汪步云，程 軍，梁 藝

（安徽工程大學(xué)a人工智能學(xué)院；b，機(jī)械工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

“新工科”是為應(yīng)對(duì)國家新一輪科技變革與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，結(jié)合新興技術(shù)與傳統(tǒng)工科融合的新教育發(fā)展戰(zhàn)略，復(fù)合型和創(chuàng)新型人才是目前制造業(yè)亟需的人才資源。為踐行“知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造”三位一體的培養(yǎng)理念，選取“項(xiàng)目制”實(shí)踐教學(xué)作為“新工科”模式下高校人工智能等專業(yè)的切入點(diǎn)，建設(shè)該模式下人工智能專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的具體改革方案。“項(xiàng)目制”教學(xué)從頂層設(shè)計(jì)，貫穿本科大學(xué)四年，重視學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和解決問題的能力。

新工科背景下，人工智能專業(yè)“項(xiàng)目制”教學(xué)人才培養(yǎng)模式建設(shè)具有積極意義。[1]2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》，2018年4月，根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃通知》，教育部制定了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗(yàn)，助力高等教育強(qiáng)國建設(shè)。同時(shí)，根據(jù)《教育部辦公廳關(guān)于公布首批“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，教育部認(rèn)定612個(gè)項(xiàng)目為國家級(jí)“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目，推動(dòng)“項(xiàng)目制”教學(xué)在專業(yè)人才培養(yǎng)過程。[2]-[3]

依托作者所在團(tuán)隊(duì)形成獨(dú)特的科研和人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，本文討論了項(xiàng)目制教學(xué)的設(shè)計(jì)思路、實(shí)施方法和評(píng)價(jià)反饋，通過知識(shí)-能力-價(jià)值三位一體的理念，[4]建設(shè)新工科背景下貫通式“項(xiàng)目制”綜合實(shí)踐教學(xué)新模式，探索切合“新工科”視域下人工智能等專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐道路，探討這一有效的產(chǎn)教融合教學(xué)方法在人工智能專業(yè)過程中實(shí)施效果，為教育模式創(chuàng)新和教學(xué)質(zhì)量提供思路借鑒。

1 “項(xiàng)目制”教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容設(shè)定

1.1 “項(xiàng)目制”教學(xué)目標(biāo)

針對(duì)上述項(xiàng)目制教學(xué)內(nèi)容達(dá)和目標(biāo)，解決問題的關(guān)鍵是培養(yǎng)目標(biāo)的定位、能力之間關(guān)系如何合理設(shè)置。具體內(nèi)容如下：

（1）確定“項(xiàng)目制”教學(xué)新的人才培養(yǎng)范式

工程認(rèn)證教學(xué)理念下，與日常教學(xué)相結(jié)合，形成以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，形成啟發(fā)式、討論式、研究式教學(xué)模式，增加實(shí)踐、自學(xué)和創(chuàng)新機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，建立科學(xué)的“項(xiàng)目制”教學(xué)形式、具體實(shí)施課程和考核方法以及能力考核的分層模型。

（2）拓展團(tuán)隊(duì)科研項(xiàng)目的協(xié)同育人模式

發(fā)揮科研項(xiàng)目真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景和先進(jìn)的工程實(shí)踐條件的優(yōu)勢(shì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，將產(chǎn)學(xué)研作用擴(kuò)散到課程內(nèi)部，打通“項(xiàng)目制”教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，探索工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新路徑，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)相長”，為快速提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、提高師資隊(duì)伍對(duì)人才培養(yǎng)水平奠定基礎(chǔ)。

1.2 “項(xiàng)目制”教學(xué)內(nèi)容設(shè)定

通過產(chǎn)教融合、科教融合、賽教融合構(gòu)建“項(xiàng)目制”教學(xué)新模式，打通課程群知識(shí)關(guān)聯(lián)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力。在專業(yè)建設(shè)和教學(xué)過程中，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研的優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目研發(fā)內(nèi)容、成果和經(jīng)驗(yàn)的課程轉(zhuǎn)化。在教學(xué)過程中，針對(duì)“項(xiàng)目制”教學(xué)體系構(gòu)建，相關(guān)主干課程及實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置如圖1所示。

1.3 “項(xiàng)目制”教學(xué)組織

以“機(jī)器人工作站”和“云制造智能生產(chǎn)線”為線索，描繪人工智能類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的輪廓。依據(jù)學(xué)生工程能力培養(yǎng)規(guī)律，在完成“人工智能”任務(wù)開展前，逐一完成“工程設(shè)計(jì)”“機(jī)械結(jié)構(gòu)”認(rèn)知和設(shè)計(jì)，以及“嵌入式控制系統(tǒng)”“深度學(xué)習(xí)”實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)等教學(xué)任務(wù)。在完成“云制造生產(chǎn)線”設(shè)計(jì)前，確認(rèn)完成“工業(yè)機(jī)器人”“智能制造系統(tǒng)”操作實(shí)訓(xùn)以及“機(jī)器視覺”“機(jī)器學(xué)習(xí)”等分科目訓(xùn)練，再在“智能生產(chǎn)線”設(shè)計(jì)過程中，融入“MES系統(tǒng)”“移動(dòng)導(dǎo)航與控制”“作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)”等體現(xiàn)智能制造方面的內(nèi)容。

充分調(diào)動(dòng)學(xué)生“動(dòng)腦”和“動(dòng)手”是確保教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的基本手段。涉及“動(dòng)腦”的教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論講授、作業(yè)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)；涉及“動(dòng)腦”的教學(xué)環(huán)節(jié)包括作業(yè)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)。除理論講授外，“動(dòng)腦”和“動(dòng)手”基本重疊。因此，需要從學(xué)生知識(shí)和能力構(gòu)成的整體角度，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

基于專業(yè)實(shí)踐與專業(yè)理論課程相剝離的原則，按知識(shí)或能力模塊劃分，設(shè)置綜合實(shí)驗(yàn)、討論課、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)等形式，實(shí)踐教學(xué)科目以周為單位編入教學(xué)計(jì)劃進(jìn)程表，單獨(dú)設(shè)置學(xué)分。圖1清晰地刻畫了我校人工智能專業(yè)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃進(jìn)程。其中，“工作站裝調(diào)”、“機(jī)器人拆裝”和“智能制造系統(tǒng)”設(shè)置成《項(xiàng)目討論課》，采用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方式，講解、操作或設(shè)計(jì)、討論和主題發(fā)言交替安排，學(xué)生口頭表達(dá)能力與操作技能、設(shè)計(jì)等思維能力培養(yǎng)相融合。[5]-[6]

目前，人工智能專業(yè)培養(yǎng)方案修訂方面，已有三個(gè)方面的研究實(shí)踐基礎(chǔ)。

（1）基于國家標(biāo)準(zhǔn)和工程教育認(rèn)證理念，“新工科”視域下不斷修訂專業(yè)培養(yǎng)方案。對(duì)標(biāo)畢業(yè)要求12條，控制總學(xué)分，增減課程數(shù)目達(dá)10%，強(qiáng)調(diào)“使用現(xiàn)代工具”的應(yīng)用，充實(shí)先進(jìn)技術(shù)、人工智能等課程，初步構(gòu)建了符合“新工科”建設(shè)理念的課程體系，如圖1所示。

（2）設(shè)立移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航與控制實(shí)驗(yàn)室、云制造實(shí)驗(yàn)室和機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，形成以科研為核心動(dòng)力、產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)的平臺(tái)。

（3）充分利用教研團(tuán)隊(duì)機(jī)器人與高端智能裝備的項(xiàng)目研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在專業(yè)課和實(shí)踐環(huán)節(jié)積極開展“項(xiàng)目制”教學(xué)，以《移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航》為例，制定教學(xué)課程教案，如圖2所示。核與評(píng)價(jià)是重要的反饋環(huán)節(jié)，如何全方位、細(xì)致深入地評(píng)價(jià)學(xué)生的畢業(yè)能力達(dá)成，深入貫徹以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)達(dá)成為目標(biāo)的OBE理念，構(gòu)建以評(píng)價(jià)為反饋的教學(xué)質(zhì)量閉環(huán)顯得尤為重要，亦是持續(xù)改進(jìn)的重要抓手。[7]

圖2 移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航為“項(xiàng)目制”教學(xué)案例

針對(duì)人工智能專業(yè)的“項(xiàng)目制”教學(xué)，除了傳統(tǒng)的以課程+實(shí)踐環(huán)節(jié)考核之外，組織多種形式的考核與評(píng)價(jià)，包括科研育人模式、賽教融合培育模式、職業(yè)技能操作和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)綜合考核等，在此基礎(chǔ)上，探索評(píng)價(jià)系數(shù)構(gòu)成，形成學(xué)分認(rèn)定、互換與綜合評(píng)價(jià)，構(gòu)建畢業(yè)能力達(dá)成效果的評(píng)價(jià)閉環(huán)，這也是項(xiàng)目制教學(xué)下協(xié)同綜合育人的路徑探索，具體措施如下。

（1）課程考核

基礎(chǔ)知識(shí)能力學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)是構(gòu)建大學(xué)能力達(dá)成的基本環(huán)節(jié)，落實(shí)課程考核是基礎(chǔ)，在此環(huán)節(jié)加強(qiáng)課程建設(shè)，落實(shí)線上線下相結(jié)合，以學(xué)生反饋為重點(diǎn)的課程持續(xù)改進(jìn)，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和能力達(dá)成。

（2）科研項(xiàng)目協(xié)同育人

通過開展本科生導(dǎo)師遴選制度，組織學(xué)生分批進(jìn)科研項(xiàng)目，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)學(xué)生專業(yè)方向、興趣愛好等分組進(jìn)本科生導(dǎo)師的科研項(xiàng)目組。由導(dǎo)師組根據(jù)科研課題，“量體裁衣”提出科研方向課題，分學(xué)期、分步驟實(shí)施，具體與每一學(xué)期的課程安排同步，如在大二階段開展機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)專題，大三開展機(jī)器視覺專題……形成以學(xué)生科研作品評(píng)價(jià)為主、導(dǎo)師考核為輔的評(píng)價(jià)方法。

（3）校外實(shí)習(xí)基地綜合評(píng)定

針對(duì)大三校外實(shí)踐環(huán)節(jié)和大四本科畢業(yè)設(shè)計(jì)校外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，分批組織學(xué)生進(jìn)校外合作的實(shí)習(xí)單位，安排校外實(shí)習(xí)單位的高級(jí)工程師以上職稱擔(dān)任企業(yè)導(dǎo)師，開展實(shí)習(xí)課題的綜合考核，如智慧城市、語音智能、智能制造、云平臺(tái)信息、大數(shù)據(jù)分析等，以專業(yè)方向?yàn)閯澐?，?shí)行校企雙導(dǎo)師制，設(shè)計(jì)以用人單位為導(dǎo)向的能力達(dá)成評(píng)價(jià)的考核表，形成學(xué)生能力達(dá)成評(píng)價(jià)。這也是落實(shí)我校服務(wù)地方戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的辦學(xué)理念。

（4）實(shí)訓(xùn)機(jī)構(gòu)的職業(yè)技能認(rèn)定

形成校外實(shí)訓(xùn)基地，構(gòu)建職業(yè)技能操作評(píng)定與學(xué)分認(rèn)定。通過在實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置1-2周的教學(xué)環(huán)節(jié)，在校外實(shí)訓(xùn)基地設(shè)置項(xiàng)目考核（蕪湖安普機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、安徽埃夫特智能裝備有限公司等），設(shè)置如機(jī)器人拆裝、PLC控制系統(tǒng)構(gòu)建、AGV導(dǎo)航、虛擬裝配與數(shù)字孿生等考核科目，構(gòu)建職業(yè)技能操作認(rèn)定，頒發(fā)企業(yè)的聯(lián)名認(rèn)證證書，為學(xué)生工程實(shí)踐能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（5）賽教融合下的學(xué)分互換

通過設(shè)立人工智能協(xié)會(huì)等學(xué)生社團(tuán)組織，吸引一部分學(xué)有余力與饒有興趣的同學(xué)，通過參加全國智能車、程序設(shè)計(jì)等課外科技競(jìng)賽，將學(xué)生“動(dòng)手與動(dòng)腦”完美結(jié)合，同時(shí)組織相關(guān)同學(xué)參加相關(guān)培訓(xùn)和課外科技實(shí)踐活動(dòng)，如百度AI培訓(xùn)、科大訊飛語音智能培訓(xùn)等，以及相關(guān)的夏令營活動(dòng)，所獲得的學(xué)分可作為培養(yǎng)方案中的學(xué)分替換和認(rèn)定。上述措施，為這一部分同學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的專業(yè)能力，也為部分同學(xué)深造和高水平就業(yè)提供良好的競(jìng)爭(zhēng)條件。

“項(xiàng)目制”教學(xué)將其組織形式、研究模式、關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)過程融入到本科生和研究生培養(yǎng)過程中，為學(xué)生講解專業(yè)理論知識(shí)、理論應(yīng)用、軟件工具實(shí)操和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等完成的項(xiàng)目開發(fā)流程。同時(shí)，為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)和研究生提供課題，為科研實(shí)踐提供平臺(tái)和研究對(duì)象，有效解決學(xué)生理論知識(shí)碎片化的問題，為學(xué)生們構(gòu)筑專業(yè)知識(shí)體系打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 “項(xiàng)目制”教學(xué)培養(yǎng)方案與教學(xué)路徑探索

為了深入落實(shí)“新工科”項(xiàng)目制教學(xué)，組織科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)課堂，全程參與開放性教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)；深化校企合作協(xié)同育人模式，根據(jù)項(xiàng)目制教學(xué)的目標(biāo)要求，“項(xiàng)目制”教學(xué)人才培養(yǎng)模式完成如下的研究方案與教學(xué)路徑如圖3所示，針對(duì)人工智能領(lǐng)域內(nèi)，綜合了智能感知、算法、檢測(cè)與決策系統(tǒng)等復(fù)雜工程問題，設(shè)計(jì)了具體的項(xiàng)目制教學(xué)環(huán)節(jié)。

圖3 “項(xiàng)目制”教學(xué)模式構(gòu)建與人才培養(yǎng)路徑總體方案

2.1 “項(xiàng)目制”教學(xué)方案與途徑

根據(jù)人工智能專業(yè)培養(yǎng)方案、目標(biāo)和人才培養(yǎng)定位，分解能力培養(yǎng)達(dá)成和課題體系支撐目標(biāo)，從以下四個(gè)方面制定了項(xiàng)目制教學(xué)的研究方案和教學(xué)途徑。

（1）依據(jù)項(xiàng)目制教學(xué)課程培養(yǎng)方案，構(gòu)建貫通式“項(xiàng)目制”教學(xué)課程

依據(jù)“項(xiàng)目制”教學(xué)課程培養(yǎng)方案，構(gòu)建以機(jī)器人為載體的機(jī)械本體、控制系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、綜合實(shí)踐等一體化“項(xiàng)目制”教學(xué)課程內(nèi)容，完成《機(jī)器人前沿知識(shí)講座》《機(jī)器人文獻(xiàn)檢索與更新》《面向云制造的智能作業(yè)系統(tǒng)》（針對(duì)人工智能賦能制造業(yè)）《面向巡檢應(yīng)用的智能移動(dòng)機(jī)器人》（針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人）《面向智慧酒廠的智能機(jī)器人解決方案》（針對(duì)復(fù)合型機(jī)器人）等“項(xiàng)目制”教學(xué)課程。

（2）依據(jù)“項(xiàng)目制”教學(xué)課程內(nèi)容，構(gòu)建四層次的教學(xué)課程訓(xùn)練模式

適合人工智能專業(yè)實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)的“項(xiàng)目基礎(chǔ)訓(xùn)練、項(xiàng)目應(yīng)用訓(xùn)練、項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練”四層次的教學(xué)課程訓(xùn)練。項(xiàng)目基礎(chǔ)訓(xùn)練和應(yīng)用訓(xùn)練，向?qū)W生直觀展示移動(dòng)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)原理、底層驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)和常用元器件，提高學(xué)生對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的整體認(rèn)知。為學(xué)生劃分實(shí)際任務(wù)，根據(jù)任務(wù)實(shí)際需求，學(xué)生自主選擇相應(yīng)擴(kuò)展模塊，快速搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成硬件選型、運(yùn)動(dòng)控制、程序編寫和軟硬件調(diào)試，從而提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力。項(xiàng)目綜合訓(xùn)練，向?qū)W生展示移動(dòng)機(jī)器人傳感器應(yīng)用技術(shù)、環(huán)境建模技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)和機(jī)器人控制技術(shù)，提高學(xué)生對(duì)移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航與控制平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的認(rèn)知與理解，提升學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和探索性。項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練，讓學(xué)生利用現(xiàn)有ROS機(jī)器人，完成基于云架構(gòu)的任務(wù)調(diào)度、無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程串口通信等功能的多機(jī)協(xié)同作業(yè)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)搭建和實(shí)踐能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)云架構(gòu)和移動(dòng)機(jī)器人控制技術(shù)的理解和認(rèn)知。

（3）完善基于典型應(yīng)用場(chǎng)景的“項(xiàng)目制”教學(xué)人才培養(yǎng)模式

以典型場(chǎng)景應(yīng)用和案例形成“項(xiàng)目制”教學(xué)載體，包括教師團(tuán)隊(duì)組織、教材編寫、學(xué)生合作團(tuán)隊(duì)組織、項(xiàng)目教學(xué)課程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目課程考核和管理辦法制訂等。學(xué)生可參與到教師項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)，真正投入到項(xiàng)目的技術(shù)方案調(diào)研、技術(shù)方案實(shí)施、研發(fā)生產(chǎn)、安裝調(diào)試等過程，深刻理解校企合作企業(yè)生產(chǎn)流程、項(xiàng)目開發(fā)、崗位職責(zé)等基本要求，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提高學(xué)生的編程能力、搭建軟硬件架構(gòu)以及解決復(fù)雜工程問題的能力。

2.2 “項(xiàng)目制”教學(xué)的人才培養(yǎng)路徑探索

為配合上述“項(xiàng)目制”教學(xué)方案設(shè)計(jì)，將教學(xué)過程與教學(xué)模式、人才培養(yǎng)路徑探索深入結(jié)合，將教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)與教學(xué)模式、協(xié)同育人的培養(yǎng)模式深入融合，為這一人才培養(yǎng)路途實(shí)施的具體效果、評(píng)價(jià)閉環(huán)構(gòu)建和學(xué)生學(xué)習(xí)能力達(dá)成等開展具體探索。

（1）以智能機(jī)器人為載體，構(gòu)建貫通式“項(xiàng)目制”教學(xué)體系

依托項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在移動(dòng)機(jī)器人整體設(shè)計(jì)和開發(fā)、自主設(shè)計(jì)步態(tài)算法、高精度電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、姿態(tài)傳感器、移動(dòng)機(jī)器人控制器和多種通信傳輸?shù)暮诵募夹g(shù)和項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建以機(jī)器人為載體的機(jī)械本體、控制系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、綜合實(shí)踐等一體化“項(xiàng)目制”教學(xué)課程內(nèi)容。構(gòu)建適合人工智能專業(yè)實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)的“項(xiàng)目基礎(chǔ)訓(xùn)練、項(xiàng)目應(yīng)用訓(xùn)練、項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練”四層次的“項(xiàng)目制”教學(xué)課程訓(xùn)練。編寫“項(xiàng)目制”相關(guān)課程的教學(xué)大綱、教案、教學(xué)案例。學(xué)生可參與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)科研項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)，真實(shí)體驗(yàn)企業(yè)研發(fā)和商業(yè)過程。通過一系列的實(shí)踐模塊和個(gè)人學(xué)習(xí)后，能夠設(shè)計(jì)、建模和制造自己獨(dú)立完成的機(jī)器人，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、較強(qiáng)的自學(xué)能力和創(chuàng)新（創(chuàng)業(yè)）能力。

圖5 工業(yè)機(jī)器人拆裝

圖6 課程研討

圖7 機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地

（2）深化產(chǎn)教融合，探索“項(xiàng)目制”教學(xué)人才培養(yǎng)新機(jī)制

通過校企合作教育，聚焦工程實(shí)踐資源，豐富工程實(shí)踐教學(xué)形式。在大學(xué)四年的實(shí)踐教學(xué)階段，采用項(xiàng)目制教學(xué)模式，以移動(dòng)機(jī)器人開發(fā)項(xiàng)目為主要載體，完成智能工廠應(yīng)用場(chǎng)景下的智慧物流系統(tǒng)（無人叉車及調(diào)度系統(tǒng)）的科研項(xiàng)目實(shí)施，探索“項(xiàng)目制”教學(xué)實(shí)踐下的學(xué)生能力提升路徑，通過確立項(xiàng)目任務(wù)、制定工作計(jì)劃、組織項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目考核評(píng)估、總結(jié)評(píng)比歸檔項(xiàng)目培養(yǎng)過程，實(shí)現(xiàn)“在做中學(xué)”和“基于工程實(shí)踐項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”，如圖4-7為相關(guān)項(xiàng)目制教學(xué)過程，在此過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的自主能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、實(shí)踐能力以及職業(yè)素養(yǎng)，從而提升其就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

圖4 電氣裝調(diào)操作

3 “項(xiàng)目制”教學(xué)評(píng)價(jià)與持續(xù)改進(jìn)

針對(duì)上述“項(xiàng)目制”教學(xué)方案設(shè)計(jì)、模式組織和人才培養(yǎng)路徑探索等，構(gòu)建有效的評(píng)價(jià)機(jī)制，評(píng)價(jià)學(xué)生能力達(dá)成的教學(xué)效果，為持續(xù)改進(jìn)提供具體量化結(jié)果，是“項(xiàng)目制”教學(xué)的核心，也是充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育教學(xué)理念。

3.1 OBE理念下的“項(xiàng)目制”教學(xué)效果評(píng)價(jià)

圍繞工程教育OBE（Outcomes-based Education）理念，貫徹以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，針對(duì)“項(xiàng)目制”教學(xué)開展的成果效益，評(píng)價(jià)學(xué)生能力達(dá)成情況。具體落實(shí)在“項(xiàng)目制”項(xiàng)目制教學(xué)課程培養(yǎng)方案、教師團(tuán)隊(duì)組織、項(xiàng)目教學(xué)課程設(shè)計(jì)、教材編寫、學(xué)生合作團(tuán)隊(duì)組織、項(xiàng)目課程考核和管理辦法制訂，分析、評(píng)估建設(shè)的成果，探尋“項(xiàng)目制”教學(xué)人才培養(yǎng)建設(shè)對(duì)人才培養(yǎng)的提升效果。

3.2 “項(xiàng)目制”教學(xué)評(píng)價(jià)體系及持續(xù)改進(jìn)

人才培養(yǎng)質(zhì)量一定程度上取決于培養(yǎng)過程的質(zhì)量，而培養(yǎng)過程的質(zhì)量則取決于完善的教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控體系和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。根據(jù)OBE理念下，對(duì)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)能力達(dá)成做出綜合評(píng)價(jià)，如圖8所示，可以看出，在專業(yè)中持續(xù)實(shí)施“項(xiàng)目制”教學(xué)理念，相關(guān)課程綜合而成的畢業(yè)達(dá)成指標(biāo)可持續(xù)得到改善，學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣、對(duì)未知的探索和學(xué)以致用的效果得到持續(xù)加強(qiáng)，在學(xué)習(xí)能力達(dá)成指標(biāo)中得到了體現(xiàn)。

圖8 基于OBE理念的“項(xiàng)目制”教學(xué)的達(dá)成情況評(píng)價(jià)

（1）“科研項(xiàng)目”教學(xué)優(yōu)化及持續(xù)改進(jìn)

本科生導(dǎo)師通過縮減任務(wù)、量體裁衣，形成易操作、易評(píng)價(jià)、易實(shí)施的科研項(xiàng)目課題群，構(gòu)建以創(chuàng)新評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化、理論計(jì)算表達(dá)、課題任務(wù)書撰寫質(zhì)量與規(guī)范性評(píng)價(jià)等多維度的持續(xù)優(yōu)化，根據(jù)學(xué)生反饋、項(xiàng)目過程實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)化教學(xué)形式與方式，形成持續(xù)改進(jìn)的良好措施。

（2）校外實(shí)習(xí)基地反饋與持續(xù)改進(jìn)

校外合作實(shí)訓(xùn)基地，由聘請(qǐng)的校外導(dǎo)師、學(xué)生實(shí)習(xí)所在部門領(lǐng)導(dǎo)、同事評(píng)價(jià)形成主觀評(píng)價(jià)，重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、終身學(xué)習(xí)理念；由學(xué)生完成的校外實(shí)習(xí)課題報(bào)告評(píng)價(jià)、職業(yè)技能操作等形成客觀性評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)反饋優(yōu)化評(píng)價(jià)組合模式和系數(shù)，形成以主觀評(píng)價(jià)為主的動(dòng)態(tài)調(diào)整及持續(xù)改進(jìn)方向。

（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合反饋及持續(xù)改進(jìn)

針對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一最終環(huán)節(jié)，可以更加量化、具體地評(píng)價(jià)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力。由本科生導(dǎo)師或校外企業(yè)導(dǎo)師，在所設(shè)置考查課題的基礎(chǔ)上，以畢業(yè)設(shè)計(jì)中論文撰寫水平、問題論述思路及數(shù)學(xué)建模正確性、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證完成情況、設(shè)計(jì)、仿真與分析軟件工具使用情況等，形成客觀的綜合性評(píng)價(jià)。根據(jù)學(xué)生反饋、本科生導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師等主觀反饋，形成以課題適應(yīng)性調(diào)整、考核環(huán)節(jié)與分?jǐn)?shù)為主的持續(xù)改進(jìn)方向。

通過創(chuàng)新實(shí)踐、就業(yè)創(chuàng)業(yè)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，指導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)系列競(jìng)賽，邀請(qǐng)校外專家和企業(yè)高管來校為學(xué)生做創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)，邀請(qǐng)優(yōu)秀校友返校分享成功經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生了解未來發(fā)展動(dòng)向，樹立職業(yè)理想，做出職業(yè)規(guī)劃。通過在畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等環(huán)節(jié)，使學(xué)生意識(shí)到知識(shí)體系的不斷更新，樹立終身學(xué)習(xí)意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生樹立偉大理想，讓學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)術(shù)探索、探求的能力素養(yǎng)，明確學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)搜集、文獻(xiàn)綜述、完成復(fù)雜工程問題設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性能力培養(yǎng)，鍛煉自主學(xué)習(xí)能力。[8]

綜上，在傳統(tǒng)課程+綜合實(shí)驗(yàn)等傳統(tǒng)考核基礎(chǔ)上，增加了科研項(xiàng)目（本科生導(dǎo)師）、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地出課題（合作企業(yè)）、課外科技競(jìng)賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等多種環(huán)節(jié)，構(gòu)建了豐富的“項(xiàng)目制”教學(xué)資源并形成體系，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)評(píng)價(jià)和持續(xù)改進(jìn)，提高了復(fù)合型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

4 結(jié)語

人工智能是我校面向地方戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)需求而設(shè)立的新工科專業(yè)。與測(cè)控技術(shù)與儀器等傳統(tǒng)專業(yè)相比，具備多學(xué)科交叉特征，對(duì)學(xué)生面對(duì)新的應(yīng)用場(chǎng)景下解決復(fù)雜工程問題的能力要求更高，對(duì)學(xué)生理論基礎(chǔ)、專業(yè)素養(yǎng)和技能要求更高，復(fù)合型人才培養(yǎng)和畢業(yè)能力達(dá)成要求更高。[9]

學(xué)生的理論知識(shí)和專業(yè)素養(yǎng)得到充分融合，適度深化項(xiàng)目制教學(xué)難度，增強(qiáng)“對(duì)抗性”，克服以往能力達(dá)成評(píng)價(jià)的不足，將“動(dòng)手訓(xùn)練”“動(dòng)腦思考與設(shè)計(jì)”等緊密結(jié)合，引入實(shí)踐結(jié)果評(píng)定、職業(yè)技能操作和實(shí)習(xí)單位評(píng)價(jià)相結(jié)合的辦法，科學(xué)構(gòu)建人才評(píng)價(jià)體系，有利于持續(xù)改進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量。將學(xué)生在大學(xué)期間求知、求真心理與專業(yè)學(xué)識(shí)相融合，有利于學(xué)生們的個(gè)性化培養(yǎng)。

在新工科建設(shè)項(xiàng)目的支持下，針對(duì)人工智能人才培養(yǎng)，我校以復(fù)合型特征人才培養(yǎng)為主線，按模塊組織教學(xué)內(nèi)容，按科目編排實(shí)施方案，形成了我校獨(dú)具特色的科研實(shí)踐服務(wù)教學(xué)體系。教學(xué)效果表明，“項(xiàng)目制”教學(xué)克服了以往碎片化、綜合性差、學(xué)生參與度不足、訓(xùn)練不充分等等不足，經(jīng)過人工智能專業(yè)部分學(xué)生近兩年的教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證，教學(xué)效果和方法得到學(xué)生們的充分認(rèn)可，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到持續(xù)提高。