新工科背景下機設專業畢業生工程創新能力指標體系構建研究

楊俊茹，張悅刊，丁淑輝，楊通

（山東科技大學機械電子工程學院，山東 青島 266590）

一、引言

高等教育學指出，高校培養目標的現實依據是社會需求與人的發展需求的統一。高等教育應該由社會發展需求為依據設定自己的目標，也應該以人的發展需求為依據來設定自己的目標，當社會發展到一定程度時，社會發展需要與個人發展需要將會高度完美地統一起來。新經濟的發展對傳統工程專業人才培養提出了挑戰，相對于傳統的工科人才，未來新興產業和新經濟需要的是工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。新工科背景下，新產業新技術對機械類人才提出了新的目標定位與需求，要求他們不僅在某一學科專業上學業精深，還應具有“學科交叉融合”的特征；他們不僅能運用所掌握的知識去解決現有的問題，也有能力學習新知識、新技術去解決未來發展出現的問題，對未來技術和產業起到引領作用；他們不僅在技術上優秀，同時懂得經濟、社會和管理，兼具良好的人文素養。

為構建新工科背景下的機械類創新人才培養模式，解決具有工程創新能力的機械類新工科人才培養目標達成問題，首先需要根據專業人才培養目標，構建詳細的畢業生工程能力指標體系，這是進行頂層設計的全局性和系統性工作，是實現知識、能力與素養有機融合，形成畢業生就業能力培養的有效合力。為此，國內一些學者十分注重對畢業生能力的研究。例如，周建國等指出，雙創背景下高校應著力構建科學高效的學生就業能力培養體系，分析了目前學生就業能力培養方面存在的問題，并給出了針對性策略。［1］修光利等分析了工程教育專業認證標準中畢業生非技術能力指標的構成，其中，包括四項純粹的非技術能力指標，即職業規范、個人合團隊、溝通、終身學習，以及三項與技術能力融合的非技術能力指標，分別是工程與社會、環境與可持續發展、項目管理。［2］李軍等基于機械類專業特點，將創新、創造、創業即“三創”能力指標分解為5項一級指標，分別是知識、學習、創新思維、實踐和創業能力，每項一級指標又分解為4項二級指標，并提出了每項指標的內涵和評價方法。［3］胡科等建立了工程能力視角下的工業競爭力指標體系，并指出我國的工程教育理科化傾向嚴重，對學生的工程價值觀和工程倫理教育缺乏。［4］李宏娟等針對機械專業畢業設計存在的質量下滑等問題，進行了基于工程能力的教學改革，以提高學生分析解決復雜工程問題的能力。［5］

綜上，盡管學者們對工科專業學生的能力相關方面進行了研究，但缺乏針對具體專業的詳細、具體、層次分明的指標體系，尤其缺乏與目前新工科發展需求相適應的具體專業的畢業生工程創新能力指標體系。本文基于我校機械設計制造及其自動化專業（簡稱機設專業）的人才培養目標，構建該專業新工科背景下的畢業生工程創新能力指標體系，對機械類新工科創新人才培養的具體實施具有重要意義。

二、機設專業人才培養目標

山東科技大學是一所工科主導、特色鮮明的高水平應用研究型大學，其人才培養目標定位是：主動適應行業和區域經濟社會發展需求，以“厚基礎、強能力、重特色、高素質”的應用創新型人才培養為目標，將能力培養貫穿于人才培養的全過程，突出學生主體地位。堅持立德樹人，堅持教學工作中心地位，堅持質量立校，深化教育教學改革，著力培養信念堅定、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質應用創新型人才。

機械設計制造及其自動化專業是我校最具傳統和優勢的專業之一，是山東省特色專業、山東省應用基礎型人才培養特色名校工程中我校重點建設專業，所依托的機械工程一級學科是山東省一流學科。一直以來，本專業以社會經濟發展需求、學生全面發展需求為導向，緊密結合我校辦學定位以及本學科發展，在堅持學校的應用創新型人才培養目標定位基礎上，結合本專業工程實踐性強、應用范圍廣、社會對人才需求量大的特點，科學合理地確定了符合學校定位、適應社會經濟發展需要的培養目標。

本專業的培養目標是：培養德智體全面發展，具有較高的人文素質、良好的職業道德、團隊精神、終身學習意識和國際視野，掌握工程基礎知識、專業知識和實踐技能，具備一定的科學思維方法、創新精神以及較強的工程實踐及其社會環境評價能力，能在機械工程及礦山裝備等領域從事機械產品的設計制造、研究開發、機電設備運行管理的高素質應用創新型人才。本專業的畢業生在畢業五年左右應具備如下能力：（一）具有高度的社會責任感、工程職業道德和人文素質，愛崗敬業。（二）能夠運用數學、自然科學、機械工程基礎知識、專業知識和現代工具，進行復雜機械產品設計制造、研究開發以及機電設備運行管理。（三）具有較強的工程實踐能力，能夠評價工程實踐對社會及環境的影響。（四）具有團隊合作精神、有效溝通交流能力和一定的國際視野。（五）能夠自主學習并進行技術創新，具有終身學習意識。

三、機設專業畢業生工程創新能力指標體系的構建

基于我校機設專業人才培養目標，結合工程教育專業認證標準，采用需求驅動、能力遞進達成方法，構建了新工科背景下本專業畢業生工程創新能力指標體系。

根據當前社會發展對機械類新工科人才的需求，明確機械類新工科人才需要具備的知識結構、能力結構、工程素質要求，即一級指標為知識、能力和素質，根據能力的遞進達成，將一級能力指標分解為8項二級指標，分別是：一級指標“知識”分解為基礎知識和工程知識2項二級指標；一級指標“能力”分解為基礎（簡單）工程能力、專業（中等復雜）工程能力、綜合（復雜）工程創新能力、工程社會責任能力4項二級指標；一級指標“素質”分解為人文及團隊素質、發展與學習素質2項二級指標。二級指標細化為12項三級指標，分別是：知識掌握及應用能力、提出分析機械工程問題的能力、設計開發機械工程問題解決方案的能力、對機械工程問題的研究能力、使用現代工具解決機械工程問題的能力、工程實施對社會影響的評價能力、環境和可持續發展意識、職業規范素養、個人與團隊能力、交流溝通能力、項目管理能力、終身學習能力。進一步將這12項三級指標細化為32項四級能力指標點。這樣，構建了包含3項一級指標、8項二級指標、12項三級指標、32項四級指標的機設專業畢業生工程創新能力指標體系。如圖1所示。

四、基于畢業生工程創新能力指標體系的教學實施效果

基于畢業生能力指標體系可以進行課程體系設計。該指標體系中，一級指標對應本專業的總的人才培養目標，基于二級能力指標設置專業課程平臺，基于三級能力指標設置課程群，基于四級能力指標設置具體課程，明確具體課程教學目標，進而建立本專業的課程體系。同時，該指標體系也是評價本專業人才培養質量的依據。依據所建立的畢業生能力指標體系設計了本專業的課程體系，在此基礎上，開展了教學實施，并對實施后畢業生的工程創新能力達成情況進行評價。

基于上述思路，對2019屆機設專業畢業生的工程創新能力達成情況進行了評價，設定能力基本達成的標準比例是65%，分別采用直接法和間接法進行評價，直接評價法即通過所設計課程體系中的必修課程考核成績定量分析計算畢業生各項能力指標的達成度，間接評價法即分別向畢業生和用人單位發放調查問卷，一方面通過畢業生自身評價其能力達成情況，另一方面通過用人單位對畢業生的能力達成進行評價。評價結果表明，畢業生工程創新能力指標中，通過直接法評價時，達成度最高的為82.6%，最低的為71%；通過間接法評價時，在本專業154名畢業生的自身評價結果中，達成度最高的為89.5%，最低的為74.4%；在15家用人單位對畢業生的評價結果中，達成度最高的為92%，最低的為78.7%。

以上評價結果表明，基于本文所構建的機設專業畢業生工程創新能力指標體系進行教學實施后，畢業生的各項工程創新能力的達成度均高于設定的標準值，教學實施效果良好，培養的畢業生的工程創新能力達到了用人單位對畢業生各項能力的需求。

五、結語

畢業生的能力體現了其就業競爭能力，要與社會發展需求及學科發展相匹配、相適應、相符合。新工科發展背景下，對工科專業畢業生的能力提出了新要求。本文根據新工科發展需求以及本校辦學定位，結合工程教育專業認證，確定了我校機設專業人才培養目標，基于該培養目標，構建了包含3項一級指標、8項二級指標、12項三級指標、32項四級指標的層次結構清晰、詳細具體的機設專業畢業生工程創新能力指標體系。該指標體系是本專業進行課程體系設計和評價人才培養質量的依據。基于該指標體系開展教學實施，所培養的畢業生達到了用人單位對本專業畢業生工程創新能力的要求。本文所建立的機設專業畢業生工程創新能力指標體系，對其他機械類專業畢業生能力指標體系的構建具有很好的借鑒意義。