基于OKR―AL的研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)探索

摘 要 當(dāng)前，我國(guó)工科專(zhuān)業(yè)研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力與新工科背景下產(chǎn)業(yè)界的需求存在一定差距，已成為我國(guó)教育界和產(chǎn)業(yè)界的共識(shí)。針對(duì)該情況，文章分析了當(dāng)前研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種融合現(xiàn)代管理理論OKR（Objective and Key Results，OKR）與行動(dòng)學(xué)習(xí)（Action Learning，AL） 的研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)框架，并結(jié)合機(jī)器人工程方向的科研項(xiàng)目進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，為工科專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)探索了一種新模式。

關(guān)鍵詞 研究生教育；創(chuàng)新實(shí)踐能力；OKR；行動(dòng)學(xué)習(xí)；新工科

中圖分類(lèi)號(hào)：G643 " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " "DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.12.014

Exploration and Thinking on the Cultivation of Graduate Students ' Innovative Practice Ability Based on OKR-AL

OUYANG Jing1，2， PAN Guobing1，2， XU "Fang1

（1.College of Mechanical Engineering， Zhejiang University of Technology， Hangzhou， Zhejiang 310023;

2. Taizhou Research Institute of Zhejiang University of Technology， Taizhou， Zhejiang 318014）

Abstract At present， there is a certain gap between the innovative practical ability of engineering graduate students in China and the demand of the industry under the background of new engineering， which has become a consensus in the education and industry sectors of China. In response to this situation， the article analyzes the existing problems in the cultivation of innovative practical abilities among graduate students， designs a framework for cultivating innovative practical abilities among graduate students that integrates modern management theory OKR （Objective and Key Results， OKR） and Action Learning （AL）， and combines it with research projects in the field of robotics engineering to explore a new model for cultivating innovative practical abilities among engineering graduate students.

Keywords postgraduate education; innovative practical ability; OKR; Action Learning; new engineering

隨著人工智能與認(rèn)知計(jì)算的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)界對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的需求量和要求進(jìn)一步提高，創(chuàng)新實(shí)踐能力是其中至關(guān)重要的要素。因此，專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)成為當(dāng)前教育改革的重要任務(wù)之一。為適應(yīng)新工科理念下專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的需求，相關(guān)政策文件如《關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0的意見(jiàn)》[1]提出了一系列措施和要求，以促進(jìn)專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。從實(shí)際的培養(yǎng)效果和產(chǎn)業(yè)界的反饋來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力還有待進(jìn)一步提高?！秾?zhuān)業(yè)學(xué)位研究生教育發(fā)展方案（2020―2025）》對(duì)當(dāng)前專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生教育中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，首先“對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生教育的認(rèn)識(shí)需要進(jìn)一步深化，重學(xué)術(shù)學(xué)位、輕專(zhuān)業(yè)學(xué)位的觀(guān)念仍需扭轉(zhuǎn)”；其次，專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生教育的“培養(yǎng)模式仍需創(chuàng)新，培養(yǎng)質(zhì)量亟待提高” [2]。以上問(wèn)題導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)成效不突出，與社會(huì)需求存在一定矛盾。因此，在新工科背景下探討專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要意義。

1 "當(dāng)前專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)存在的問(wèn)題

為了培養(yǎng)具備創(chuàng)新實(shí)踐能力的高質(zhì)量專(zhuān)業(yè)研究生，國(guó)內(nèi)相關(guān)高校的教育和管理人員近年來(lái)從多方面進(jìn)行了研究。很多教學(xué)團(tuán)隊(duì)以高校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、校企聯(lián)合培養(yǎng)、科技作品大賽、創(chuàng)新基地為導(dǎo)向，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，對(duì)培養(yǎng)工科類(lèi)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力有一定的借鑒意義。重慶大學(xué)的唐春森、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)的王立文對(duì)校企聯(lián)合培養(yǎng)模式及機(jī)制創(chuàng)新進(jìn)行了探討[3-4]；唐山學(xué)院的張聚濤提出以機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽為導(dǎo)向的教學(xué)體系[5]；西京學(xué)院的王旭啟基于工程大賽提出了 “雙核三線(xiàn)四平臺(tái)”人才模式的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)方法[6]；長(zhǎng)春大學(xué)的史麗娟構(gòu)建了以學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線(xiàn)，多維度推進(jìn)實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練的教學(xué)體系[7]。

以上培養(yǎng)方式和措施均在一定程度上促進(jìn)了專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，但仍存在不足。首先，實(shí)踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新和引導(dǎo)不夠，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐中遇到困難時(shí)缺乏靈活應(yīng)對(duì)的能力；其次，實(shí)踐培養(yǎng)過(guò)程缺乏明確的目標(biāo)和評(píng)價(jià)體系，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐中缺乏明確的方向和動(dòng)力，難以實(shí)現(xiàn)自我激勵(lì)和持續(xù)創(chuàng)新；此外，偏重于個(gè)人的知識(shí)積累，缺乏團(tuán)隊(duì)合作和項(xiàng)目管理能力的培養(yǎng)，使得學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作和項(xiàng)目實(shí)施方面存在欠缺。

針對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題，論文立足于新工科理念，從科研項(xiàng)目和工程實(shí)踐出發(fā)，研究一種基于OKR與行動(dòng)學(xué)習(xí)融合的專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)新方法。以營(yíng)造有利于科研創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)人才培養(yǎng)的環(huán)境為著力點(diǎn)，以先進(jìn)的培養(yǎng)模式為切入點(diǎn)，將OKR和行動(dòng)學(xué)習(xí)的先進(jìn)管理理念融入機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)研究生的培養(yǎng)中。

2 "基于OKR-AL的專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)路徑

2.1 "基于OKR-AL的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)方法架構(gòu)

OKR即目標(biāo)和關(guān)鍵結(jié)果，該方法的三大構(gòu)成要素為明確目標(biāo)、制訂關(guān)鍵結(jié)果，以及目標(biāo)達(dá)成情況的追蹤和評(píng)估。OKR方法是一種目標(biāo)管理方法，通過(guò)設(shè)定明確的目標(biāo)和相關(guān)的關(guān)鍵結(jié)果來(lái)推動(dòng)個(gè)人或組織的發(fā)展與進(jìn)步。行動(dòng)學(xué)習(xí)法是一種通過(guò)實(shí)踐和反思來(lái)促進(jìn)學(xué)習(xí)與能力提升的方法，該方法的基本原理為通過(guò)實(shí)踐促使人們更深入地理解和掌握學(xué)習(xí)的概念，通過(guò)主動(dòng)參與從而更好地將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中。其理論基礎(chǔ)可表示為：“學(xué)習(xí)=專(zhuān)業(yè)知識(shí)+洞察性提問(wèn)+反思+實(shí)施”。與傳統(tǒng)的被動(dòng)學(xué)習(xí)方式相比，行動(dòng)學(xué)習(xí)法更加注重學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性和參與度，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者通過(guò)實(shí)踐和反思來(lái)提高技能和知識(shí)水平。

這些特點(diǎn)與科研實(shí)踐過(guò)程環(huán)節(jié)高度契合，因此在創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)中有著很大的應(yīng)用潛力。機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)新興的交叉學(xué)科，對(duì)研究生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)有著較高的要求。文中基于一種智能馬鞍形相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人項(xiàng)目為例來(lái)探討OKR與行動(dòng)學(xué)習(xí)融合培養(yǎng)模式如何幫助專(zhuān)業(yè)研究生明確目標(biāo)、制訂關(guān)鍵結(jié)果，并在工程實(shí)踐過(guò)程中反思，達(dá)到提高創(chuàng)新實(shí)踐能力的目的。

結(jié)合專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的特征，借鑒OKR和行動(dòng)學(xué)習(xí)法的思想，將兩者有機(jī)融合。通過(guò)OKR的應(yīng)用，幫助專(zhuān)業(yè)研究生建立科研問(wèn)題的抽象模型，明確目標(biāo)和關(guān)鍵結(jié)果，從而更好地掌握科研項(xiàng)目和工程實(shí)踐的核心要素。另外，行動(dòng)學(xué)習(xí)法強(qiáng)調(diào)的實(shí)踐和反思環(huán)節(jié)可培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)研究生的問(wèn)題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力，通過(guò)實(shí)踐不斷調(diào)整和優(yōu)化策略，逐步提升創(chuàng)新實(shí)踐水平。將OKR與行動(dòng)學(xué)習(xí)有機(jī)融合，不僅可以促進(jìn)專(zhuān)業(yè)研究生的全面發(fā)展，還能形成一套系統(tǒng)性的培養(yǎng)策略，在創(chuàng)新實(shí)踐中形成自我驅(qū)動(dòng)和持續(xù)學(xué)習(xí)的能力。此過(guò)程中讓專(zhuān)業(yè)研究生參與洞察性提問(wèn)、關(guān)鍵結(jié)果制訂、項(xiàng)目實(shí)施、目標(biāo)達(dá)成情況的追蹤和評(píng)估和反思的全過(guò)程，導(dǎo)師則側(cè)重于啟發(fā)、引導(dǎo)和疑難問(wèn)題指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性。

2.2 "明確目標(biāo)

通過(guò)設(shè)定目標(biāo)，專(zhuān)業(yè)研究生可明確努力的方向，進(jìn)而達(dá)到集中精力、提高效率的目的。在前期的需求分析和背景研究中，明確所要解決的問(wèn)題和當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。例如，設(shè)定一個(gè)目標(biāo)，在一年內(nèi)研發(fā)出一種智能馬鞍形相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人。這個(gè)目標(biāo)可以激勵(lì)研究生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)、實(shí)踐技術(shù)和最新的軟硬件工具，并努力尋找創(chuàng)新的技術(shù)方案。隨著科研實(shí)踐的深入，目標(biāo)將逐步細(xì)化并具體，以便于團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作。以智能馬鞍形相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人項(xiàng)目為例，可進(jìn)一步將目標(biāo)具體化為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、相貫線(xiàn)焊縫位置視覺(jué)提取與定位、焊接實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃等模塊。

為了讓專(zhuān)業(yè)研究生更加清晰地明確目標(biāo)，導(dǎo)師首先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行洞察性提問(wèn)。采用OKR方法通過(guò)課題組討論的方式，明確研發(fā)任務(wù)的目標(biāo)與關(guān)鍵結(jié)果?？傮w目標(biāo)是研發(fā)一種智能馬鞍形相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人，該目標(biāo)明確并且具體。課題組將借鑒仿生學(xué)的原理和技術(shù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)算法，使焊接機(jī)器人能夠?qū)W習(xí)、適應(yīng)環(huán)境并與之進(jìn)行有效的交互。其中“機(jī)器視覺(jué)”和“路徑規(guī)劃”兩個(gè)關(guān)鍵詞決定了關(guān)鍵結(jié)果的提出，關(guān)系到研發(fā)方案的制訂。

2.3 "關(guān)鍵結(jié)果制訂

關(guān)鍵結(jié)果可以衡量目標(biāo)達(dá)成情況，通過(guò)設(shè)定合適的關(guān)鍵結(jié)果，專(zhuān)業(yè)研究生可以據(jù)此評(píng)估他們的進(jìn)展和研究路線(xiàn)是否正確，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。關(guān)鍵結(jié)果應(yīng)該具體、可衡量、可驗(yàn)證和有挑戰(zhàn)性，能激勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員，并給予他們明確的方向。在這一過(guò)程中，導(dǎo)師可以結(jié)合研究生科研基礎(chǔ)情況，鼓勵(lì)他們提出有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)。在前期的需求分析和背景研究中，明確所要解決的問(wèn)題和當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。通過(guò)導(dǎo)師引導(dǎo)和提問(wèn)，課題組研究生結(jié)合項(xiàng)目目標(biāo)制訂了三個(gè)明確、可量化的關(guān)鍵結(jié)果：完成機(jī)器人結(jié)構(gòu)光立體視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定、建立有無(wú)弧光噪聲環(huán)境下焊縫特征點(diǎn)提取與位置修正模型、設(shè)計(jì)移動(dòng)焊槍的步長(zhǎng)與姿態(tài)控制策略。

2.4 "行動(dòng)與反思

有了目標(biāo)和關(guān)鍵結(jié)果之后，就進(jìn)入具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)。在科研實(shí)驗(yàn)或工程實(shí)踐中，學(xué)生可以親身體會(huì)理論知識(shí)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。通過(guò)實(shí)踐項(xiàng)目和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，鼓勵(lì)他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中提出新的思路和方法。其中遇到的各種困難和挑戰(zhàn)也會(huì)引發(fā)研究生的反思活動(dòng)，深刻認(rèn)識(shí)到自身對(duì)焊接機(jī)器人研發(fā)技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)掌握的不足，激發(fā)他們進(jìn)行更深入學(xué)習(xí)和研究的興趣。更進(jìn)一步，為了解決這些困難和挑戰(zhàn)，需要不斷地思考和嘗試。通過(guò)這種方式學(xué)生能夠積累豐富的經(jīng)驗(yàn)和想法，從而提高創(chuàng)新思維與獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

在整個(gè)實(shí)踐過(guò)程中，反思是貫穿始終的。通過(guò)對(duì)目標(biāo)、關(guān)鍵結(jié)果及行動(dòng)過(guò)程進(jìn)行反思，及時(shí)對(duì)未達(dá)預(yù)期的環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化與修正，反復(fù)迭代直至達(dá)成項(xiàng)目目標(biāo)。在科研實(shí)踐中，采用“導(dǎo)師推動(dòng)、全員參與”的形式，定期開(kāi)展集體討論，對(duì)目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行追蹤和評(píng)估。各小組成員匯報(bào)“完成程度”和“如何達(dá)到的”，實(shí)現(xiàn)交互式分享。這種反饋和調(diào)整機(jī)制可以幫助學(xué)生不斷提升自我，在逐步完成各個(gè)環(huán)節(jié)關(guān)鍵結(jié)果的同時(shí)，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)目標(biāo)達(dá)成情況的追蹤和評(píng)估，可進(jìn)一步激發(fā)專(zhuān)業(yè)研究生的潛力和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

此外，OKR與行動(dòng)學(xué)習(xí)法融合培養(yǎng)模式還能夠提升研究生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力，幫助專(zhuān)業(yè)研究生建立透明的創(chuàng)新實(shí)踐氛圍，營(yíng)造出一個(gè)有利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的環(huán)境。在目標(biāo)明確、關(guān)鍵結(jié)果制訂、實(shí)施和反思等環(huán)節(jié)，學(xué)生通常需要與校內(nèi)外導(dǎo)師、其他研究生，或者與具有其他學(xué)科背景的人員交流合作，共同完成項(xiàng)目或?qū)嶒?yàn)。在目標(biāo)達(dá)成情況的追蹤和評(píng)估以及反思環(huán)節(jié)，可以采取個(gè)人獨(dú)立完成與團(tuán)隊(duì)討論相結(jié)合的方式，對(duì)學(xué)生協(xié)調(diào)和合作、清晰表達(dá)自己想法和觀(guān)點(diǎn)能力的提升有著積極的促進(jìn)作用。

3 "實(shí)踐與成效分析

將以浙江工業(yè)大學(xué)機(jī)器人工程某課題組的研發(fā)項(xiàng)目智能馬鞍形相貫線(xiàn)焊接機(jī)器人為教學(xué)實(shí)踐案例，將OKR與行動(dòng)學(xué)習(xí)融合引入專(zhuān)業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過(guò)程，探討該方法在創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)中的應(yīng)用與效果。課題組成員為指導(dǎo)教師2人，專(zhuān)業(yè)研究生4人，分為2組（a組和b組），分別進(jìn)行相貫線(xiàn)焊縫位置視覺(jué)提取與定位、焊接實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃的研究。研究生在導(dǎo)師引導(dǎo)下進(jìn)行進(jìn)展匯報(bào)和討論，找出問(wèn)題和不足，進(jìn)一步改進(jìn)完善。從研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：

①在整個(gè)焊接機(jī)器人的科研實(shí)踐過(guò)程中，研究生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、科研創(chuàng)新能力得到了極大的鍛煉，設(shè)計(jì)了焊接機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)，提出了相貫線(xiàn)焊縫位置視覺(jué)提取與定位、焊接實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃方法，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利2篇，撰寫(xiě)論文2篇。

②OKR與行動(dòng)學(xué)習(xí)非常適合創(chuàng)新科研項(xiàng)目的過(guò)程管理，導(dǎo)師和研究生要根據(jù)科研進(jìn)展情況靈活調(diào)整階段性目標(biāo)，來(lái)適應(yīng)科研實(shí)踐過(guò)程中的困難和突發(fā)因素。

③OKR與行動(dòng)學(xué)習(xí)有利于工作協(xié)同，如小組和小組之間，組員和組員之間的協(xié)同；通過(guò)引導(dǎo)研究生自己制訂關(guān)鍵結(jié)果的方式，還能讓科研實(shí)踐更具有挑戰(zhàn)性，進(jìn)一步激發(fā)其科研興趣。

研究結(jié)果表明，該模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力、提高實(shí)踐能力，同時(shí)促進(jìn)其團(tuán)隊(duì)合作能力的提升，對(duì)于機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)具有重要意義。未來(lái)，可以繼續(xù)深化探索該方法的可行性，并將其推廣應(yīng)用于更廣泛的工科專(zhuān)業(yè)研究生培養(yǎng)中，為培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力的專(zhuān)業(yè)研究生提供有力的支持和指導(dǎo)。

基金項(xiàng)目：浙江工業(yè)大學(xué)研究生教學(xué)改革項(xiàng)目（2022309）。

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