常曉恒,周文鵬,馮毅夫

(1.渤海大學控制科學與工程學院,遼寧 錦州 121013;2.安慶醫(yī)藥高等?？茖W校公共基礎學院,安徽 安慶 246052)

充分了解和掌握所學專業(yè)知識并將其應用于國民經(jīng)濟領域是大學本科專業(yè)技能培養(yǎng)的重要目標。特別是對工科生而言,絕大部分學生剛入學時就迫切了解所學課程與工業(yè)生產有怎樣的聯(lián)系,通過所學理論如何解決實際生產問題[1-3]。盡管教師在課堂上給學生講解或演示所學課程在工業(yè)生產和生活中的用途,但通常這種講解達不到應有的效果。雖然本科生在學習專業(yè)課階段有機會到工業(yè)現(xiàn)場學習和觀摩,但由于體驗時間短,學生對一些實際問題也僅停留在感性認知階段。同時,受現(xiàn)場實際情況限制,大部分學生并不能全面地對實際生產情況進行深入的了解和掌握。理論學習和實際生產實踐之間存在一定的脫節(jié),而這種脫節(jié)往往給理論和實踐之間聯(lián)系的緊密性帶來很大的影響[4]。此外,不論是專業(yè)認知實習、生產實習或者其他類型的實習,突出問題即是理論學習和實際生產實踐的不同步。通常情況下,理論學習后較長時間才安排實踐類實習,實踐教學往往滯后于理論教學,難以做到理論教學與實踐教學基本同步。尤其是有些專業(yè)學生班級及人數(shù)較多,由于理論教學與實踐教學銜接不暢,不能滿足學生個性化學習的需要,嚴重影響教學效果[5-6]。本文針對“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”一體化協(xié)同教學模式進行研究,旨在利用已有科學研究平臺或已具備的校企合作條件,強化學生理論學習與生產實際的內在聯(lián)系,引導學生積極參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,提高學生的產業(yè)化意識。

1 “理論-創(chuàng)新-產業(yè)”一體化協(xié)同教學模式的內涵

所謂“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”一體化協(xié)同教學模式,就是通過搭建集理論、創(chuàng)新和產業(yè)于一體的基地平臺,使學生做到用理論指導實踐、用實踐驗證理論,實現(xiàn)理論和實踐的有機結合和相互促進。教育家盧梭在《愛彌兒》中主張對學生的教育應服從自然的永恒法則,聽任人的身心自由自在地發(fā)展,其途徑就是讓學生用親身實踐獲得自己需要的知識。而教師應當用理論結合實際進行直觀教學,使學生生動活潑地進行學習?！袄碚?創(chuàng)新-產業(yè)”一體化協(xié)同教學模式,即能體現(xiàn)這一法則。

一方面,積極建構集理論、創(chuàng)新和產業(yè)于一體的基地平臺。目前,高校所建設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產生聯(lián)系的平臺并不多。對此,應該改進基地平臺職能,利用已經(jīng)獲得的科研成果,進一步豐富和完善理論學習、創(chuàng)新實踐和產業(yè)應用體系,這樣可以為本科生的理論學習和實踐提供良好的服務。同時,為了實現(xiàn)平臺的產業(yè)功能,應加大與企業(yè)的合作力度?；仄脚_中的生產實物應該與企業(yè)盡可能保持一致,保證生產實物突出專業(yè)性和實效性,從而實現(xiàn)理論學習和實際生產的緊密聯(lián)系。此外,在生產應用階段聘請企業(yè)技術人員和管理人員加入基地平臺,對學生進行具體的產業(yè)指導并提升協(xié)同教學效果?；仄脚_的構成主要有三個部分,具有三個主體功能,分別為理論學習、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和產業(yè)應用。理論學習,包括課堂講授和實踐檢驗,充分考慮學生培養(yǎng)的應用性和專業(yè)特點,深化基本概念,強調知識應用,啟發(fā)邏輯思維,培養(yǎng)計算、綜合運用理論知識分析和解決問題的能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),是以實際生產中存在的問題為基礎,并以此進行科技創(chuàng)新活動,充分挖掘學生內在的研究潛力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。產業(yè)應用,是將學生和生產企業(yè)對接,充分了解行業(yè)背景、技術難題和產業(yè)需求以及企業(yè)運行方式、管理方式等,將創(chuàng)新成果和新技術等進行集中化、工業(yè)化的生產應用,強調“學以致用”的理念,增強學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、管理意識等。建設集理論、創(chuàng)新和產業(yè)于一體的平臺基地,可以整合本科生培養(yǎng)過程中一切教學和實踐資源,是對廣大學生專業(yè)能力培養(yǎng)與專業(yè)素質訓練有益的探索與實踐。

另一方面,深入推進教學、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-產業(yè)”一體化同步教學模式探索與實踐的教學改革方案,依托理論和實踐教學、科學研究和校企合作各方面之間的相互配合。高校教育教學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理論知識的活學活用,授課教師能夠以自己的科研成果為基礎,引領廣大學生接觸學科前沿、拓寬眼界、提升境界。與年輕學生思想進行碰撞,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。此外,在方案實施過程中應充分發(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和指導學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中。一方面為學生傳授了專業(yè)知識,另一方面還能夠引導學生形成良好的學習習慣。為了培育學生的科研和創(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)需求及時調整人才培養(yǎng)方案,進而了解新技術、新設備、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,對提升學生動手實踐能力起到很好的強化作用?；诖?學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。

2 “理論-創(chuàng)新-產業(yè)”一體化教學培養(yǎng)模式的實施

“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”一體化教學培養(yǎng)方式,應伴隨大學生本科教育培養(yǎng)全過程。方案的實施始終堅持以理論教學和實際生產的“緊密性”和“實時性”為主線的原則,堅持“盡早盡快”的培養(yǎng)理念。對此,大學一年級階段,針對“專業(yè)介紹”或“專業(yè)導讀”等課程應適當增加學時,專門對“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”基地平臺進行介紹,向學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容,讓學生對實際生產中的專業(yè)知識形成概念性認識,產生好奇心,增加學習興趣。針對學生在大學期間所學的每一門與基地平臺相關聯(lián)的課程,由基地平臺授課教師、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導教師與企業(yè)合作人員緊密配合。對于課程涉及基地平臺中的實際應用,在經(jīng)過理論學習后可以組織學生實時地進入創(chuàng)新和產業(yè)等環(huán)節(jié),確保所學理論知識和實際生產應用的高度融合,從而保證二者之間聯(lián)系的緊密性和實時性。

按照學生大學期間每個階段所學專業(yè)知識,結合學科的特點,對學生有針對性地展開分階段訓練指導。對于一門具體課程來說,“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”培養(yǎng)環(huán)節(jié)在實施階段上有時間先后。從理論學習開始,再進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),最終實現(xiàn)產業(yè)應用。為了確保理論知識和實際生產聯(lián)系的實時性,這三環(huán)節(jié)工作應該做到無縫銜接。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、相輔相成地協(xié)同推進。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。在完善功能和職責后,研發(fā)平臺可以成為集理論、創(chuàng)新和產業(yè)于一體的本科生教學實踐基地平臺,其涵蓋了電氣類本科專業(yè)開設的“高等數(shù)學”“大學物理”“電路”“模擬電子技術”“數(shù)字電子技術”“自動控制原理”“現(xiàn)代控制理論”“電力電子技術”“運動電機控制技術”等課程。下面以該基地平臺為例,闡釋針對性分階段訓練指導的培養(yǎng)方案。

第一階段:理論學習——推行課堂學習和實踐檢驗協(xié)同教學法。該階段面向課堂講授學習和實踐檢驗,側重于通過課堂上的理論學習與實際生產的認知相結合,培養(yǎng)學生從實踐角度研究自然規(guī)律的基本能力。對電氣類學生在大一學期開設“高等數(shù)學”“大學物理”“線性代數(shù)”等課程,當授課到一定程度時,如講授微積分、物理方程、矩陣等知識后,可以帶領學生進入“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”的實踐檢驗環(huán)節(jié)。為學生講授平臺中系統(tǒng)數(shù)學建模等相關知識,引導學生獨自完成建立狀態(tài)空間表達式等系統(tǒng)方程。在大二學期開設的“模擬電子技術”課程,當授課到一定程度時,比如講授PN結等知識后,可以帶領學生進入“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”的實踐檢驗環(huán)節(jié)。為學生講授基地平臺中光伏系統(tǒng)的光生伏特效應等相關知識,引導學生掌握光伏電池制作的原理和工藝。按照“提出任務——分析任務——知識構建——完成任務”這一行動體系組織課程的各單元教學,引導學生自主完成相關實驗,通過完成任務達到構建知識的目的。讓學生充分了解所學課程與實際生產之間的內在聯(lián)系,加深對所學理論知識的理解。

第二階段:創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)——引導創(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習和實踐檢驗,學生已經(jīng)具有一定的理論基礎,接下來可以進入“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”基地平臺中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)階段,培養(yǎng)學生解決本學科領域工程技術問題的能力。例如,對于上一階段利用開設的“高等數(shù)學”“大學物理”“線性代數(shù)”等課程,學生已經(jīng)掌握系統(tǒng)數(shù)學建模等相關知識,同時在實際生產中針對實物系統(tǒng)建立了狀態(tài)空間表達式等系統(tǒng)方程,那么在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)階段應鼓勵學生關注實際系統(tǒng)模型中的非線性問題,引導學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的“模擬電子技術”課程,學生已經(jīng)掌握光伏系統(tǒng)的光生伏特效應等相關知識,同時在實際生產中熟悉了電池制作的原理和工藝,那么在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)階段則進一步鼓勵學生關注光伏電池在不同環(huán)境下具有不同的性能指標與技術特性,引導他們積極尋求太陽能電池中的新技術與新品種,包括新型的PN結構,以提高光電轉化效率。指導學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)可以增強學生學習和工作的自信心,提高學生理論聯(lián)系實際和獨立工作的能力,培養(yǎng)他們良好的科研作風,進而對大學生科研能力、創(chuàng)新能力、實踐能力、團隊精神等綜合素質的培養(yǎng)起到積極的作用。

第三階段:產業(yè)實踐應用——校企產業(yè)合作,推動學生素質培養(yǎng)。經(jīng)過上一階段的課堂講授學習和實踐檢驗以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練后,學生的理論和實踐創(chuàng)新水平有了一定的基礎,這樣可以進入“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”基地平臺中的產業(yè)應用階段,培養(yǎng)學生將所學理論、實踐和創(chuàng)新知識應用于產業(yè)的能力。這一階段的工作由基地平臺的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導教師和企業(yè)合作技術人員以及管理人員等共同指導學生完成。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)合作技術人員向廣大學生介紹企業(yè)實際生產中系統(tǒng)模型和光伏電池的使用情況,總結目前生產中正在使用的數(shù)學模型和光伏電池的優(yōu)缺點,使學生了解目前行業(yè)中的技術水平、存在哪些亟須解決的技術難題,以及目前企業(yè)在相關問題上的研發(fā)情況等,留給學生獨立思考的空間,指導學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,做到有的放矢。當然,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生指導產業(yè)應用,使得一些理論知識和創(chuàng)新思想在產業(yè)中得以更好地應用。將學校和企業(yè)結合起來,打破傳統(tǒng)的封閉式教學模式,為培養(yǎng)高素質的人才打下堅實的基礎,更有利于全面提高學生素質。尤其在產業(yè)應用方面,學生在生產一線和生產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-產業(yè)”的一體化培養(yǎng)模式方案實施過程中需要注意以下兩點問題。一是解決平臺研究范圍有限、知識點涵蓋不全面的問題。教學資源及設施設備的不足,導致基地平臺的適用范圍有限,很大程度上制約了大學生能力培養(yǎng)的效果。根據(jù)培養(yǎng)方向主線,需要及時調整和擴展基地平臺的適用范圍,對平臺涉及的課程知識點及時實施擴充,以滿足不斷提高的教學和生產實踐需要。例如,電氣類學生開設“電力拖動”課程后,為了滿足“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”的實際要求,可以在光儲充基地平臺光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池端加入負載,將電機控制、機械負載特性等擴充到基地平臺。二是鼓勵學生在基地平臺上自主選題,自愿組成科研小組。教師不硬性地為學生選題立項,而是根據(jù)學生專長向學生推薦課題,并對課題作詳盡分析,引發(fā)學生興趣,調動主觀能動性。對于有自己想法或創(chuàng)意的學生,指導教師會給予充分的尊重并加以適當引導。每個小組都有一個項目負責人,并根據(jù)學生專業(yè)特點及興趣自愿組成一個和諧的科研小組。組內隨時進行交流,科研小組定期向教師進行工作進展匯報,指導教師定期進行檢查與督導,及時發(fā)現(xiàn)問題并解決,大大提高學生學習效率。

3 推行“理論-創(chuàng)新-產業(yè)”一體化培養(yǎng)模式的現(xiàn)實意義

一是提升總體人才培養(yǎng)質量,提高學生適應實際生產的能力?！袄碚?創(chuàng)新-產業(yè)”的一體化培養(yǎng)模式方案的大力推廣與應用,能夠使學生熟練掌握基本理論知識與實踐技能,綜合素質顯著提高,為后期深造或就業(yè)打下良好基礎,進而實現(xiàn)學生高質量發(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。實踐證明,具備一定應用能力和創(chuàng)新能力的學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-產業(yè)”的一體化培養(yǎng)模式方案面向理論、方法和技術創(chuàng)新與突破,面對來自學生的各種疑難問題,教師在指導過程中實現(xiàn)知識融通、尋根究源,無疑能夠促進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,教師有機會將自己對科技前沿的學習認識、科研心得和科研成果等融入、充實和更新到教學內容中,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、融通基礎知識的過程;對學校而言,有利于增強辦學實力,無形中促進了學校教學和科研水平的提高。

三是推動學校的人才培養(yǎng)模式改革?！袄碚?創(chuàng)新-產業(yè)”的一體化培養(yǎng)模式方案可以推動學校課程改革。學校課程需適應當今企業(yè)的用人要求,企業(yè)需要什么樣的人才,學校就培養(yǎng)什么樣的人才,相應地,學校就可以設置什么樣的專業(yè)。這是課程改革的動力所在,也是學校培養(yǎng)人才的潮流和趨勢。正因如此,企業(yè)對學校的發(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。學校能夠根據(jù)企業(yè)的要求培養(yǎng)學生,企業(yè)可以按照自己的需求參與培養(yǎng)過程,使學生越來越熟練地掌握技術技能,能夠更快地為企業(yè)創(chuàng)造效益。同時,企業(yè)依托學校成立培訓基地,提高整體員工素質和技能,為企業(yè)更好地適應現(xiàn)代企業(yè)運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。