以產(chǎn)品開發(fā)為主線的項目化教學(xué)人才培養(yǎng)模式構(gòu)建

張袁元 顓孫隨意 文少波 臧利國 趙振東

摘?要：應(yīng)用型本科人才應(yīng)具備本科基礎(chǔ)、應(yīng)用特征、專業(yè)特長和職業(yè)素養(yǎng)，區(qū)別與學(xué)術(shù)型、技能型人才，其培養(yǎng)模式必須具備培養(yǎng)應(yīng)用型能力的特征。文中分析了汽車行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人才需求關(guān)系、社會需求與汽車人才的能力特征，總結(jié)了當(dāng)前汽車類專業(yè)培養(yǎng)模式存在的不足，探討以產(chǎn)品開發(fā)為主線的項目化教學(xué)人才培養(yǎng)模式，通過產(chǎn)品對象，牽引人才培養(yǎng)計劃實(shí)施成效，構(gòu)建知識在復(fù)雜工程環(huán)節(jié)中的應(yīng)用平臺，強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用型能力訓(xùn)練。該模式可以作為具有明顯對象特征的專業(yè)教學(xué)模式的一種參考。

關(guān)鍵詞：項目化教學(xué);人才培養(yǎng);汽車類專業(yè);產(chǎn)品開發(fā)

1 背景與意義

2015年，教育部聯(lián)合發(fā)改委、財政部發(fā)布《引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，明確指出，要推動轉(zhuǎn)型發(fā)展，高校把辦學(xué)思路真正轉(zhuǎn)到服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展上來，轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合校企合作上來，轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才上來，轉(zhuǎn)到增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來，全面提高學(xué)校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的能力。緊緊圍繞創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、中國制造2025、互聯(lián)網(wǎng)+、大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新、“一帶一路”等國家重大戰(zhàn)略，真正增強(qiáng)地方高校為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展服務(wù)的能力。因此，應(yīng)用型高校應(yīng)堅持地方性、應(yīng)用型，特色發(fā)展，緊密聯(lián)系行業(yè)，夯實(shí)內(nèi)涵。

2019年7月，根據(jù)環(huán)境保護(hù)部與原國家質(zhì)檢總局發(fā)布的《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》的要求，全國21省市發(fā)文宣布提前實(shí)施國六排放標(biāo)準(zhǔn)，加速了汽車產(chǎn)業(yè)的洗牌。同年12月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》，新能源、汽車等關(guān)鍵詞在《規(guī)劃》中多次出現(xiàn)，“新能源”8次，汽車（智能汽車、新能源汽車）出現(xiàn)6次，表明《規(guī)劃綱要》將重點(diǎn)打造長三角地區(qū)新能源和汽車等產(chǎn)業(yè)的決心。2020年10月，國務(wù)院常委會會議通過了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，為未來15年的發(fā)展打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。國家汽車產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃和調(diào)整，明確汽車領(lǐng)域人才的市場需求，汽車類專業(yè)的人才培養(yǎng)體系和模式，更應(yīng)緊盯時事，不斷優(yōu)化和完善人才培養(yǎng)模式，順應(yīng)發(fā)展。

當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”、新工科的時代背景下，對人才的要求由從前的單一專業(yè)型轉(zhuǎn)為復(fù)合型，要求人才善于學(xué)習(xí)，善于靈活運(yùn)用，能及時、全面地升級自身的知識和技術(shù)。汽車產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品，不僅是學(xué)科和技術(shù)的載體，同時也是各類應(yīng)用、多元創(chuàng)新、價值實(shí)現(xiàn)、成果集成的有效載體。實(shí)際上，汽車學(xué)科是最具跨學(xué)科特點(diǎn)，也最需要復(fù)合型人才。在應(yīng)用多種知識、多種能力解決復(fù)雜實(shí)際問題的過程中，汽車行業(yè)迫切需要培養(yǎng)人的系統(tǒng)思維和戰(zhàn)略管理能力。

2 傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式存在的不足

應(yīng)用型本科經(jīng)過近10年的發(fā)展，培養(yǎng)理念已逐步向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變、個性發(fā)展與全面發(fā)展相結(jié)合、培養(yǎng)目標(biāo)向服務(wù)社會轉(zhuǎn)變、課程設(shè)置初步實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的現(xiàn)狀，隨著應(yīng)用型高校服務(wù)職能的強(qiáng)化，地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及新時代本科要求，現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)狀態(tài)，在產(chǎn)教融合、協(xié)同育人方面還有深化空間。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 人才培養(yǎng)的課程體系對培養(yǎng)目標(biāo)支撐的達(dá)成度不夠

由于行業(yè)、企業(yè)的協(xié)同與產(chǎn)教融合過程缺乏，學(xué)生能力不能緊盯崗位群需求，能力特征與當(dāng)前行業(yè)發(fā)展難以做到與時俱進(jìn)，導(dǎo)致學(xué)生能力維度不能貼合行業(yè)發(fā)展與需求;同時，以最終考試作為學(xué)生知識掌握和應(yīng)用能力的考核方式仍占主體地位，人才培養(yǎng)成效的評價手段單一，以教師為評價主體也不足以體現(xiàn)社會所需求能力的考核維度。因此，造就學(xué)生受教育教學(xué)的過程和成效與社會需求聯(lián)系緊密度不足，對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的支撐度不足，難以彰顯應(yīng)用型本科人才的特色。

2.2 人才培養(yǎng)的課程教學(xué)模式單一、成效不足

課程教學(xué)方式方法限于課堂，課程內(nèi)容的知識傳輸途徑單一，學(xué)生一定程度上存在對專業(yè)的“應(yīng)試”性掌握，知識的工程應(yīng)用環(huán)節(jié)不足;專業(yè)知識的交叉融合性平臺少，缺乏多學(xué)科融合的能力訓(xùn)練內(nèi)容以及相應(yīng)的教學(xué)模式;課程中知識應(yīng)用體系的復(fù)雜工程環(huán)境創(chuàng)建不足，學(xué)生知識掌握和應(yīng)用不能充分訓(xùn)練學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

3 以產(chǎn)品開發(fā)為主線的項目化設(shè)計——以汽車類專業(yè)為例

以智能新能源汽車作為開發(fā)對象，體現(xiàn)當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展的前沿，智能化、電動化以及網(wǎng)聯(lián)化的特點(diǎn)，具有較好的社會實(shí)時性;同時，其作為綜合性產(chǎn)品，其開發(fā)過程涉及各類總成的設(shè)計與制造、性能仿真與優(yōu)化、樣件制作與實(shí)驗(yàn)等多學(xué)科和專業(yè)能力的融合，其真實(shí)開發(fā)產(chǎn)品具有行業(yè)工程背景，學(xué)生全程參與和主要承擔(dān)開發(fā)過程的環(huán)節(jié)，有效訓(xùn)練學(xué)生在復(fù)雜工程環(huán)境下的知識應(yīng)用和創(chuàng)新能力。項目化教學(xué)內(nèi)容和模式不影響人才培養(yǎng)體系的課程基礎(chǔ)，作為貫穿人才培養(yǎng)過程的教學(xué)模式，其整合了培養(yǎng)體系中的課程資源、課程實(shí)踐方式，注重多學(xué)科能力、知識融合能力的訓(xùn)練，尤其部分如車身設(shè)計、汽車設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、液壓傳動、汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)、汽車電子電氣、新能源汽車技術(shù)等課程設(shè)計、專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生參與項目化教學(xué)取得項目進(jìn)展，通過項目化成效考核，可以獲得并強(qiáng)化原培養(yǎng)體系課程目標(biāo)需要達(dá)成的能力，并拓展了課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。以產(chǎn)品開發(fā)為主線的項目化設(shè)計包括：項目內(nèi)容、項目教學(xué)模式、項目成效評價。

3.1 以產(chǎn)品開發(fā)為主線的項目內(nèi)容設(shè)計

以智能新能源汽車為對象，對象目標(biāo)設(shè)定為滿足功能和制造樣車為最終形式，項目內(nèi)容的設(shè)計目標(biāo)體現(xiàn)工程性、遞階性、層次型，在過程中訓(xùn)練學(xué)生的能力。新能源汽車開發(fā)作為教學(xué)平臺的基礎(chǔ)，不等同于企業(yè)開發(fā)，也區(qū)別企業(yè)的開發(fā)節(jié)奏，尊重一般教學(xué)規(guī)律，依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和應(yīng)用型本科定位，項目化內(nèi)容設(shè)計適用于教學(xué)，但也與企業(yè)開發(fā)具有一定的同質(zhì)性，高校與企業(yè)兩類開發(fā)主體是相互滲透、相互融合、協(xié)同發(fā)展的。

根據(jù)教學(xué)規(guī)律的遞階性，項目內(nèi)容構(gòu)建四個層級，一級項目主要瞄準(zhǔn)學(xué)生的行業(yè)認(rèn)識、產(chǎn)品認(rèn)識、開發(fā)技能訓(xùn)練;二級項目中，學(xué)生可以應(yīng)用相關(guān)專業(yè)知識在項目負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計，即實(shí)際參與產(chǎn)品開發(fā)過程中;三級項目學(xué)生可以獨(dú)立承擔(dān)產(chǎn)品開發(fā)的子項目，可以提出自己的設(shè)計和修改建議;四級項目具有一定挑戰(zhàn)度，由前三級項目中遴選的優(yōu)秀學(xué)生組建畢設(shè)團(tuán)隊、方程式賽車、挑戰(zhàn)杯團(tuán)隊等，以具體產(chǎn)品為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成型。

根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)內(nèi)容的工程性，開發(fā)主線設(shè)定為四個階段：策劃、項目技能訓(xùn)練、概念設(shè)計與具體設(shè)計、試制與試驗(yàn)。

（1）策劃階段：以高校為主體，調(diào)研畢業(yè)生、相關(guān)企業(yè)，市場數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、項目化師資高校團(tuán)隊組建，可移植技術(shù)現(xiàn)狀，參考車型、國家與行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、能力需求等;以企業(yè)為主體，調(diào)研客戶需求、分析企業(yè)技術(shù)水平和實(shí)力、市場需求、可移植技術(shù)現(xiàn)狀、成本分析、項目化師資企業(yè)團(tuán)隊，參考車型。兩者共同確認(rèn)產(chǎn)品對象的技術(shù)狀態(tài)、產(chǎn)品檔次、產(chǎn)品配置、目標(biāo)成本以及預(yù)期售價、合理利潤等。

目標(biāo)：學(xué)生了解專業(yè)的行業(yè)發(fā)展形勢、產(chǎn)品市場需求和新技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，了解學(xué)校師資和合作企業(yè)自身的特點(diǎn)、技術(shù)水平、設(shè)備狀況、工藝水平等狀況，最終使學(xué)生具備一定的職業(yè)素養(yǎng)，了解汽車產(chǎn)品開發(fā)的一般需求，提升其專業(yè)熱情和認(rèn)可。

面向?qū)ο螅旱湍昙墝W(xué)生，汽車類專業(yè)，大一、大二。

（2）項目技能訓(xùn)練階段：CAD、CAE軟件使用與在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用、新能源汽車三電系統(tǒng)仿真模擬，基礎(chǔ)項目化學(xué)習(xí)，主要以案例和實(shí)例進(jìn)行，不參與具體項目實(shí)施。

目標(biāo)：掌握汽車開發(fā)過程的設(shè)計原則、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的CAD與CAE軟件應(yīng)用能力、汽車電動化相關(guān)總成設(shè)計與選型、汽車性能評價與解析計算方法等。

面向?qū)ο螅捍蠖?、大三?/p>

（3）概念設(shè)計與具體設(shè)計階段：概念設(shè)計：確定整個汽車產(chǎn)品的目標(biāo)定位，汽車總布置方案設(shè)計，確定整車、各大總成的性能參數(shù)，繪制效果圖，制定各大總成設(shè)計任務(wù)書，規(guī)定設(shè)計控制數(shù)據(jù)，完成可行性研究報告，制作產(chǎn)品縮小比例模型，編寫產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書。

目標(biāo)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和設(shè)計經(jīng)驗(yàn)積累，CAD、CAE解決實(shí)際工程問題中的應(yīng)用與實(shí)踐。

面向?qū)ο螅焊吣昙壡揖邆淦囋O(shè)計專業(yè)知識，有一定軟件使用能力的大三學(xué)生。

具體設(shè)計：第一步，基于CAE技術(shù)及大量經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡化整車數(shù)字化仿真，確定總成所在的位置和連接方式、總成的控制尺寸和質(zhì)量、各操縱機(jī)構(gòu)的位置及其運(yùn)動范圍、零件運(yùn)動校核、確定部件質(zhì)心位置、部分總成或零部件的選型報告。

第二步，基于興趣與產(chǎn)品開發(fā)為導(dǎo)向，以總成事業(yè)部為平臺，分類指導(dǎo)與達(dá)成CAD、CAE解決實(shí)際工程問題的能力。碰撞分析、NVH評價、系統(tǒng)整體優(yōu)化、流體分析、產(chǎn)品疲勞壽命分析、沖壓仿真分析。

面向?qū)ο螅捍笕?、大四，綜合實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計團(tuán)隊。

（4）試制試驗(yàn)階段：適用于大一至大四所有學(xué)生，強(qiáng)化專業(yè)學(xué)生認(rèn)知實(shí)習(xí)，具有一定產(chǎn)品開發(fā)能力的學(xué)生參與試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析工作。

3.2 基于產(chǎn)品開發(fā)項目的教學(xué)模式

團(tuán)隊設(shè)置以“類企業(yè)技術(shù)中心”理念，布局各總成開發(fā)室，見圖2。組建教師和企業(yè)導(dǎo)師為部門主管以及項目負(fù)責(zé)人的教學(xué)與開發(fā)指導(dǎo)團(tuán)隊，學(xué)生為各開發(fā)室成員，按照產(chǎn)品開發(fā)項目先由項目負(fù)責(zé)人總體負(fù)責(zé)開發(fā)任務(wù)。

產(chǎn)品經(jīng)理匯總項目組負(fù)責(zé)人、各室負(fù)責(zé)人共同對產(chǎn)品開發(fā)的項目內(nèi)容進(jìn)行構(gòu)建，總體管控產(chǎn)品開發(fā)流程進(jìn)展的實(shí)效和產(chǎn)出;項目負(fù)責(zé)人根據(jù)項目級別，關(guān)注項目任務(wù)的完成;各室負(fù)責(zé)人根據(jù)學(xué)生層級和專業(yè)，以室職能為目標(biāo)進(jìn)行項目化技能訓(xùn)練，保障產(chǎn)品開發(fā)的軟硬件資源。

學(xué)生成效產(chǎn)出和成果評價，以立項科技創(chuàng)新基金、項目報告、學(xué)術(shù)成果（專利或論文）、參加專業(yè)比賽（挑戰(zhàn)杯、節(jié)能車大賽、創(chuàng)新設(shè)計大賽、互聯(lián)網(wǎng)+大賽等）為導(dǎo)向或抓手，促進(jìn)學(xué)生能力內(nèi)化和榮譽(yù)感，采用企業(yè)導(dǎo)師與高校教師的協(xié)同評價體系，注重學(xué)生過程管理，確保目標(biāo)能力產(chǎn)出。

4 項目化教學(xué)成效

以汽車產(chǎn)品開發(fā)為主線，以社會專業(yè)需求能力為導(dǎo)向，設(shè)置項目訓(xùn)練內(nèi)容，構(gòu)建復(fù)雜工程環(huán)境，有效整合了專業(yè)能力與綜合素質(zhì)的平臺資源，使學(xué)生可以有計劃學(xué)習(xí)，并強(qiáng)化其研究能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、職業(yè)素養(yǎng)以及拓展專業(yè)知識體系，進(jìn)一步提升了學(xué)生多維度、交叉學(xué)科與復(fù)合專業(yè)能力的訓(xùn)練強(qiáng)度;同時，校企協(xié)同育人，學(xué)生成果關(guān)注過程評價和成效產(chǎn)出，其評價體系保障了項目化教學(xué)實(shí)施具有持續(xù)改進(jìn)特征。

經(jīng)過項目教學(xué)的汽車類學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量得到了顯著提高，能夠很快適應(yīng)企業(yè)的崗位需求;學(xué)生申請專利、授權(quán)專利多件（其中經(jīng)過大一至大四項目訓(xùn)練學(xué)生授權(quán)發(fā)明專利11項），發(fā)表論文24篇;獲省級和校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計獎項多項，獲省級以上大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練項目42項，其中國家級項目12項;獲省級以上大學(xué)生科技競賽獎項112項，其中國家級獎項18項。廣泛參與指導(dǎo)教師各類項目研究，其中，參與各類縱向課題20余項、橫向課題數(shù)80余項。

結(jié)語

以應(yīng)用型人才的能力維度為出發(fā)點(diǎn)，分析當(dāng)前汽車類專業(yè)人才的市場需求和時代特點(diǎn)，以“項目”為主體，以職業(yè)行業(yè)為引導(dǎo)的教學(xué)方式，構(gòu)建以汽車產(chǎn)品開發(fā)為主線的項目化教學(xué)模式，解決了傳統(tǒng)教學(xué)單向輸入和復(fù)雜工程環(huán)境創(chuàng)建不足等問題，教與學(xué)由聽向主動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，知識掌握向能力本位轉(zhuǎn)變，項目層級的設(shè)計體現(xiàn)高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，其教學(xué)模式體現(xiàn)協(xié)同育人、協(xié)同評價，以保障學(xué)生能力達(dá)成。

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基金項目：南京工程學(xué)院教學(xué)改革與建設(shè)項目（JG2019028）;江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度課題（B-a/2020/01/13）;南京工程學(xué)院校級高等教育研究立項課題資助（2019YB23）

作者簡介：張袁元（1982—?），男，漢族，湖北荊州人，工學(xué)博士，南京工程學(xué)院汽車與軌道交通學(xué)院副教授，研究方向：教學(xué)管理、車輛現(xiàn)代設(shè)計。