種問題，是制冷技術(shù)發(fā)展的新熱點(diǎn)。人們實際使用的熱電制冷裝置是多個熱電堆通過電串聯(lián)和熱并聯(lián)組合而成的，可以獲得小到毫瓦級、大到上萬瓦的冷量。

2.廚房冷霸的結(jié)構(gòu)

（1）制冷部分。制冷部分由3個制冷量為450W的熱電制冷片組成，直流電源供電。每片熱電制冷片均由多級溫差電堆串并聯(lián)形成，具有制冷迅速、運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)。為了保證冷端、熱量均能順利進(jìn)行熱交換，兩側(cè)采用強(qiáng)迫對流換熱方式，保證熱電制冷系統(tǒng)安全高效運(yùn)行。

（2）空氣循環(huán)部分。在冷端風(fēng)扇基礎(chǔ)上設(shè)置離心風(fēng)機(jī)，將3個熱電制冷片產(chǎn)生的冷風(fēng)由送風(fēng)口送出，為廚房提供冷量，承擔(dān)負(fù)荷。熱端產(chǎn)生的熱量由風(fēng)扇經(jīng)廚房吊頂空間排入煙道或直接排向室外。

（3）控制與照明部分。控制與照明部分主要由熱電制冷片控制模塊、冷風(fēng)機(jī)調(diào)速模塊、語音控制模塊、LED照明模塊和保護(hù)模塊組成。采用語音控制，可實現(xiàn)廚房冷霸開停、風(fēng)量控制和LED照明控制。

（三）廚房冷霸項目實施對學(xué)生能力的培養(yǎng)

廚房冷霸項目實施分為獲取信息、制定方案、系統(tǒng)組裝、運(yùn)行測試、成果展示5個環(huán)節(jié)。通過實際項目的實施培養(yǎng)學(xué)生獲取與處理信息能力、學(xué)習(xí)能力、專業(yè)技能、解決實際問題能力和創(chuàng)新能力。

第一，獲取與處理信息能力。在信息時代，使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字信息資源檢索是一項重要能力。獲取信息環(huán)節(jié)可以提高學(xué)生檢索文獻(xiàn)和使用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。

第二，學(xué)習(xí)能力。在制定方案和項目實施環(huán)節(jié)中，學(xué)生需要學(xué)習(xí)信息檢索工具的使用、熱電制冷的原理、CAD軟件的應(yīng)用、各種專用工具的使用、制冷工藝操作方法。學(xué)生在應(yīng)用中可以及時發(fā)現(xiàn)自身在知識和技能方面存在的不足，進(jìn)行二次學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)能力。

第三，專業(yè)技能。在系統(tǒng)組裝環(huán)節(jié)中，需要綜合運(yùn)用鉗工、電工、制冷空調(diào)系統(tǒng)裝調(diào)技能，完成廚房冷霸產(chǎn)品的組裝。系統(tǒng)組裝包括熱電制冷片、風(fēng)機(jī)葉輪、電控系統(tǒng)，大量操作需要在工作面上完成，空間狹小，還要注意不能損壞其他部件和設(shè)備，對學(xué)生是一個不小的考驗。學(xué)生需要在實踐中反復(fù)磨煉，有效提高了專業(yè)技能。

第四，解決實際問題能力。在進(jìn)行運(yùn)行測試時，制冷系統(tǒng)往往會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如熱電制冷片接觸不嚴(yán)密、風(fēng)機(jī)無法啟動、溫度控制失靈、熱端散熱差等。在解決這些問題的過程中，學(xué)生的專業(yè)知識、技能水平有了進(jìn)一步提高。

第五，創(chuàng)新能力。創(chuàng)新的方式有很多，解決問題、填補(bǔ)空白領(lǐng)域是創(chuàng)新最為有效的切入點(diǎn)。空調(diào)類產(chǎn)品種類繁多，但針對廚房的專用空調(diào)是目前市場上的空白，冷霸項目恰好解決了這一問題。還有一種創(chuàng)新方式是對現(xiàn)有技術(shù)的再利用。熱電制冷又稱半導(dǎo)體制冷、電子制冷，是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種制冷技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的邊緣學(xué)科。隨著材料科學(xué)的進(jìn)步，這一技術(shù)日臻成熟，常見的熱電制冷產(chǎn)品包括家用飲水機(jī)、小型冰箱等。由于熱電制冷技術(shù)產(chǎn)品具有體積小、噪聲低和節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。多技術(shù)復(fù)合的多功能產(chǎn)品也是創(chuàng)新的一種方式。考慮到廚房空間狹小、空氣質(zhì)量差的環(huán)境特點(diǎn)，冷霸產(chǎn)品除了具有制冷降溫、空氣循環(huán)功能外，還附加了LED節(jié)能照明和負(fù)氧離子發(fā)生功能，使其成為“一機(jī)多用”的一站式解決廚房環(huán)境問題的復(fù)合型產(chǎn)品。在項目確定階段，教師引導(dǎo)學(xué)生從身邊找問題，獲得創(chuàng)新的靈感和線索。同時，對現(xiàn)有技術(shù)的重新利用也是創(chuàng)新的方式。在制定方案環(huán)節(jié)中，學(xué)生根據(jù)自己所掌握的知識和信息，分析了廚房冷霸應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)，綜合運(yùn)用線下、線上獲取的理論知識，將已有的熱電制冷技術(shù)用于建構(gòu)廚房冷霸制冷系統(tǒng)，形成完整的設(shè)計方案，屬于已有技術(shù)的遷移應(yīng)用。在制定方案環(huán)節(jié)中，學(xué)生集成了LED節(jié)能照明技術(shù)和負(fù)氧離子發(fā)生技術(shù)，做到一機(jī)多用，屬于多種技術(shù)復(fù)合。在成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力，將項目完成過程中的成果與亮點(diǎn)用視頻、圖片、表格等多種形式表現(xiàn)出來，形成了創(chuàng)新意識，激發(fā)了創(chuàng)新潛力。

（四）實施廚房冷霸項目的反思

第一，通過創(chuàng)新項目實施，真正激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新和學(xué)習(xí)的積極性。在項目完成過程中，學(xué)生早早來到實驗室，有時到了熄燈時間，才在教師的催促下戀戀不舍地離開。在指導(dǎo)教師的協(xié)調(diào)下，學(xué)生自主找教材、查資料、咨詢專家，學(xué)習(xí)和運(yùn)用熱電制冷技術(shù)，根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行熱電制冷片選型、組裝調(diào)試、性能測試和產(chǎn)品改進(jìn)?？吹阶约河H手制作的創(chuàng)新產(chǎn)品正常運(yùn)行，學(xué)生獲得了成功的體驗，更重要的是在創(chuàng)造性解決問題的過程中，創(chuàng)新能力也得到了顯著提升，這才是他們積累的最寶貴的財富。

第二，提升了綜合素質(zhì)。廚房冷霸成為學(xué)院師生參加第二屆技工院校學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽北京市選拔賽的參賽項目。在備賽過程中，參賽團(tuán)隊首先要完成產(chǎn)品的設(shè)計、制作。其次，參賽團(tuán)隊還需要撰寫項目申報書，從創(chuàng)新性、項目效益方面闡述產(chǎn)品特點(diǎn)和優(yōu)勢;編制創(chuàng)業(yè)計劃書，從市場、產(chǎn)品、商業(yè)模式、成本控制、風(fēng)險管理、社會效益各方面進(jìn)行分析，判斷企業(yè)能否創(chuàng)立和發(fā)展。最后，依托以上內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新項目、創(chuàng)業(yè)項目的全方位展示。參賽團(tuán)隊成員努力學(xué)習(xí)、積極準(zhǔn)備、分工合作，順利完成了任務(wù)，有效提升了綜合素質(zhì)。

第三，創(chuàng)新是開放環(huán)境下的創(chuàng)新，要聚四海之氣，借八方之力。冷霸項目整合了校內(nèi)外各種資源。依托北京制冷學(xué)會專家進(jìn)行熱電制冷技術(shù)講座和咨詢;依托學(xué)院制冷與空調(diào)項目世界技能大賽集訓(xùn)基地進(jìn)行產(chǎn)品安裝、調(diào)試;北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源學(xué)院專家在項目創(chuàng)意、設(shè)計環(huán)節(jié)提供技術(shù)支持;依托學(xué)院就業(yè)和創(chuàng)新指導(dǎo)中心，聘請專家對學(xué)生進(jìn)行項目管理、財務(wù)知識運(yùn)用和展示表達(dá)方面的訓(xùn)練。

四、建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的長效機(jī)制

通過兩年的運(yùn)行，學(xué)院專業(yè)社團(tuán)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的優(yōu)勢突顯。下一步需要完善體系，建立長效機(jī)制，擴(kuò)大影響，吸引更多的學(xué)生參與到創(chuàng)新實踐活動中。第一，建立動態(tài)更新的創(chuàng)新項目庫，做好創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)工作。舉辦校內(nèi)專業(yè)創(chuàng)意大賽，匯集學(xué)生優(yōu)秀創(chuàng)新點(diǎn)。提高專業(yè)教師培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的意識，從一體化教學(xué)（實訓(xùn)教學(xué)）中引導(dǎo)學(xué)生尋找創(chuàng)新點(diǎn)。第二，加大投入，完善專業(yè)社團(tuán)硬件平臺，建立靈活、快速的耗材采購渠道。第三，進(jìn)一步充實創(chuàng)新咨詢專家團(tuán)隊，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)思維、項目管理、專利申請等方面的指導(dǎo)。

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（作者單位：北京電子信息技師學(xué)院）