融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的系列化工程項(xiàng)目教學(xué)改革

丁文政,郁漢琪,陳 巍,殷埝生

(南京工程學(xué)院 工業(yè)中心/創(chuàng)新學(xué)院,江蘇 南京 211167)

1 培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才是現(xiàn)代工程教育發(fā)展的新趨勢(shì)

教育部發(fā)布的“關(guān)于做好2016年全國(guó)高校畢業(yè)就業(yè)創(chuàng)業(yè)工作的通知”中明確指出,高校要把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育作為推進(jìn)高等教育綜合改革的重要抓手,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿于人才培養(yǎng)全過(guò)程,改進(jìn)教學(xué)方法,著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力[1]。而在當(dāng)前高等工程教育中,以麻省理工學(xué)院為代表提出的“回歸工程實(shí)踐”的教學(xué)理念得到了普遍認(rèn)同[2-3]。但在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的大背景下,現(xiàn)代工程的科技含量越來(lái)越高,因此回歸工程實(shí)踐不是簡(jiǎn)單地回歸技術(shù)、回歸生產(chǎn),而應(yīng)該是建立在以創(chuàng)新為基礎(chǔ)上的多學(xué)科知識(shí)集成的工程再造[4-5]。同時(shí)面對(duì)這兩大教育改革需求,再加上應(yīng)用型人才培養(yǎng)自身的特殊性,使得應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程人才的培養(yǎng)成為一個(gè)比較復(fù)雜的課題。

在工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式上,最典型的是斯坦福大學(xué)的產(chǎn)學(xué)研一體化,以實(shí)際工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),從而開(kāi)創(chuàng)了硅谷現(xiàn)象[6-7]。另外德國(guó)工程師協(xié)會(huì)也對(duì)德國(guó)工程教育提出了新的變革,要求工程教育“從新產(chǎn)品、新工藝的開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)移到軟、硬件綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、集成以及創(chuàng)新和應(yīng)用上來(lái)”,從而使德國(guó)高等工程教育從培養(yǎng)具有嚴(yán)格技術(shù)的“工匠”發(fā)展到培養(yǎng)具有大工程觀的現(xiàn)代工程師[7]。

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,現(xiàn)代工程不再單純依賴經(jīng)驗(yàn)積累,不再單純只是技術(shù)的集合,更多地集成了技術(shù)、科學(xué)、商業(yè)和美學(xué)的多重特征[8],需要多學(xué)科知識(shí)的綜合創(chuàng)新應(yīng)用,從而對(duì)工程人才培養(yǎng)提出了更高的要求。因此如何在有限的本科教育時(shí)間內(nèi),使學(xué)生既在工程領(lǐng)域內(nèi)具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),能夠開(kāi)發(fā)新的技術(shù),又能夠溝通社會(huì)和技術(shù)問(wèn)題,創(chuàng)造出富有吸引力的產(chǎn)品。培養(yǎng)這種既具有嚴(yán)格的工程技術(shù),又能通過(guò)工程創(chuàng)新進(jìn)行創(chuàng)業(yè)的工程人才成為國(guó)內(nèi)外高等工程教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。我校充分利用前期校企共建的合作成果,通過(guò)連續(xù)幾年的工程項(xiàng)目教學(xué)改革,在這方面進(jìn)行了有益的探索。

2 重構(gòu)適應(yīng)工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系

培養(yǎng)基于工程科技知識(shí)的應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,必須建立起完整、有特色的課程體系。依據(jù)對(duì)工程創(chuàng)新人才定義[9],以及對(duì)解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的要求[10-11],非技術(shù)類的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程用于彌補(bǔ)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過(guò)程中的知識(shí)盲點(diǎn)；數(shù)學(xué)和自然科學(xué)課程是現(xiàn)代工程的內(nèi)在品質(zhì)保證；而以工程技術(shù)為核心的多學(xué)科工程知識(shí)一體化課程則是嚴(yán)格工程能力的基石。據(jù)此重構(gòu)出適應(yīng)工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系如圖1所示,該課程體系的特點(diǎn)如表1所示。

圖1 工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)課程體系

表1 課程體系的特點(diǎn)

在嚴(yán)格工程教育中,我校加大了工程項(xiàng)目教學(xué)的比例,使得整個(gè)教學(xué)方案中的實(shí)踐教學(xué)比例達(dá)到50%左右,突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)。工程項(xiàng)目力求集成不同領(lǐng)域的知識(shí)來(lái)解決一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題,盡管這些工程項(xiàng)目訓(xùn)練占用了一些理論課程的學(xué)習(xí)時(shí)間,但通過(guò)工程項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施,除了能把學(xué)生的工程理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中來(lái),在項(xiàng)目的完成過(guò)程中,學(xué)生的很多其他遷移能力也都得到了鍛煉,包括時(shí)間管理、項(xiàng)目管理、人際間的溝通和自主性等。

3 基于大工程鏈的4-2-1工程項(xiàng)目體系構(gòu)建

長(zhǎng)期以來(lái),人們普遍認(rèn)為工程領(lǐng)域就是工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)活動(dòng),而實(shí)際上現(xiàn)代工程已從狹義的工程技術(shù)拓展到社會(huì)、生態(tài)和商業(yè)領(lǐng)域,形成了圖2所示的大工程鏈[12]。工程鏈有層級(jí)之分,層級(jí)不同對(duì)應(yīng)工程能力要求不同。工程能力只能從工程實(shí)踐中培養(yǎng),因此結(jié)合我校的機(jī)械和電氣專業(yè)特色,構(gòu)建基于大工程鏈的4-2-1專業(yè)工程項(xiàng)目體系。其中“4”是4個(gè)時(shí)間為1～2周的工程訓(xùn)練項(xiàng)目；“2”是2個(gè)時(shí)間為一個(gè)月的工程訓(xùn)練項(xiàng)目；“1”是1個(gè)時(shí)間為3個(gè)月的專業(yè)綜合工程訓(xùn)練項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目要求學(xué)生能夠考慮到產(chǎn)品的成本和銷售等環(huán)節(jié)。前面短時(shí)間工程訓(xùn)練項(xiàng)目的成果是后面長(zhǎng)時(shí)間工程訓(xùn)練項(xiàng)目的基礎(chǔ),從而實(shí)現(xiàn)工程能力的遞進(jìn)。圖3和圖4為我校在前期“卓越計(jì)劃”執(zhí)行過(guò)程中實(shí)施的工程項(xiàng)目體系。

圖2 現(xiàn)代工程大工程鏈

圖3 機(jī)械類工程項(xiàng)目體系

4 符合工程項(xiàng)目要求的校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境下,企業(yè)不可能承擔(dān)起全部的工程實(shí)踐教育功能。依據(jù)工程項(xiàng)目在大工程鏈中的不同定位,分別發(fā)揮校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)在訓(xùn)練內(nèi)容的豐富性和校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)在工業(yè)流程的規(guī)范性方面的比較優(yōu)勢(shì),建設(shè)不同層次的校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。表2是我校建設(shè)的國(guó)家級(jí)大學(xué)生校外實(shí)踐教育平臺(tái),主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)流程的訓(xùn)練和教學(xué)。另外得益于我校長(zhǎng)期以來(lái)校企共建取得的合作成果,包括西門子、博世力士樂(lè)、三菱、海德漢、不二越、臺(tái)達(dá)和國(guó)家電網(wǎng)等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)的共建實(shí)驗(yàn)室30多個(gè),在此基礎(chǔ)上建設(shè)大量高水平校內(nèi)工程訓(xùn)練平臺(tái),主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和制造方面的訓(xùn)練和教學(xué)。圖5是我校以企業(yè)規(guī)范和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),建設(shè)的先進(jìn)制造校內(nèi)工程訓(xùn)練平臺(tái)。另外依托我校的國(guó)家級(jí)眾創(chuàng)空間和創(chuàng)新學(xué)院進(jìn)行市場(chǎng)和營(yíng)銷的訓(xùn)練。

圖4 自動(dòng)化類工程項(xiàng)目體系

表2 南京工程學(xué)院國(guó)家級(jí)大學(xué)生校外實(shí)踐教育平臺(tái)

圖5 校內(nèi)制造技術(shù)工程訓(xùn)練平臺(tái)

5 對(duì)應(yīng)工程訓(xùn)練項(xiàng)目化教學(xué)的教學(xué)管理制度創(chuàng)新

項(xiàng)目化教學(xué)的組織是保證工程訓(xùn)練質(zhì)量的關(guān)鍵?，F(xiàn)代工程內(nèi)涵表現(xiàn)為系統(tǒng)化、智能化,需要多學(xué)科技術(shù)知識(shí)作為基礎(chǔ)；外延表現(xiàn)為管理和服務(wù)品質(zhì)的提升,需要大量非技術(shù)知識(shí)進(jìn)行支撐。因此項(xiàng)目教學(xué)的指導(dǎo)需要校內(nèi)外教師組成團(tuán)隊(duì)才能順利進(jìn)行。學(xué)生參與項(xiàng)目,也需要組成團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作共同完成。指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)和學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)按項(xiàng)目組建,參與人員可以在不同項(xiàng)目之間進(jìn)行流動(dòng),以保證“雙向選擇”“雙向流動(dòng)”得以實(shí)現(xiàn)。為此,對(duì)于工程項(xiàng)目的選擇,我校建立教師學(xué)生雙向選擇、實(shí)踐平臺(tái)校內(nèi)校外雙向流動(dòng)的過(guò)程管理機(jī)制,如圖6所示。

圖6 雙向選擇雙向流動(dòng)管理機(jī)制

6 結(jié)語(yǔ)

自2011年啟動(dòng)系列化工程訓(xùn)練項(xiàng)目教學(xué)改革實(shí)踐以來(lái),在學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)方面取得了一定的成效。大批學(xué)生積極主動(dòng)參加各類學(xué)科創(chuàng)新競(jìng)賽,包括國(guó)際水下機(jī)器人大賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生智能互聯(lián)創(chuàng)新大賽和全國(guó)大學(xué)生自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用大賽等。累計(jì)取得省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)437項(xiàng),其中包括全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽國(guó)家一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽本科組一等獎(jiǎng)1項(xiàng),全國(guó)大學(xué)生周培源力學(xué)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)1次,連續(xù)3年獲得國(guó)際水下機(jī)器人競(jìng)賽亞太區(qū)亞軍,RoboCup中國(guó)機(jī)器人大賽獲獎(jiǎng)連年領(lǐng)先同類高校。學(xué)生參加國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目達(dá)到9 000多人次,完成項(xiàng)目1 622項(xiàng),發(fā)表論文680篇,申請(qǐng)專利181項(xiàng)。學(xué)生成立創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)62個(gè),正式注冊(cè)成立公司47家,其中1家被評(píng)為“江蘇省青年大學(xué)生優(yōu)秀項(xiàng)目”,4家被評(píng)為“南京市青年大學(xué)生優(yōu)秀項(xiàng)目”,涌現(xiàn)了一批青年工程創(chuàng)業(yè)典范,他們的事跡曾在包括中央電視臺(tái)在內(nèi)的多家媒體進(jìn)行了報(bào)道。

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