以连续承办省级创新大赛为抓手，促人才培养模式改革与质量提升

曹树坤 吴长忠 李国平 张辉 孙选

【摘要】以培养本科生、硕士生创新能力为目标，以连续5年承办省级机器人创新大赛为抓手，进行了培养模式、教学方法等方面的改革，探索了教师多学科融合、硕士生以助教身份参与的师资队伍建设办法，建设了导师工作室，实施了以CDIO模式为引导的学生创新项目研发过程监督管理机制，取得了很好的学生创新能力培养效果。

【关键词】创新大赛 承办 培养模式改革 培养质量 提升

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）17-0240-02

1.背景介绍

1.1单位情况简介

机械工程学院是济南大学的主要二级学院之一，是山东省名校建设工程的重点专业建设单位，设有“机械工程”、“工业工程”、“工业设计”、“车辆工程”等本科专业，是教育部“卓越工程师教育培养计划”项目承担单位和山东省“高等学校机电类人才培养模式创新实验区”建设单位。具有“机械工程”一级学科硕士学位授予权，目前在校本科生2400人，研究生200人。机械工程是国家级特色专业，机械制造及其自动化学科、机械电子工程学科是省级重点学科，机械装备设计与仿真实验室是山东省高校重点实验室，建有“山东省机械构件减摩抗磨控制”工程技术研究中心。拥有一支以山东省教学名师、山东省有突出贡献中青年专家、山东省省级教学团队、省级精品课程教师为核心的高水平教学科研队伍，目前承担着国家科技重大专项计劃项目、国家863课题、国家自然科学基金、国家创新方法推广研究项目、教育部教学改革与实践研究项目、山东省优秀中青年科学家奖励基金、企业委托等近百项科研项目。学院建有济南大学工程训练中心和机械工程实验中心，并设有：国家级工程实践教育中心、全国CAD应用培训网络培训基地、山东省首批创新方法试点培训基地、山东省数控技术培训中心，以及美国Solidworks、Autodesk、德国西门子PLM等公司授权的培训认证中心。

1.2所承办赛事介绍

为深入学习宣传党的教育方针，进一步落实“大众创业、万众创新”发展战略，倡导创新驱动发展，培养大学生的创新意识、理论知识应用能力、实践动手能力和团队合作精神，激发当代大学生对科学技术的兴趣与爱好，提高大学生的知识创新和科技发明能力，推动我省机器人等相关高新技术的发展与普及，为国家的智能制造行业培养更多优秀人才，由山东省科学技术协会、中共山东省委高校工委、共青团山东省委员会、山东省发展和改革委员会、山东省经济和信息化委员会、山东省教育厅、山东省人力资源和社会保障厅主办山东省大学生科技节—山东省大学生机器人大赛，目前已进行9届，自2013年由济南大学机械工程学院承办，目前已连续承办5届。参赛对象主要为山东省各高校（含普通高校、成人院校、民办高校、高职、技术学校）全日制在校本专科生、研究生以及以大学生为主的校企合作团队。

1.3历届学生参赛的其它赛事

除参加上述机器人大赛以外，我学院学生每年还参加山东省大学生机电产品创新设计竞赛、山东省工业设计大赛、山东省专利设计大赛等省级赛事，还参加两年一度的挑战杯课外作品大赛、创业计划大赛、全国大学生机械创新设计大赛等赛事。

2.培养模式改革与培养质量提升

2.1人才培养模式改革

针对社会对创新性人才的需求，在本科培养方案中增加创新学分，鼓励学生结合专业兴趣参加大赛或者企业研发活动，以大赛成果或者参与企业研发的产品技术含量或水平，替换专业课程学分，更多的体现创新活动的价值；增加TRIZ创新方法课程，培养学生的创新意识与能力；增设机械制造综合课程设计，强化学生的工艺设计能力，为学生从事企业现场工艺师工作、也为学生大学期间参与大赛、实际制作零部件打下基础；强化机电工程实践环节的“与时俱进”，注重实践对象的先进性，为学生到企业工作实现无缝对接。以实践应用能力培养为目标，理论与实践并重，校内外互动，构建了硕士生的“专业基础+方向模块+拓展模块”的课程体系与培养模式。

2.2课程教学方法改革

结合学校的百门课程改革项目立项，我院有机械设计、测试技术等五门本科课程入选，分别实施了项目式教学、案例教学、翻转课堂等教学方法的改革；研究生的现代设计理论与方法课程实施了项目式教学法、数控系统及应用课程实施了案例教学法，均取得了较好的效果。

2.3师资队伍建设

学院拥有机械工程、工业设计、工业工程、车辆工程等专业，机械工程专业还设有机电、机设、机制、模具等专业方向，专业门类齐全，专任教师总计近100人，博士60多人，大多具有企业工作经历，有的来自国家级科研院所、机床制造企业，有的来自车辆制造企业、试验机制造企业，理论功底较为深厚，同时也具备较为丰富的实际产品研发经验，鼓励教师相互协作、搭建科研团队、教学团队，为本科生、硕士生提供“多学科融合”的师资队伍。对于新进博士、没有企业工作经历的，要求到企业顶班从事产品设计、工艺设计工程师，提高师资实践能力；对于实验实训师资招考，注重选择具有工作经验，具有实践资格的人员，为能够更好实现学生创新能力培养的师资队伍可持续发展打下坚实的基础。完善硕士助教制度，切实做好教师与本科生之间联系的桥梁作用，一是通过助教角色，可以锻炼硕士生的管理能力，二是通过亲身带本科生开展科技创新活动，切实提高自身理论与实践能力。

2.4条件建设

近几年充分利用各种机会，优先购置了激光切割机、五轴加工中心、3D打印，剪板机、折弯机、数控车床，数控铣床等与企业实际生产相类似的设备，也购置了方便学生创新制作使用的摇臂钻、台钻、切割机等设备，实验室同时为学生全天候开放，为学生创新能力培养提供尽可能全面的条件支持。

2.5导师工作室建设

挖掘实验室资源，寻求校友企业支持，从多年来从事校企合作成果突出、指导学生创新成果突出的教师中选聘，创建了十余个导师工作室，为学生、导师提供工作用房，并给每个工作室一定的经费支持，落实导师责任制，目的是督促导师带领学生参与企业研发课题、纵向科研项目，或者带领学生自选题项目或产品、从设计到制作、参加各类创新大赛，提高学生的创新能力。

2.6 CDIO模式的创新项目流程管理

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的国际合作组织。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate） ，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。针对前述的导师工作室自命题项目或产品，采取先报学院学生管理办公室（简称学办）、同时提交拟参赛的赛事名称，由学办组织相关专业教师审核，审核通过予以备案立项的方式。针对不同的赛事，按照多阶段、多节点监督的原则，由学办负责提醒导师团队、或者组织专业教师对学生项目审阅，采取学生现场答辩、项目产品展示的方式，卡着产品构思、方案设计、详细设计、加工制作、装配、调试的节点，引导学生切实按照CDIO的模式开展产品创新设计，实践证明确实提高学生的创新能力。

3.成效

近五年，学生参加各类大赛、从事科技创新活动的热情高涨，本科生每年获得省级以上科创奖励100多项，以2017年为例，年度共获得国家级奖项7项，省级奖项106项，实用新型专利6项；硕士生通过做创新方面的助教，提高了自身理论水平和实践能力的同时，也获得了专利、论文方面的收获，每年申报发明专利60项、实用新型专利100项以上，多人次获得山东省研究生优秀科技创新成果、山东省专业学位研究生优秀实践成果等奖项。