于菲 劉智光 張鵬 孫建廣 焦紅磊

【摘? ?要】? ?針對項目式教學(xué)實施過程中學(xué)生參與率低、與企業(yè)實踐脫節(jié)、項目參與不深入等問題，構(gòu)建符合項目式教學(xué)活動中各利益相關(guān)者需求的開放式校企合作平臺和項目（需求）庫。在此基礎(chǔ)上，以項目為主線，將項目式教學(xué)貫穿至“創(chuàng)新通識課”“技術(shù)基礎(chǔ)實踐課”“創(chuàng)新方法專業(yè)課”“科技創(chuàng)新競賽”“五位一體式項目研討”及“畢業(yè)設(shè)計”等各教學(xué)環(huán)節(jié)，形成基于開放式校企合作平臺的項目貫穿式教學(xué)模式，深化工程教育改革成效。

【關(guān)鍵詞】? ?項目式教學(xué)；貫穿式；校企合作；開放式創(chuàng)新

Research on Project-Based Teaching Mode Based on Open

School-Enterprise Cooperation Platform

Yu Fei1，2， Liu Zhiguang3， Zhang Peng1，2， Sun Jianguang1，2， Jiao Honglei4

（1.Hebei University of Technology， Tianjin 300400， China;

2.National Engineering Research Center for Technological Innovation Methods and Implementation Tools， Tianjin 300400， China; 3.Tianjin Chengjian University， Tianjin 300384， China;

4.Hebei Normal University of Science & Technology， Qinhuangdao 066004， China）

【Abstract】? ? To address issues encountered during the implementation of project-based teaching， such as low student engagement， disconnection from industry practice， and shallow involvement in projects， we aim to establish an open-school-enterprise collaborative platform that aligns with the needs of various stakeholders in project-based teaching activities and create a project （requirements） repository. Building upon it， we will prioritize projects and integrate project-based teaching throughout various educational components， including "Innovative General Education Courses" "Practical Courses in Technical Fundamentals" "Advanced Courses in Innovative Methods" "Science and Technology Innovation Competitions" "Five-sphere Integrated Project Seminars" and "Graduation Projects". This will form a project-integrated teaching model based on an open-school-enterprise collaborative platform， deepening the reform of engineering education.

【Key words】? ? ? project-based teaching; project-through teaching; school-enterprise cooperation; open innovation

〔中圖分類號〕? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A ? ? ? ? ? ? ?〔文章編號〕 1674 - 3229（2024）01- 0100 - 06

0? ? ?引言

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速的時代背景下，社會對人才的需求發(fā)生巨變，由此引發(fā)了世界范圍內(nèi)的工程教育改革。MIT啟動了以項目為中心的“新工程教育轉(zhuǎn)型計劃”，造就了“課程-項目-課程”螺旋式教育方式［1］。歐林工學(xué)院以項目為基礎(chǔ)開展人才培養(yǎng)，重構(gòu)了工程教育模式［2］。悉尼科技大學(xué)通過跨學(xué)科短期課程、面向企業(yè)開放課程、學(xué)生團隊參與項目研發(fā)等多形式進行了全方位的產(chǎn)學(xué)研育人體系［3］。斯坦福大學(xué)從開放教育、跨學(xué)科個性化培養(yǎng)、使命感培養(yǎng)等幾個方面進階設(shè)計了人才培養(yǎng)模式［4］。這些成功的教育改革經(jīng)驗對于大多數(shù)高校而言難以復(fù)制，但其內(nèi)在共同點是“跨學(xué)科、項目式、使命感”［4-7］。其中，跨學(xué)科是適應(yīng)當代社會發(fā)展的知識基礎(chǔ)；使命感是創(chuàng)新驅(qū)動力的核心［4］；貫穿式項目式教學(xué)是實現(xiàn)上述二者的途徑與手段。目前我國高校項目式教學(xué)實施過程中仍存在學(xué)生參與率低、項目與企業(yè)實踐差距大、項目參與不深入等問題。

本研究在文獻研究和實踐調(diào)研的基礎(chǔ)上，建立符合各利益相關(guān)者需求的開放式校企合作平臺，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建項目庫；以創(chuàng)新課程為載體實施全員項目式課程教學(xué)；建立面向?qū)W生培養(yǎng)各階段主要教學(xué)環(huán)節(jié)的項目貫穿式教學(xué)模式。在此基礎(chǔ)上，形成基于開放式校企合作平臺的項目貫穿式教學(xué)模式。

1? ? ?開放式校企合作平臺與項目庫構(gòu)建

校企合作協(xié)同創(chuàng)新是獲取科研實踐項目的有效途徑和項目貫穿式教學(xué)的基礎(chǔ)，調(diào)研發(fā)現(xiàn)大多數(shù)項目式教學(xué)只注重“人才培養(yǎng)”而忽略了企業(yè)需求及利益；校企定向項目對接方式導(dǎo)致競爭力缺乏、研發(fā)效率低，最終導(dǎo)致企業(yè)參與積極性不高，項目式教學(xué)難以落地。因此，搭建開放的，符合學(xué)生、教師、企業(yè)等多方利益需求的校企合作平臺是項目式教學(xué)落地的關(guān)鍵。

1.1? ?開放式校企合作平臺搭建

高校地方工業(yè)技術(shù)研究院承擔(dān)著服務(wù)高校與當?shù)仄髽I(yè)的職責(zé)，具有校企合作的需求、基礎(chǔ)和資源條件，是連接企業(yè)與高校的樞紐。因此，校企合作平臺由其主導(dǎo)建立。平臺面向教師、學(xué)生、企業(yè)等多利益相關(guān)者開放，以開放式創(chuàng)新模式運營。

教師具有教學(xué)和科研實踐的任務(wù)與需求，開放式校企合作平臺為教師提供了可選項目課題，通過教學(xué)活動與學(xué)生項目團隊共同深入項目課題研究，為企業(yè)項目合作奠定基礎(chǔ)、開創(chuàng)機會。課程環(huán)節(jié)中引入企業(yè)實際項目為學(xué)生提供了接觸工程項目實踐和快速鍛煉提升能力的機會，課題、能力的收獲提升了學(xué)生參與競賽的積極性和可能性。高質(zhì)量的創(chuàng)新解決方案往往會用到跨行業(yè)甚至跨領(lǐng)域的知識，因此，企業(yè)具有爭取外部智力支持解決自身項目難題的需求。該需求在不過分耗費自身精力以及不泄露自身技術(shù)和商業(yè)秘密的前提下體現(xiàn)。因此，企業(yè)面向工業(yè)技術(shù)研究院提出技術(shù)需求。在項目式教學(xué)活動中，學(xué)生與教師對項目難題的解決貢獻智力支持，企業(yè)參與項目方案評價環(huán)節(jié)以獲取靈感與支持。與此同時，以項目為載體，學(xué)生在項目難題攻關(guān)過程中，學(xué)習(xí)并熟悉了企業(yè)所需的專業(yè)知識，為企業(yè)定向培養(yǎng)了人才，如圖1所示。

1.2? ?基于校企合作平臺的項目庫構(gòu)建

基于企業(yè)、教師、學(xué)生以及學(xué)生培養(yǎng)的實際需求，通過高校工業(yè)研究院及高校各類科研平臺，構(gòu)建涵蓋企業(yè)需求、國家需求、社會需求的項目（需求）庫，并進行項目庫的軟件開發(fā)。

為便于教師獲取適合其教學(xué)、科研需求的項目信息，基于項目來源、需求層次、專業(yè)背景、所適合的競賽類型以及當前項目進展情況對項目需求庫中的項目進行分類，教師可根據(jù)需求進行項目篩選。軟件界面如圖2所示。

2? ? ?基于開放式校企合作平臺的項目貫穿式教學(xué)模式

基于開放式校企合作平臺，項目式教學(xué)貫穿至創(chuàng)新通識課程、技術(shù)基礎(chǔ)實踐課程、創(chuàng)新方法專業(yè)課程、科技創(chuàng)新競賽、五位一體式項目研討活動及畢業(yè)設(shè)計等各教學(xué)環(huán)節(jié)，形成項目貫穿式教學(xué)模式，如圖3所示。

2.1? ?創(chuàng)新通識課程

創(chuàng)新通識課程一般在本科低年級開設(shè)，課程采用項目式教學(xué)。課程初始，任課教師在項目庫中篩選適合的項目課題并面向?qū)W生發(fā)布。學(xué)生以項目小組為單位選擇項目課題。學(xué)生在課程初始著手項目課題能夠帶著問題學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)過程由“教師驅(qū)使”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶枨鬆恳?。通過該過程，切實實現(xiàn)理論聯(lián)系實際，改“學(xué)后做”為“做中學(xué)”。該階段激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、工程意識。

2.2? ?技術(shù)基礎(chǔ)課程實踐課程-以機械原理設(shè)計實踐課程為例

技術(shù)基礎(chǔ)課程實踐課程一般在二年級開設(shè)。以機械原理設(shè)計實踐課程為例，一方面在項目案例庫中篩選難度適中、專業(yè)匹配的實踐項目課題納入設(shè)計題目庫。另一方面，變分配式選題為自主選題，允許學(xué)生選擇前面學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中的項目課題作為實踐課程選題，該過程教師嚴格把關(guān)以保證契合課程培養(yǎng)目標。由于不同課程的內(nèi)容、培養(yǎng)目標不同，該過程有利于學(xué)生在有限的時間和精力下深化對項目的理解、提升項目研究深度，在提升學(xué)生獲得感同時，進一步提升學(xué)生專業(yè)技術(shù)實踐能力。該階段重點培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和實踐能力。

2.3? ?創(chuàng)新方法專業(yè)課程

創(chuàng)新方法專業(yè)課程一般在大學(xué)二年級下或者三年級開設(shè)，該類課程的教學(xué)模式與前期創(chuàng)新通識課程相同，且在課程初始的選題過程中，允許學(xué)生延續(xù)前面教學(xué)環(huán)節(jié)中的項目課題，保證學(xué)生精力投入與項目研究的深入。該階段主要鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升創(chuàng)新能力。

2.4? ?科技創(chuàng)新競賽

經(jīng)調(diào)研，學(xué)生參與競賽的節(jié)點普遍在大二和大三學(xué)年，項目式教學(xué)以及教師項目機會的增多雙向促進了學(xué)生參與科技創(chuàng)新競賽的可能性和積極性。課程項目與科技競賽的深度結(jié)合，一方面保證了學(xué)生對項目精力的投入及研究的深入；另一方面，導(dǎo)師制的項目研究形式對學(xué)生跨學(xué)科知識的獲取和吸收提供了保障。該過程進一步深化了理論與實踐的結(jié)合，提升了學(xué)生的獲得感與創(chuàng)新能力，促進了學(xué)生創(chuàng)新人格的塑造。

2.5? ?“五位一體式”項目研討活動

為滿足不同層次學(xué)生的培養(yǎng)需求，針對上述各環(huán)節(jié)中選拔出來的精英人才，進一步提供提升創(chuàng)新能力的機會。在企業(yè)合作度高、需求迫切的項目中篩選出難度適中、專業(yè)相關(guān)的項目，邀請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜?、負?zé)項目的企業(yè)工程師、相關(guān)教師、科研團隊研究生、精英本科生五方一起進行項目研討。一方面，該模式為項目難題攻關(guān)提供多元智力支持，能夠更快速有效地解決項目難題；更主要的是在該過程中學(xué)生能夠近距離參與并學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)＜?、企業(yè)工程師、教師的解題思路和過程，快速提升學(xué)生項目實踐水平和創(chuàng)新能力。

2.6? ?畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在校培養(yǎng)的最后環(huán)節(jié)，也是大學(xué)期間所學(xué)理論知識的綜合實踐環(huán)節(jié)。該教學(xué)環(huán)節(jié)項目式教學(xué)的實施以及導(dǎo)師制的建立為企業(yè)實踐項目在畢設(shè)環(huán)節(jié)得以延續(xù)奠定了基礎(chǔ)，助力學(xué)生創(chuàng)新實踐與創(chuàng)新能力提升。

3? ? ?項目貫穿式教學(xué)實踐案例

以河北工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院機設(shè)201班為例，按照培養(yǎng)計劃分別在大二上、下及大三下學(xué)期開設(shè)技術(shù)創(chuàng)新思維與方法（創(chuàng)新通識）、機械原理課程設(shè)計（實踐課程）和創(chuàng)新設(shè)計（創(chuàng)新專業(yè)課程）。以機設(shè)201班學(xué)生李**的課題為例，展示項目貫穿式實踐過程及效果。

3.1? ?項目貫穿第一階段-創(chuàng)新通識課程實踐

技術(shù)創(chuàng)新思維與方法共16學(xué)時，采用項目式教學(xué)，在課程初始階段面向?qū)W生公布經(jīng)篩選、簡化、修訂后的企業(yè)課題7項。學(xué)生按結(jié)組規(guī)則自愿結(jié)組選題，選題結(jié)果如表1所示。

該課程以創(chuàng)新思維技法學(xué)習(xí)為主，學(xué)生帶著項目問題進入到課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程，在每組創(chuàng)新思維技法教學(xué)后設(shè)置小組交流討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生將所學(xué)方法應(yīng)用到實際問題的解決過程中，理論與實踐相結(jié)合，實現(xiàn)學(xué)與做的雙向驅(qū)動與促進。該課程以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識為主，以項目結(jié)題報告形式考核。學(xué)生經(jīng)過項目調(diào)研、問題因果分析、基于創(chuàng)新技法的創(chuàng)意產(chǎn)生等環(huán)節(jié)，最終輸出課題解決的創(chuàng)意方案。以第7組為例，其結(jié)題報告中的創(chuàng)意產(chǎn)生方案（部分）如表2所示。

3.2? ?項目貫穿第二階段-機械原理課程設(shè)計實踐課程

機械原理課程設(shè)計實踐課程在原有“制釘機、蜂窩煤機、糕點切片機、肥皂壓花機、三面切書機”等常規(guī)題庫基礎(chǔ)上，增設(shè)自主選題模塊，允許學(xué)生自主帶題進行該課程實踐環(huán)節(jié)。學(xué)生自選題目需經(jīng)授課教師審核評估。以機設(shè)201班學(xué)生李**為例，經(jīng)授課教師審核評估后，將前面“技術(shù)創(chuàng)新思維與方法”課程的項目課題“草方格鋪設(shè)機器車”作為機械原理課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的選題。機械原理課程設(shè)計的任務(wù)是進行機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計，是創(chuàng)新通識課程中所得創(chuàng)意方案的具體概念設(shè)計方案的產(chǎn)出過程。其設(shè)計過程如表3所示。

3.3? ? 項目貫穿第三階段-創(chuàng)新設(shè)計課程

創(chuàng)新設(shè)計課程共24學(xué)時，亦采用項目式教學(xué)，在課程初始階段面向?qū)W生公布經(jīng)篩選、簡化、修訂后的企業(yè)課題，允許學(xué)生延續(xù)前面課程中的項目課題。仍以機設(shè)201班李**為例，繼續(xù)選擇“草方格鋪設(shè)機器車”為該課程項目課題，應(yīng)用課程的技術(shù)沖突、物質(zhì)場標準解等方法解決了鋪設(shè)效率低、精度低、上料困難等問題，進一步完善和優(yōu)化了原方案。部分解決方案如圖4所示。

3.4? ?項目貫穿第四階段-大學(xué)生科技創(chuàng)新競賽

學(xué)生以“草方格鋪設(shè)機器車”項目參加了機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、TRIZ杯全國創(chuàng)新方法大賽等大學(xué)生科技創(chuàng)新競賽。在競賽過程中，進一步完善了設(shè)計方案，并完成了樣機試制，如圖5所示。該過程使學(xué)生的創(chuàng)新能力進一步提升，創(chuàng)新人格進一步塑造。

4? ? ?結(jié)語

以高校地方工業(yè)技術(shù)研究院為紐帶建立的開放式校企合作平臺符合項目式教學(xué)多利益相關(guān)者需求，為項目式教學(xué)落地奠定了基礎(chǔ)；項目式教學(xué)的實施過程為學(xué)生自主獲取跨學(xué)科知識提供了需求和動力；以項目為主線，打通學(xué)生培養(yǎng)各階段的主要教學(xué)環(huán)節(jié)，形成項目貫穿式教學(xué)模式，保證了項目研究的深度、學(xué)生參與廣度和學(xué)生在項目深入與階段性成果中的獲得感，在該過程中逐步激發(fā)學(xué)生使命感?；陂_放式校企合作平臺的項目貫穿式教學(xué)模式對于項目式教學(xué)在我國高校落地，推動我國工程教育改革，切實培養(yǎng)適應(yīng)當今社會發(fā)展的高水平創(chuàng)新人才具有重要的理論和實踐意義。

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