“四维一体”实践教学模式研究——以北京理工大学珠海学院工业自动化学院为例

包凡彪，李振，黄宝山

（北京理工大学珠海学院，广东珠海 519088）

1 专业实践教学模式总体架构

1.1 “四维一体”渐进式专业实践教学模式

培养专业高层次人才是学校实践教学研究的重要课题。通过建立实验教学平台、与企业合作进行针对性专业实习、参加科研创新竞赛培养创新能力和通过毕业设计积累项目经验，实现“四维一体”打造新型教学培养方案，如图1所示[1,2]。实现“四维一体”教学模式，需要通过专业师资团队授课、教学平台和实践平台交叉融合、科研竞赛与企业实训相结合，培养学生的科研创新能力以及合作能力。

图1 “四维一体”渐进式实践教学模式

1.2 “二层次”实践教学平台

校内实践教学：

工程训练中心、实验中心涵盖了6个专业实验室，总面积12 232平方米。每年200多名机械工程专业学生参加校级、省级和国家级大学生创新实验项目近130项。

为培养复合型应用型人才，机械工程专业历来重视对学生动手能力的培养，目前建有机械工程专业实验室和工程训练中心，提供学生在专业学习过程中所需的各项教学设备，公共基础课所需空间及设备由学校公共机房及图书馆提供。

2 协同育人模式下“多样化”创新教育融入人才培养全过程

2.1 多措并举，将创新创业教育融入人才培养全过程

（1）产学研结合。坚持走与产业深度融合的人才培养之路，实现学生成长的需求与社会、企业用人的需求“双向柔性对接”[3,4]。

（2）学籍管理改革与学分互换。北京理工大学珠海学院根据学生的课程学分、兴趣，由学生自己选修感兴趣的课程，通过学分替代改革制度修订学校的相应学籍管理实施细则与学分替换管理办法。根据每个学生情况的不同，将四年制本科修业年限放宽至3-7年。建立课外学分制度，在课外参加实践活动，将学生的科技成果与大学生素质拓展学分有机结合，形成系统性的学分互换机制，同时改革创新创业教育方案。

（3）教学方法改革。引入产出导向教育（OBE），主动参照行业企业等对人才的需求标准，制定与修订各专业人才培养方案，合理确定课程结构，构建了“两维六类”的创新创业课程体系。

2.2 多元化学生科技活动

学院组织的学科竞赛有：大学生力学大赛、数控竞赛、机械创新设计大赛、制图大赛、教育机器人大赛等，各工科专业的学生都可以参加。学校推荐优秀作品参加中国机器人大赛、大学生创新创业计划、Robot Master机甲大师赛等比赛，取得了较好的成绩。鼓励学生联合申报广东省科研项目。

同时，机械专业大一学生开设了机电产品创新设计课程，可以进入实验室参加科研创新活动。在学院的正确引导下，绝大部分学生达到了学以致用的目的。

2.3 丰富多彩的高水平社团活动

鼓励学生参加课外科技文化活动，培养学生的创新精神，学院建立了相关的激励机制和保障措施，为学生提供各种科技创新和文化活动的条件。充分利用学院“机车之翼”等社团的辐射影响作用，形成一定的社会影响力，如：航模队为广东省优秀学生团队，受邀参演CCTV 2016年春节联欢晚会等。学院举办了科技·文化活动月，包括汽车文化节、工程制图大赛等一系列活动，以此来提高学生的专业素养和综合技能。

2.4 创新课堂模式，提升课堂文化

为了丰富学生的课堂学习内容，扩展学生知识面，工业自动化学院改革传统授课模式，聘请喜得利集团的高管Kaveh博士为2016级机械工程专业学生授课，以喜得利的电动工具为实例，详细地讲述产品从规划、设计、投产到试用、营销、售后服务等整个生命周期的数据分析与管理，理论与实际相结合，课堂气氛十分活跃。此课程是学院进行教学改革创新的一个尝试，让学生与企业高管零距离接触，学习国际领先企业的产品管理理念。

毕业设计要求学生进行设计方案制定、方案论证、设计结果仿真分析等工作，使学生对工程系统设计要求、资源分配、制造过程、产品输出流程的认识更加深化，激发学生工程项目宏观和微观考量的思维模式，提高工程系统综合设计能力。毕业实习也是培养学生实践经验的一个重要环节，要求学生到企业生产车间向车间技术人员学习设备的操作以及动手操作，参加产品研发会议，学习研发思路，培养自身的创新思维。

3 提升协同育人成效的重要措施

3.1 加强师资队伍建设

坚持“以人为本”，加强师资队伍建设，促进教学改革全面推进[5]。通过学校与企业合作，支持教师到企业深入学习，加强对专业知识的理解，与国内外专业技术工程师交流学习，以及到国内外知名大学对口进修学习，开阔国际视野。实施“引进”和“培养”两头抓的措施，如通过广东省“千百十工程”人才培养计划、引进高端人才、重点学科配套经费资助引进人才计划等措施，取得了良好的效果，如图2所示。

图2 师资队伍建设方案图

3.2 深化教学方法改革

在教学过程中，注重课堂教学方法改革，研究引入了“OBE教学”“三维教学”“协同教学”“启发式”“研讨式”等教学方法。将工程案例、科研成果引入课堂教学，使教学内容更具先进性和实践性，让机械工程高等教育“回归工程”特色。

3.3 编写专业特色系列教材

本专业教师主编出版的专业特色教材和专著已有15部，并对包含工业自动化学院的专业进行课程建设以及培养方案等方面的研究。工业自动化学院通过学生问卷调查、学生课程评价以及教师评价和教师听课记录收集意见，以“机械、电子、能源”为主题建设专业的工院特色精品课程。实现“课程教学精细化、科研设计专业化、课程教材先进化”，不断探索更有效、更专业的培养模式，建设新的专业特色教学体系[6]。

4 “多维度”教学质量保障体系和“双主体、三级沟通”长效协同机制

4.1 校内：“四个维度全程式”教学质量提升保障体系

建立具有工业自动化学院特色的教学体系，需要保证教学质量，包括教师、学生、专业课程、教学方式。构建“教师教学质量、学生接受质量、专业课知识质量、实践创新质量”所涵盖的“四个维度”的“多维度”专业特色教学体系。从理论知识到实践实训的教学环节，学校通过举办校级科技创新活动来培养学生的实践能力，从而保障教学内容能活用到科技创新设计中。以传统的教学经验以及专业知识为基础，建设新的教学体系。通过学生问卷评价、领导课间巡查等建设新型教学管理模式，促进教学质量的提高，进一步推动机械工程特色专业可持续发展。

4.2 校企：“双主体、三级沟通”长效协同机制

校企合作遵循“资源共享、优势互补、协同共赢、长效稳定”的原则，主动寻找产学研合作的共赢点，开展“协同育人”模式。如图3所示，以“双主体、三级沟通”作为校企合作的主体机制，学校提供教学平台、专业教学师资，管理学生专业课程学习；企业提供实训平台，以企业员工的标准对待大学生。再通过校企联合的教学反馈方法，保障每一位学生的学习效果，加强对学生的管理。校企联合开设新型主管部门、新型教师职工工作组、特色科研社团，重视学生学习情况，及时进行横向沟通，保障教学资源和企业资源合理化。建立具有工业自动化学院特色的教学模式，培养更多“德、智、体、美、劳”全面发展的栋梁之材。

图3 “双主体、三级沟通”的组织机制