机械专业多维度创新人才培养模式研究与实践

张彦彬　李长河　刘永红　杨建军　彭子龙

[摘 要] 提出了目标导向、校企协同、科教融合、竞赛平台育人多维度共驱动的创新型人才培养理念。搭建了三层递进式课程项目体系，三层次五环节的校企互补联合培养模式，四级提升式的课外科技创新平台。构建了基于过程的、以产出为导向、量化可控、多路反馈的能力达成度评价标准。以提升教师综合能力为目标，构建讲、研、做三环互补的教师能力提升机制。构建以高端团队引领，省部级平台支撑的工程问题转化为科学问题研究能力模式。以市场需求为主导，实践孵化为载体，构建社会—学校—创新团队三方深度融合的成果转化模式。借助团队+项目+平台+创新+创业五位一体的精准驱动，构建了教产赛研用五阶融合提升的理论实践贯通融合的应用型创新人才培养模式。

[关键词] 机械工程;多维培养;目标驱动;过程控制

[作者简介] 张彦彬（1990—），男，内蒙古赤峰人，博士，青岛理工大学机械与汽车工程学院教授，主要从事智能与洁净精密制造研究;李长河（1966—），男，内蒙古通辽人，博士，青岛理工大学机械与汽车工程学院二级教授（通信作者），主要从事智能与洁净精密制造研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）40-0101-04   [收稿日期] 2021-05-05

一、引言

践行“大众创业、万众创新”的国家发展战略，实施创新创业教育、应用型人才培养、协同教育、机械专业综合改革的立体化培养模式，具有重要的现实意义，以育人、服务人民、引导就业创业为宗旨[1]。在当前经济供给侧改革的转型期，针对机械类专业本科生而言，双创教育和专业教育的融合显得尤为重要，这成为培养机械类本科专业应用型人才的重要路径[2]。而传统的机械工程学科教学体现为单一化培养模式、教学体系系统性差，常体现为理论与实践脱节，培养的本科专业人才逐渐无法满足机械行业不断提升的需求[3]。

基于此，针对当前工程人才培养难适应行业新需求，以及新形势下如何构建创新型人才培养模式和教学体系等瓶颈问题，依托我校国家级人才培养基地，联合国内外高校和实习实践基地，深入开展教学质量工程建设及教学改革模式研究。在明确办学理念和人才培养目标的基础上，逐步搭建三层递进式课程项目体系，三环互补的教师能力提升体系、三层次五环节的校企联合培养机制，四级提升式的课外学科竞赛体系。并以此为依托，将工程问题转化为科学问题的研究能力和成果转化应用的创业能力作为升华和深化，构建以专业理论知识学习、综合工程素质、科研探究能力深度融合，以创新创业能力为提升的创新人才培养新模式。

二、多维度创新人才培养新模式

（一）教：构建三层递进式项目教学体系

1.构建符合“华盛顿协议”专业认证和适用新工科要求的教学、科研、生产相结合的三层递进式项目教学体系。以提高学生综合工程素养和创新创业能力为目标，基于OBE理念[4]，全方位解析了工科学生的毕业要求，划分了培养目标，精心设计了理论知识学习与综合素养相结合的能力矩阵。针对卓越计划的课程教学，深化以能力为核心的教学改革，使“知识课堂”变为“能力课堂”，从教学内容与课程体系、教学方法与手段、实验教学、实践教学等方面进行全面改革与实践，课程设计与教学评价，重新构建机械设计制造及其自动化专业系列课程的教学内容和模式，探索和构建包含精湛理论课堂讲解、基于团队的体验型讨论互动课和项目群设计的“课程研究项目（课程三级项目）”“综合应用项目（课程群二级项目）”和“工程研发项目（创新竞赛和综合毕业设计一级项目）”三层递进式的，教学、科研、生产相结合的课程项目体系。

教学方法和手段改革是工程教育能力达成目标实现的突破口。针对工程教育能力达成要求，建设机械系列课程新型教学方法和手段，大力推广基于问题的学习、基于项目的学习和基于案例的学习等多种研究性学习方法。通过各种形式和方法扩展学生的知识和工程经验。通过有效的沟通和活动组织，提高学生与他人沟通的能力，积极鼓励创新思维，在实践活动中培养和提高学生的工程实践能力、工程设计能力和工程創新能力。

在国外著名高校采用的各种类型的教学方法中，最适合工程教育的应该是基于课题和项目的研究性学习方法（对教师而言可以称之为研究性教学方法），又称为项目教学法[5];它是一种符合工程能力培养规律和综合素质形成逻辑的教学组织形式和教学方法。项目教学法是通过完成一项完整的“项目”工作而开展的实践性教学活动。多个课程涉及的知识和技能通过明确的“项目任务”分配给学生，学生根据任务要求应用所学的知识和技能。通过“确定项目任务、制定工作计划、组织项目实施、检查与评估、总结与评估、归档”五个阶段，采用“团队学习”的方法，运用脑、手、沟通与合作，最终完成项目任务并以结果的形式呈现。

针对工程教育能力达成目标，课程教学方法和手段改革中引进以问题和项目为导向，以构思、设计、实现、运作模式为主的先进教学方法，开展基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，使课题和项目探索贯穿于整个教学过程。

2.基于创新型应用人才培养的工科力学课堂内外教学体系优化。不同于以往将课堂教学与第二课堂教学作为独立的个体进行研究的方式，而是将第一课堂及第二课堂的力学教学贯通优化，将力学“第一课堂”真正作为力学第二课堂顺利实施的理论基础，使得力学第二课堂的活动有目的、有深度、有保障;同时充分利用“第二课堂”在时间和空间上的灵活性，使得学生获得对课堂知识综合理解应用的多种渠道，并为“第一课堂教学”中“工程情景”“探究型”等教学方式的实现提供可能。在第二课堂活动的安排中着重体现知识性、实践性及创新性，从而进一步实现培养创新与应用型人才的力学总体教学目标。