王彥鋒，王 濤，黃美根，周 鑫

（國防科技大學(xué)系統(tǒng)工程學(xué)院 湖南 長沙 410073）

新工科背景下我國的研究生培養(yǎng)模式正面臨著歷史挑戰(zhàn)和機(jī)遇。集成產(chǎn)品開發(fā)IPT（Integrated Product Team集成產(chǎn)品開發(fā)小組）是互聯(lián)網(wǎng)時代的新型合作模式，它打破了傳統(tǒng)垂直管理、固定分工、時間流程驅(qū)動的實(shí)踐模式，而是采取分布式、并行作業(yè)、交叉分組的工作模式，極大地提升了工作效率，該模式也被很多大學(xué)、科研院所采用，例如美國海軍研究生院、美國國防部高級研究計(jì)劃局（DARPA）等[1]。如何將IPT 多方協(xié)作的模式與研究生實(shí)踐課程相結(jié)合值得探索和研究。

1 當(dāng)前研究生實(shí)踐課程存在的問題

傳統(tǒng)的研究生培養(yǎng)模式難以適應(yīng)新時代發(fā)展要求，主要表現(xiàn)在：

能力培養(yǎng)輸出滯后，難以滿足實(shí)際工作需要。傳統(tǒng)研究生培養(yǎng)側(cè)重于學(xué)科經(jīng)典理論和前沿知識的講授，導(dǎo)致學(xué)生主要關(guān)注理論知識的掌握程度，很少關(guān)心知識遷移、能力提升和實(shí)踐應(yīng)用，造成學(xué)習(xí)階段的“學(xué)無所用”和工作階段的“用無所學(xué)”。

知識體系構(gòu)建碎片化，難以綜合求解復(fù)雜問題。傳統(tǒng)研究生培養(yǎng)側(cè)重于各個知識點(diǎn)的講授和考核評價，導(dǎo)致學(xué)生主要關(guān)注獨(dú)立知識點(diǎn)的掌握程度，造成知識體系構(gòu)建的碎片化，很難綜合運(yùn)用所學(xué)知識求解復(fù)雜問題。

理論實(shí)踐結(jié)合斷裂化，難以學(xué)用相長主動創(chuàng)新。傳統(tǒng)研究生培養(yǎng)的理論講授環(huán)節(jié)與工程實(shí)踐環(huán)節(jié)往往存在分離，導(dǎo)致學(xué)生即使掌握了大量理論知識，面對實(shí)踐問題也難以有效運(yùn)用，缺少理論指導(dǎo)下的實(shí)踐提升和實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論創(chuàng)新，進(jìn)而缺乏主動創(chuàng)新的意識和習(xí)慣[2]。

“CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行”模式是近年來工程院校探索實(shí)踐的最新成果，具有科學(xué)性、系統(tǒng)性和可操作性等特點(diǎn)，與我國新工科發(fā)展內(nèi)涵非常吻合，已經(jīng)在國防科技大學(xué)、中國郵電大學(xué)等國內(nèi)高等院校推廣應(yīng)用[3-4]。本研究和改革探索解決的核心問題是：探索研究生CDIO 培養(yǎng)模式，推進(jìn)新工科背景下研究生培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)踐。以重大工程為需求背景，牽引構(gòu)建貫穿課程全程的案例問題，激發(fā)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題的學(xué)習(xí)興趣和動力；以系統(tǒng)工程方法論為理論指導(dǎo)，實(shí)例化復(fù)雜問題求解的方法流程和環(huán)節(jié)步驟，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生的探索欲望；以IPT小組為組織形式，培養(yǎng)提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、分享交流、相互學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和能力；以累積成效曲線為評價方式，通過持續(xù)跟蹤、反饋和評價，助力學(xué)生能力穩(wěn)步提升，并收獲可衡量的成果。

2 多方協(xié)作的建模仿真綜合實(shí)踐教學(xué)方法

仿真工程綜合實(shí)踐課程涉及系統(tǒng)建模、仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析等多個環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)方式講授系統(tǒng)工程方法和仿真手段解決現(xiàn)實(shí)軍事問題收效較弱，而多方協(xié)作的CDIO 培養(yǎng)模式卻獨(dú)具優(yōu)勢[5-6]，主要體現(xiàn)在：

注重工程實(shí)踐與理論方法的平衡。教學(xué)大綱聚焦仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析等工程實(shí)踐能力的同時，強(qiáng)化應(yīng)用導(dǎo)向的系統(tǒng)工程、建模仿真等理論方法培養(yǎng)。

注重工程設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)施的平衡。在教學(xué)過程中，教師將教學(xué)目標(biāo)分解為系列實(shí)踐項(xiàng)目，實(shí)施成果導(dǎo)向的項(xiàng)目全壽命周期組織模式。

注重個人學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作的平衡。培養(yǎng)學(xué)員主動融入、引促提升的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，實(shí)施目標(biāo)導(dǎo)向的個人主動學(xué)習(xí)和角色分工合作。

團(tuán)隊(duì)大膽創(chuàng)新教學(xué)理念和方法，改革傳統(tǒng)教學(xué)，形成了新工科背景下研究生CDIO 工程實(shí)踐培養(yǎng)模式，主要包括重大工程需求牽引的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)工程實(shí)例化的教學(xué)內(nèi)容安排、“互聯(lián)網(wǎng)+項(xiàng)目”團(tuán)隊(duì)協(xié)作攻關(guān)的教學(xué)實(shí)施、“即時反饋+累積式”教學(xué)考核評價等環(huán)節(jié)，具體如下：

2.1 重大工程需求牽引的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

圍繞教學(xué)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的重大工程的現(xiàn)實(shí)需求，設(shè)置全景式一體化教學(xué)目標(biāo)。教師使用AWAKEN 模型、《目標(biāo)計(jì)劃工作清單》等工具和方法，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)工程實(shí)踐理論與基本方法應(yīng)用于未來崗位備戰(zhàn)打仗實(shí)踐問題，并確立強(qiáng)軍興國的學(xué)習(xí)奮斗目標(biāo)[7]。

2.2 系統(tǒng)工程實(shí)例化的教學(xué)內(nèi)容安排

對標(biāo)美國MIT和NPS系統(tǒng)工程方向最新案例教學(xué)框架，實(shí)例化無人集群攻防裝備發(fā)展戰(zhàn)略管理問題，按照系統(tǒng)工程思想統(tǒng)籌設(shè)計(jì)問題定義、需求分析、方案生成、建模仿真、綜合分析等教學(xué)環(huán)節(jié)，然后各環(huán)節(jié)根據(jù)項(xiàng)目全壽命周期管理標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目申請、立項(xiàng)、開題、中期、結(jié)題等內(nèi)容[8]。

2.3 多維體驗(yàn)自由創(chuàng)新的預(yù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境

充分利用教學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建成的睿德中心、仿真實(shí)驗(yàn)室等平臺資源，打造教研用一體化教學(xué)環(huán)境，使用虛擬化、視覺化、沉浸式教學(xué)方法手段，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲和內(nèi)生動力[9-10]。

2.4 “互聯(lián)網(wǎng)+IPT”團(tuán)隊(duì)協(xié)作教學(xué)實(shí)踐

實(shí)踐分組采取“互聯(lián)網(wǎng)+IPT（Integrated Product Team）”團(tuán)隊(duì)協(xié)作模式，將跨學(xué)科、跨專業(yè)背景學(xué)員進(jìn)行團(tuán)隊(duì)自由結(jié)合和任務(wù)分工，充分發(fā)揮學(xué)生的協(xié)作創(chuàng)新意識，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.5 “即時反饋+累積式”教學(xué)考核評價

課程各階段按照“理論+案例+實(shí)踐+評價”相結(jié)合的組織方式，各階段考評采取學(xué)員質(zhì)詢、教師點(diǎn)評方式，學(xué)生根據(jù)反饋即時調(diào)整下階段實(shí)施計(jì)劃，最終個人成績由各階段團(tuán)隊(duì)和個人成績累積構(gòu)成。教員通過教學(xué)反饋進(jìn)行即時教學(xué)反思，并將教學(xué)成果反饋于重大科研任務(wù)中。

3 主要創(chuàng)新做法

3.1 重大工程任務(wù)深度融入的教學(xué)構(gòu)思新理念

科研任務(wù)與教學(xué)是相互促進(jìn)的關(guān)系?？蒲袆?chuàng)新也是教學(xué)案例創(chuàng)新的活水來源。因此，依托團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的重大工程任務(wù)，聚焦研究生工程能力培養(yǎng)需求，一是挖掘理論性與實(shí)踐性并重的現(xiàn)實(shí)需求融入教學(xué)，透析重大工程背景歷史點(diǎn)燃學(xué)員家國情懷與強(qiáng)國強(qiáng)軍夢想，牽引提升學(xué)員的未知探索欲；二是運(yùn)用重大工程項(xiàng)目管理方法，探索開展綜合實(shí)踐課程的項(xiàng)目化管理模式，大力提升學(xué)員的主觀能動性；三是聚合重大科研建設(shè)任務(wù)成果，搭建“虛擬實(shí)驗(yàn)室”教學(xué)環(huán)境，加速科研成果進(jìn)課堂、進(jìn)教材、進(jìn)實(shí)驗(yàn)，助力提升學(xué)員的漸進(jìn)獲得感。

3.2 復(fù)雜問題系統(tǒng)工程實(shí)例化求解的教學(xué)設(shè)計(jì)新模式

采用反向設(shè)計(jì)教學(xué)理念，運(yùn)用建構(gòu)主義理論，圍繞課程教學(xué)目標(biāo)，聚焦學(xué)員第一任職能力與長遠(yuǎn)發(fā)展素養(yǎng)需求，在重大工程需求牽引下，遴選復(fù)雜工程實(shí)踐問題并實(shí)例化解構(gòu)為課程教學(xué)綜合案例，運(yùn)用系統(tǒng)工程原理、過程和方法進(jìn)行遞進(jìn)式解析，確保持續(xù)適配教學(xué)目標(biāo)與計(jì)劃，培養(yǎng)學(xué)員綜合運(yùn)用所學(xué)理論方法求解復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問題的能力。

3.3 多學(xué)科交叉融合的教學(xué)組織新方法

以學(xué)生為中心、以教師為主導(dǎo)，創(chuàng)新多學(xué)科交叉融合的教學(xué)組織實(shí)施模式，組織具有不同學(xué)科背景、專業(yè)特長、興趣愛好的學(xué)員構(gòu)建IPT 小組，并采取項(xiàng)目全壽命周期管理模式，使小組在相對獨(dú)立的環(huán)境中集智協(xié)作開展復(fù)雜仿真實(shí)踐項(xiàng)目研究，并開放共享、共用優(yōu)秀成果，通過學(xué)員互助進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)收獲。

3.4 “即時反饋+累積式”的教學(xué)考核新機(jī)制

針對傳統(tǒng)形成性考核形式時間維度缺乏系統(tǒng)性的問題，以認(rèn)知發(fā)展理論為基礎(chǔ)，遵循能力動態(tài)生成規(guī)律，通過實(shí)踐問題的持續(xù)迭代升級，構(gòu)建了“實(shí)踐-反饋-再實(shí)踐”的螺旋式演進(jìn)能力培養(yǎng)方式，即時反饋學(xué)員的階段性考評結(jié)果，并全過程、系統(tǒng)化關(guān)聯(lián)生成學(xué)員能力培養(yǎng)的“累積成效曲線”，探索建立了“即時反饋+累積式”的教學(xué)考核新機(jī)制。

4 結(jié)論

筆者在與軍工企業(yè)等用人單位交流反饋中發(fā)現(xiàn)，各單位普遍認(rèn)同本研究工程實(shí)踐培養(yǎng)模式，積極遴選優(yōu)秀部隊(duì)在職干部、企業(yè)工程師來校深造。該模式對合作單位人才創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、實(shí)踐能力的鍛煉、工程能力的考核提供了參考借鑒。