機械專業多維度創新人才培養模式研究與實踐

張彥彬　李長河　劉永紅　楊建軍　彭子龍

[摘 要] 提出了目標導向、校企協同、科教融合、競賽平臺育人多維度共驅動的創新型人才培養理念。搭建了三層遞進式課程項目體系，三層次五環節的校企互補聯合培養模式，四級提升式的課外科技創新平臺。構建了基于過程的、以產出為導向、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，構建講、研、做三環互補的教師能力提升機制。構建以高端團隊引領，省部級平臺支撐的工程問題轉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，構建社會—學?！獎撔聢F隊三方深度融合的成果轉化模式。借助團隊+項目+平臺+創新+創業五位一體的精準驅動，構建了教產賽研用五階融合提升的理論實踐貫通融合的應用型創新人才培養模式。

[關鍵詞] 機械工程;多維培養;目標驅動;過程控制

[作者簡介] 張彥彬（1990—），男，內蒙古赤峰人，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“大眾創業、萬眾創新”的國家發展戰略，實施創新創業教育、應用型人才培養、協同教育、機械專業綜合改革的立體化培養模式，具有重要的現實意義，以育人、服務人民、引導就業創業為宗旨[1]。在當前經濟供給側改革的轉型期，針對機械類專業本科生而言，雙創教育和專業教育的融合顯得尤為重要，這成為培養機械類本科專業應用型人才的重要路徑[2]。而傳統的機械工程學科教學體現為單一化培養模式、教學體系系統性差，常體現為理論與實踐脫節，培養的本科專業人才逐漸無法滿足機械行業不斷提升的需求[3]。

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

二、多維度創新人才培養新模式

（一）教：構建三層遞進式項目教學體系

1.構建符合“華盛頓協議”專業認證和適用新工科要求的教學、科研、生產相結合的三層遞進式項目教學體系。以提高學生綜合工程素養和創新創業能力為目標，基于OBE理念[4]，全方位解析了工科學生的畢業要求，劃分了培養目標，精心設計了理論知識學習與綜合素養相結合的能力矩陣。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”變為“能力課堂”，從教學內容與課程體系、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，課程設計與教學評價，重新構建機械設計制造及其自動化專業系列課程的教學內容和模式，探索和構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計的“課程研究項目（課程三級項目）”“綜合應用項目（課程群二級項目）”和“工程研發項目（創新競賽和綜合畢業設計一級項目）”三層遞進式的，教學、科研、生產相結合的課程項目體系。

教學方法和手段改革是工程教育能力達成目標實現的突破口。針對工程教育能力達成要求，建設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，積極鼓勵創新思維，在實踐活動中培養和提高學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。

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規律和綜合素質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”分配給學生，學生根據任務要求應用所學的知識和技能。通過“確定項目任務、制定工作計劃、組織項目實施、檢查與評估、總結與評估、歸檔”五個階段，采用“團隊學習”的方法，運用腦、手、溝通與合作，最終完成項目任務并以結果的形式呈現。

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，以構思、設計、實現、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.基于創新型應用人才培養的工科力學課堂內外教學體系優化。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，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”等教學方式的實現提供可能。在第二課堂活動的安排中著重體現知識性、實踐性及創新性，從而進一步實現培養創新與應用型人才的力學總體教學目標。