機械專業(yè)多維度創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究與實踐

張彥彬　李長河　劉永紅　楊建軍　彭子龍

[摘 要] 提出了目標導向、校企協(xié)同、科教融合、競賽平臺育人多維度共驅(qū)動的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念。搭建了三層遞進式課程項目體系，三層次五環(huán)節(jié)的校企互補聯(lián)合培養(yǎng)模式，四級提升式的課外科技創(chuàng)新平臺。構(gòu)建了基于過程的、以產(chǎn)出為導向、量化可控、多路反饋的能力達成度評價標準。以提升教師綜合能力為目標，構(gòu)建講、研、做三環(huán)互補的教師能力提升機制。構(gòu)建以高端團隊引領(lǐng)，省部級平臺支撐的工程問題轉(zhuǎn)化為科學問題研究能力模式。以市場需求為主導，實踐孵化為載體，構(gòu)建社會—學?！獎?chuàng)新團隊三方深度融合的成果轉(zhuǎn)化模式。借助團隊+項目+平臺+創(chuàng)新+創(chuàng)業(yè)五位一體的精準驅(qū)動，構(gòu)建了教產(chǎn)賽研用五階融合提升的理論實踐貫通融合的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

[關(guān)鍵詞] 機械工程;多維培養(yǎng);目標驅(qū)動;過程控制

[作者簡介] 張彥彬（1990—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，博士，青島理工大學機械與汽車工程學院教授，主要從事智能與潔凈精密制造研究;李長河（1966—），男，內(nèi)蒙古通遼人，博士，青島理工大學機械與汽車工程學院二級教授（通信作者），主要從事智能與潔凈精密制造研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）40-0101-04? ?[收稿日期] 2021-05-05

一、引言

踐行“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的國家發(fā)展戰(zhàn)略，實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、應(yīng)用型人才培養(yǎng)、協(xié)同教育、機械專業(yè)綜合改革的立體化培養(yǎng)模式，具有重要的現(xiàn)實意義，以育人、服務(wù)人民、引導就業(yè)創(chuàng)業(yè)為宗旨[1]。在當前經(jīng)濟供給側(cè)改革的轉(zhuǎn)型期，針對機械類專業(yè)本科生而言，雙創(chuàng)教育和專業(yè)教育的融合顯得尤為重要，這成為培養(yǎng)機械類本科專業(yè)應(yīng)用型人才的重要路徑[2]。而傳統(tǒng)的機械工程學科教學體現(xiàn)為單一化培養(yǎng)模式、教學體系系統(tǒng)性差，常體現(xiàn)為理論與實踐脫節(jié)，培養(yǎng)的本科專業(yè)人才逐漸無法滿足機械行業(yè)不斷提升的需求[3]。

基于此，針對當前工程人才培養(yǎng)難適應(yīng)行業(yè)新需求，以及新形勢下如何構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式和教學體系等瓶頸問題，依托我校國家級人才培養(yǎng)基地，聯(lián)合國內(nèi)外高校和實習實踐基地，深入開展教學質(zhì)量工程建設(shè)及教學改革模式研究。在明確辦學理念和人才培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上，逐步搭建三層遞進式課程項目體系，三環(huán)互補的教師能力提升體系、三層次五環(huán)節(jié)的校企聯(lián)合培養(yǎng)機制，四級提升式的課外學科競賽體系。并以此為依托，將工程問題轉(zhuǎn)化為科學問題的研究能力和成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的創(chuàng)業(yè)能力作為升華和深化，構(gòu)建以專業(yè)理論知識學習、綜合工程素質(zhì)、科研探究能力深度融合，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為提升的創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式。

二、多維度創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式

（一）教：構(gòu)建三層遞進式項目教學體系

1.構(gòu)建符合“華盛頓協(xié)議”專業(yè)認證和適用新工科要求的教學、科研、生產(chǎn)相結(jié)合的三層遞進式項目教學體系。以提高學生綜合工程素養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目標，基于OBE理念[4]，全方位解析了工科學生的畢業(yè)要求，劃分了培養(yǎng)目標，精心設(shè)計了理論知識學習與綜合素養(yǎng)相結(jié)合的能力矩陣。針對卓越計劃的課程教學，深化以能力為核心的教學改革，使“知識課堂”變?yōu)椤澳芰φn堂”，從教學內(nèi)容與課程體系、教學方法與手段、實驗教學、實踐教學等方面進行全面改革與實踐，課程設(shè)計與教學評價，重新構(gòu)建機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)系列課程的教學內(nèi)容和模式，探索和構(gòu)建包含精湛理論課堂講解、基于團隊的體驗型討論互動課和項目群設(shè)計的“課程研究項目（課程三級項目）”“綜合應(yīng)用項目（課程群二級項目）”和“工程研發(fā)項目（創(chuàng)新競賽和綜合畢業(yè)設(shè)計一級項目）”三層遞進式的，教學、科研、生產(chǎn)相結(jié)合的課程項目體系。

教學方法和手段改革是工程教育能力達成目標實現(xiàn)的突破口。針對工程教育能力達成要求，建設(shè)機械系列課程新型教學方法和手段，大力推廣基于問題的學習、基于項目的學習和基于案例的學習等多種研究性學習方法。通過各種形式和方法擴展學生的知識和工程經(jīng)驗。通過有效的溝通和活動組織，提高學生與他人溝通的能力，積極鼓勵創(chuàng)新思維，在實踐活動中培養(yǎng)和提高學生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力。

在國外著名高校采用的各種類型的教學方法中，最適合工程教育的應(yīng)該是基于課題和項目的研究性學習方法（對教師而言可以稱之為研究性教學方法），又稱為項目教學法[5];它是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律和綜合素質(zhì)形成邏輯的教學組織形式和教學方法。項目教學法是通過完成一項完整的“項目”工作而開展的實踐性教學活動。多個課程涉及的知識和技能通過明確的“項目任務(wù)”分配給學生，學生根據(jù)任務(wù)要求應(yīng)用所學的知識和技能。通過“確定項目任務(wù)、制定工作計劃、組織項目實施、檢查與評估、總結(jié)與評估、歸檔”五個階段，采用“團隊學習”的方法，運用腦、手、溝通與合作，最終完成項目任務(wù)并以結(jié)果的形式呈現(xiàn)。

針對工程教育能力達成目標，課程教學方法和手段改革中引進以問題和項目為導向，以構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作模式為主的先進教學方法，開展基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法，使課題和項目探索貫穿于整個教學過程。

2.基于創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的工科力學課堂內(nèi)外教學體系優(yōu)化。不同于以往將課堂教學與第二課堂教學作為獨立的個體進行研究的方式，而是將第一課堂及第二課堂的力學教學貫通優(yōu)化，將力學“第一課堂”真正作為力學第二課堂順利實施的理論基礎(chǔ)，使得力學第二課堂的活動有目的、有深度、有保障;同時充分利用“第二課堂”在時間和空間上的靈活性，使得學生獲得對課堂知識綜合理解應(yīng)用的多種渠道，并為“第一課堂教學”中“工程情景”“探究型”等教學方式的實現(xiàn)提供可能。在第二課堂活動的安排中著重體現(xiàn)知識性、實踐性及創(chuàng)新性，從而進一步實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新與應(yīng)用型人才的力學總體教學目標。