“課題式”一體化教學模式的教學策略探討

王越+周泳鑫

近年來，隨著經濟轉型升級的不斷深入以及國家創新驅動發展戰略的實施，企業在國家技術創新的主體地位不斷凸顯。2012年國內發明專利授權數顯示，企業所占比重高達54.7%，以產品研發和改進為核心的企業技術創新體系在其中發揮了重要作用，而工作在生產一線的技術工人則是提供產品研發和技術改進思路的重要源泉。具備創新思維和實踐能力的技術工人，能夠為企業提供切實可行的技術革新解決方案，其經濟價值有時甚至高于在實驗室中數十年磨一劍的基礎性研發成果。因此，創新型人才的培養，不應是高等院校理工學科的專利，技能型人才的創新思維培養不可偏廢。

一、“課題式”一體化教學模式的提出

培養技能型人才的創新思維，是對傳統技能型人才培養模式的重大挑戰。盡管技能型人才的教學改革進行多年，從對課本的“照本宣科”發展到一體化教學模式的廣泛應用，其人才培養的核心理念——“學以致用”卻始終沒有改變。衡量技能型人才的標準即為熟練應用技術專業知識，完成相應技術工種的安裝、組裝、維修等具體工程任務。為了保證產品質量的唯一性，對生產工人的創新意識不做任何激勵，一線技能人才的目標就是成為“一顆堅定的螺絲釘”。培養技能型人才的創新意識正是要打破這種傳統的職業定位，將技能型人才的培養理念從“學以致用”向“熟能生巧、用以致創”轉變，引導技能人才在完成一線生產工作的同時，不斷思考工作原理、工作技巧、技術改造的可能性，從而實現產品和技術在日常生產中的持續改進和革新，提高生產效率和技術水平。在這其中，技能人才的主動創新意識和創新能力培養是不可或缺的，也是目前普通的一體化教學模式無法滿足的，“課題式”一體化教學模式應運而生。

“課題式”一體化教學，在構建一定的專業知識架構基礎上，以學生自選創新課題為載體，以實現技術創新為目標，結合教師指導，通過學生自主學習和實踐，達到知識點掌握及操作技能提升的教學目的。學生自選創新課題是“課題式”一體化教學的核心特征。

二、“課題式”一體化教學實施需解決的核心問題

“課題式”一體化教學模式是新時期技能型人才培養的重要手段，但不是唯一手段。它貫穿在基礎理論講授、基礎技術實操訓練以及安全生產教育等多項生產技能的培養中。在“課題式”一體化教學的實施中尤其要注意處理好以下三項關系。

1.基礎知識架構與項目知識應用之間的關系

作為教學項目的一種，“課題式”一體化教學的課題不可避免地存在著知識點覆蓋不到位的情況。所謂“熟能生巧”，課題研究往往貫穿課程全部課時，學生容易對課題運用到的知識點印象深刻而忽略了對其他未覆蓋的知識點的學習。這就要求教師在進行課題指導時有意識地鋪開專業的整個知識框架，讓學生對該課題知識的所屬位置形成體系性的認識，既能從微觀技術的層面也能從宏觀知識體系的層面把握課題項目的創新目標。

2.專業技能發展與綜合能力平衡之間的關系

知識能力、方法能力和社會能力是一體化教學模式重視發展的學生的三大能力。通過“課題式”的一體化教學，學生的相應專業能力（即知識能力）必然獲得較大提升，但同時也要注意，進入就業市場，方法能力和社會能力顯得更為重要。在課題完成過程中，教師要注意引導學生客觀對待、利用團隊智慧的結晶，分配好相關利益，學會處理人與人之間的關系，以及產品研發和市場推廣等現實問題的關系。

3.學生創新能力與課題團隊合作之間的關系

盡管本文大力提倡技能型人才創新思維的培養，但每個學生的能力特長不同，并不是每一個人都擅長進行創新思考、從事創新活動。“課題式”一體化教學不要求每個學生獨立完成創新課題，而是提出學生在自主選擇創新項目后，根據項目分工和自身特長組成課題團隊，以團體合作的方式，集齊眾智完成課題。

三、“課題式”一體化教學的組織實施——以基于單片機的汽車智能空氣調節系統項目教學設計為例

筆者在教授汽車電路和單片機原理與應用等汽車、機電一體化相關專業課程時，以項目創新過程為載體，開展了“課題式”一體化教學嘗試。其中一組學生立項“基于單片機的汽車智能空氣調節系統”創新設計項目，在教師的指導下，順利完成創新設計，并獲得了國家實用新型專利，較好地貫徹了“課題式”一體化教學思維。

1.課題選題的確定

“課題式”一體化教學的課題選定，通過學生日常觀察、思考、發現而得出。在“汽車”這個主題下，教師引導學生關注汽車乘車的舒適性、汽車行駛的效能等方面，啟發學生發現汽車運行的小問題、新問題，樹立以解決實際問題為出發點的選題思路。本設計即在一次汽車行駛中，受到前方垃圾車臭氣的啟發而確立的選題。人體對空氣質量的感知依靠乘車人自體感知來進行操控的空氣循環功能，具有滯后性及不可靠性，在汽車電路中加裝汽車空氣環境智能調節系統，則能夠實現車內空氣環境的自動調節與治理。

2.知識框架的搭建

擬定課題的設計方案，即為知識框架的搭建階段。本設計以單片機作為微處理器主控芯片，通過一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、空氣清潔度傳感器測定車內外空氣質量，并進行對比，自動調取最優的換氣程度方案，通過對空氣內外循環裝置、車窗和天窗的開合進行控制。因此，單片機操作原理、傳感器操作原理、控制電路運行原理都在設計系統時學習掌握。

3.材料采購與編程訓練

設計方案確定后，課題進入樣機制作階段，此時學生需要在考慮技術先進性的同時，思考產品創新的經濟價值等更為實際的問題。在充分的市場調研后，該設計采用了STC12C5A60S2單片機、MQ-7氣體傳感器（一氧化碳）、MQ135氣體傳感器（臭氣）、KE-25氣體傳感器（氧）等原件，均經過測試靈敏度、成本等因素的綜合考慮。

控制電路編程是本設計的核心難點。學生首先要理順控制電路的開合邏輯，繪制流程圖。其次繪制相應電路圖。然后運用程序語言寫入程序。在反復的試錯和輪流組裝練習中達到團隊每位成員都能熟練掌握流程圖、電路圖、編程語言寫入等技能，圓滿完成樣機安裝和調試任務。

4.市場推廣

作為一項學習任務，本設計試運行成功即達到了課程目的。但作為一項嚴肅的創新設計，作品制作完成則是一個新的開始。學校不僅要教會學生開展創新活動，更要教會學生樹立創新意識，學會應用創新。筆者帶領該團隊就設計申請了國家實用新型專利，并參加各類創新設計大賽，開啟學生應用創新成果的思維，提升學生的社會綜合適應能力。

（作者單位：廣州市公用事業技師學院）endprint