IBL視閾下復合型人才工程設計能力培養的研究與實踐

崔海蓉，楊超珍，朱旭霞，趙偉敏

（寧波工程學院，浙江 寧波 315211）

IBL視閾下復合型人才工程設計能力培養的研究與實踐

崔海蓉，楊超珍，朱旭霞，趙偉敏

（寧波工程學院，浙江 寧波 315211）

IBL即Industry Based Learning，意為基于工業需要的學習，核心思想是從工業企業實際生產需求出發，培養企業工程師的工程實踐能力。本文提出的工程師設計制造能力的提升立足于普通高校校內資源，通過自身軟硬件建設滿足教學要求，按照教學計劃要求，根據教學大綱規定的內容和質量要求進行教學和考核，質量可控，滿足現有招生學生全部的實踐要求。

IBL學習法；工程設計能力；復合型人才

IBL為英文Industry Based Learning的縮寫，中文意思是基于工業需要的學習。這是國外近年來出現的一種新式的人才培養模式，核心思想是從工業企業實際生產需求出發，培養企業工程師的工程實踐能力。

近年來我國制造業發展突飛猛進，企業對高質量的機械類人才的需求日益增多。尤其是企業的發展，提升自主創新能力，創建品牌，提高質量，需要高素質復合型人才；企業健康穩步發展，解決用工荒問題，以機器換人，結合企業生產實際的自動化裝備，更需要復合型人才制造去研制開發和應用。一線生產企業迫切需要能解決生產實際的復合型人才，對機械行業而言，既懂機械設計與制造又懂電氣控制技術的工程復合型人才是企業的需要，也是機械專業人才培養的方向。工程師能力培養在國內具有影響力的模式，是5年前進行的CDIO培養模式的試點，和3年前啟動的全國二批139所院校參與的“卓越工程師”培養試點。機械專業的CDIO教學試改，由燕山大學負責，每年組織兩次相關參與學校交流試點經驗，其基本思想是要求產品的設計制造全過程由學生自己完成，積累自己的經驗，對于全面掌握機械設計制造的全過程非常有效，但受執行過程的制造成本制約，難以全面推行；卓越工程師的培養計劃，在培養的課程體系和實踐環節進行改革，針對工程師要求的各項能力要求展開教學，并密切結合企業實際，且有約一年時間實踐在企業或結合企業進行，該項目目前尚處于試點階段，與企業的結合度較高，存在依賴企業參與培養的傾向，推行過程中培養計劃的執行受到時間、空間、質量、數量的制約。本文提出的工程師設計制造能力的提升立足于普通高校校內資源，通過自身軟硬件建設滿足教學要求，改革力度小，但可操作性強。可以按教學計劃要求進行（不受企業項目時間上的影響），不因聯系不到合適的實習企業而多方奔走（空間問題），按教學大綱規定的內容和質量要求進行教學和考核（質量可控），滿足現有招生學生全部的實踐要求（解決數量問題），實施過程中的經濟性好（不制造而僅支出易耗品和折舊費）。不同于教學改革試點（如卓越工程師），對于非教學改革試點專業的培養計劃、課程設置和實踐環節的安排，各校大同小異，因此，對普通專業在現有基礎上，加強工程師應用能力培養，提高教學質量，具有普遍意義。

一、基本思路與主要內容

（一）基本思路

1.改革綜合設計（實訓）環節內容。加強課程設計內容的綜合，變“課程”設計為“階段”設計，鞏固各階段的學習成果并加以應用；同時將各個設計環節與工程實際結合，作為一個整體進行研究，突破課程體系的界限，突出相關課程內容的綜合，重點研究機械設計課程設計、工藝工裝課程設計和機電液課程設計綜合和質量標準。

2.提高設計（實訓）環節質量。提升工程設計的質量，關鍵是保證工程設計訓練的深度和廣度。訓練的本質是應用，是在理論知識的指導下，正確科學地應用于實際，提升質量要求達到學了就用，學會應用，分階段組織，抓重點、分層次，逐步掌握和全面提升系統設計、結構設計、制造工藝設計和控制系統設計的等工程應用能力。

3.強化設計（實訓）環節能力。設計能力培養的過程，經歷從模仿到創新、從簡單到復雜、從幼稚到成熟的成長階段，需要在理論知識的指導下，理論知識聯系、結合工程實際逐步形成正確的設計思想，科學的設計方法。強化設計能力要在設計過程中，形成在指導老師的指導下，通過自我設計－答辯－修改，這樣一種閉環控制教學環節，杜絕設計環節走過場、設計內容形式化，應在設計環節教學和管理上形成良好的風氣。

4.健全設計（實訓）指導過程。要提高學生的設計能力，指導過程是關鍵，樹立良好的指導觀，面對學生，隨時為學生服務，保證及時、準確地解決學生設計過程中發現的問題；為學生著想，加強指導過程中的督促、檢查和指導。

5.優化設計（實訓）指導力量。注重生產一線的應用型人才培養，師資是關鍵。在綜合設計過程中，根據設計內容，應合理地配置指導教師，形成多人合作共同指導的格局，并使其在合作過程中相互學習共同提高。

6.培養雙師型教師的研究。目前高學歷教師的比例增加，科學研究的整體實力明顯增強，但是工程能力的總體水平反而存在下降的趨勢。探討高效優質的雙師型教師的培養方法和措施的研究是保證應用型人才設計能力培養項目實施的關鍵。

（二）主要內容

（1）核心課程群教學內容，在設計實訓中的融合；（2）實踐環節的改革，提高設計能力和工程意識；（3）建設一支強勁的指導教師隊伍。

二、實踐方法

（一）強化核心課程教學，重視課程設計

在機械設計制造專業中，對工程設計能力影響最大的核心課程有：工程圖學、工程力學、機械設計、機械制造基礎、互換性和檢測技術、機械制造技術。核心課程是工程師必須具備的知識，是現代技術的理論指導。強化核心課程的教學，提高教學質量，為學生應用理論知識解決工程實際問題打下扎實深厚的基礎，是提高設計制造能力的關鍵。

1.課堂教學上。系統把握教學內容，準確的認識各相關課程之間的相互關系。本項目組成員主講課程幾乎涵蓋所有核心課程，對自己和其他成員所講授的課程內容，以及與設計（實訓）環節的內在聯系易于溝通、把握，達成共識。在課堂講授過程中，注重對相關知識之間的聯系加以說明和強調，并針對典型的工程實例，應用相關知識解決問題，啟發學生對前后課程的聯系與連貫性有初步的認識，并培養學生聯系相關課程知識去思考、解決問題的意識和能力，養成良好的思維習慣。

2.課程設計指導上。明確課程設計不僅僅是該課程的設計，而是學習階段的課程設計，是一種綜合的課程設計。在指導過程中，注重知識的綜合和應用。比如，機械設計課程設計注重把機械制造基礎、公差與技術測量、工程力學等課程的知識綜合應用，并體現在設計計算書和設計圖樣中。其次，盡量選用來自企業工程實際的設計題目，在設計過程中加強引導和指導學生全面、綜合運用各類知識，及時發現和解決學生在設計中存在的問題，從圖樣設計和計算書撰寫中提高學生分析和解決工程實際問題的能力。再者，重視課程設計答辯，充分發揮答辯對學生應用知識解決工程實際問題的改進、提高作用。值得指出的是，指導老師與學生共同面對設計資料，邊交流邊批閱設計資料是一種值得提倡的充滿人性化的、和諧有效的答辯方式。

（二）強化設計與相關課程的聯系，提高知識的綜合運用能力

由于核心課程的教學學時非常有限，處理好核心課程中的核心內容的教學，培養學生自我學習、分析、綜合和掌握同類知識的能力，加強課程間的聯系，融會貫通，可以更好的提高學生的綜合應用能力。在整個理論教學體系中，課程設計是應用理論知識解決實際問題的訓練過程，是體現課程間有機聯系的重要環節，應充分發揮課程設計訓練學生綜合應用理論知識解決實際問題的功能，切實提高設計制造能力。

1.突破課程設計界限，貫通核心課程。影響設計能力的實踐環節包括金工實習（數控實習）、生產實習、工程圖學測繪實習、機械設計、工藝工裝課程設計、畢業設計。每一環節事實上都是機械專業核心知識的綜合應用。課程設計在不同階段解決不同問題，要求掌握不同內容。設計內容不斷充實，設計質量和能力不斷提高，才能為畢業設計和今后的工程應用打下扎實基礎。本科階段機械專業設計能力遞進關系如下圖所示。

因此，從三年級機械設計制造及其自動化專業開始，隨機抽取兩個班作為試點，重點通過改革機械設計綜合課程設計、機械制造技術綜合課程設計和畢業設計三個環節的實踐，培養和提升學生工程設計能力。在三個環節的實踐內容的設計安排上有目的地做到綜合、連貫，例如，前兩個環節可以是同一個機構、機器的某個或某些部分的設計、制造，在畢業設計環節則可以要求學生完成這個機構或機器主要功能結構部分或全部的設計與制造。這樣可以使學生對課程設計所涉及的前后知識有綜合連貫的認識，使他們具備較為完整的工程意識，也有利于對所要求掌握的知識和所要求達到的能力有循序漸近的認識、理解和提高。

2.以學生自主設計項目為原則，改革實踐方法。學生按照課程設計、畢業設計給定的任務，自行選擇設計方法、結構、元件。教師給出的任務書可以只給出必要的參數，而不規定具體細節，發揮學生主觀能動性，培養學生創新能力。在機電液綜合實踐環節上，打破按實驗指導書或指導教師的要求的模式，在教師制定便于操作和評估的實驗原則、管理制度和評估體系的基礎上，不規定項目細則，不提供完整的實驗系統，僅提供零部件，由學生自主設計實訓項目內容與計劃，綜合運用所學習的相關知識，對原有實踐裝備的模塊化結構進行拓展，動手組裝機械、液壓傳動系統。在教師指導下自主完成圖樣設計、零件制造、電氣控制設計與接線、以及裝配、調試等各項任務。重視培養動手能力和解決實際工程問題的能力。

（三）強化雙師型指導教師的培養

設計能力是理論知識與工程應用的結合，其層次和難度遠大于操作技能的訓練和理論知識的拓寬與加深，是學以致用和學用結合的體現。在學生設計能力的培養和提高環節，教師起著關鍵的作用。增強指導老師的工程能力，培養雙師型教師，對學生設計能力的培養將起到事半功倍的作用。教師應正確認識自己的不足之處，可以選擇自我提升、相互對比、共同進步等方式，逐步提高自身工程應用能力。首先，對影響設計能力的核心課程與實踐環節的內容，及其相互間緊密的聯系有明確的認識，查漏補缺。另外，在指導學生課程設計、畢業設計前，教師自己按照任務要求、規范親自做一遍，可以更清楚的掌握在設計過程中可能遇到的問題，從而更好的指導學生進行設計，解答學生的可能疑問，提高教學水平。再者，可以通過考核平行班級的課程成績、設計成績，比較平行班級任課教師教學成果，促進教師相互之間的交流、了解、取長補短，共同進步。第四，教師積極參與產學研合作，解決企業實際生產問題，是提升自身工程應用能力的有效途徑。

三、難點分析與解決方法

本研究的重點是通過核心課程群的綜合教學，強化設計實踐環節，提高學生工程設計能力。實施過程中的難點，其一是切實體現綜合核心課程群內容，貫穿各個設計過程；其二是建立評估、反饋機制，完善質量評價標準。針對上述兩個難點，解決方法如下：

其一，項目組成員主講核心課程群各課程內容，項目組成員定期開展教學交流，把握進度，掌握學生學習情況，共同設計各個設計實踐環節內容，便于做到教學、設計內容的相互貫穿和有機融合。項目組所有成員同時參與重點專業建設和產學研專業教改的大部分工作，有深厚的理論基礎和實踐經驗，對參與改革和設計的內容熟悉，對學生的現狀清楚，同時其中一半教師具有企業的工作經歷，具有雙師教師資格，為項目的順利開展奠定基礎。其二，質量評價標準的制定可以參照其他院校的先進經驗，結合本學院實際情況，逐步完善。評價標準應注重過程評價，不能只看學生成績或結果，對學生在實踐過程中各階段、各方面的實際能力應做出客觀評價，真實反映學生設計能力與存在的問題。

四、結束語

本文提出的在IBL視閾下復合型人才工程設計能力培養的研究與實踐方法，目的是在大眾化教育的背景下，實施精英教育，切實加強本科畢業生的工程應用能力培養，為社會輸送高質量的、受企業歡迎的工程技術人才，有效地解決機械專業本科畢業生的就業困難，適應現代化建設的需要。通過研究與實踐，探索機械專業學生在校切實提高技術素質、動手能力、工程實踐能力的途徑和具體措施；構建機械專業復合型人才工程設計能力培養的質量評價體系；在培養機械專業復合型人才工程設計能力的同時，教學相長，強化雙師型教師的培養，提高教學水平，建立更好地提高機械本科學生的工程設計能力培養的教學環境。

[1]王琦.機械制造業企業人才培訓難點初探[J].人力資源，2008，（10）.

[2]銀金光，周家日，劉揚.基于復合型人才培養的機械類專業建設與實踐[J].中國電力教育，2012，（01）.

[3]馮忠緒，劉曉婷，焦生杰，等.工程機械復合型人才培養模式的研究與實踐[J].中國機械工程學報，2009，7（4）.

[4]申屠留芳，楊建明.培養機械專業應用性復合型人才的新模式[J].中國科技信息，2010，（20）.

[5]許焰，龐佑霞，唐勇.面向工程實踐科研引導教學[J].當代教育理論與實踐，2011，（9）.

[6]宋義林，劉琳.機械專業復合型人才培養模式的研究與實踐[J].黑龍江教育，2009，（9）.

[7]王永生.本科人才培養模式改革的研究與實踐[M].北京：北京交通大學出版社，2010.

[8]陳曉陽，姜峰.地方高校服務區域經濟發展的戰略選擇及實踐[J].中國高等教育，2012，（15）.

[9]葉仕滿.高校提升創新能力的戰略選擇 [J].中國高校科技，2012，（3）.

[10]趙新華.論我國國家創新體系企業研發中心建設[J].科技管理研究，2009，（7）.

G642.0

A

1674-9324（2014）30-0198-03

寧波工程學院高教研究課題（NG14012）。

崔海蓉（1974—），女，河北邯鄲人，博士，講師，研究方向：機械設計及理論。