以連續承辦省級創新大賽為抓手，促人才培養模式改革與質量提升

曹樹坤 吳長忠 李國平 張輝 孫選

【摘要】以培養本科生、碩士生創新能力為目標，以連續5年承辦省級機器人創新大賽為抓手，進行了培養模式、教學方法等方面的改革，探索了教師多學科融合、碩士生以助教身份參與的師資隊伍建設辦法，建設了導師工作室，實施了以CDIO模式為引導的學生創新項目研發過程監督管理機制，取得了很好的學生創新能力培養效果。

【關鍵詞】創新大賽 承辦 培養模式改革 培養質量 提升

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）17-0240-02

1.背景介紹

1.1單位情況簡介

機械工程學院是濟南大學的主要二級學院之一，是山東省名校建設工程的重點專業建設單位，設有“機械工程”、“工業工程”、“工業設計”、“車輛工程”等本科專業，是教育部“卓越工程師教育培養計劃”項目承擔單位和山東省“高等學校機電類人才培養模式創新實驗區”建設單位。具有“機械工程”一級學科碩士學位授予權，目前在校本科生2400人，研究生200人。機械工程是國家級特色專業，機械制造及其自動化學科、機械電子工程學科是省級重點學科，機械裝備設計與仿真實驗室是山東省高校重點實驗室，建有“山東省機械構件減摩抗磨控制”工程技術研究中心。擁有一支以山東省教學名師、山東省有突出貢獻中青年專家、山東省省級教學團隊、省級精品課程教師為核心的高水平教學科研隊伍，目前承擔著國家科技重大專項計劃項目、國家863課題、國家自然科學基金、國家創新方法推廣研究項目、教育部教學改革與實踐研究項目、山東省優秀中青年科學家獎勵基金、企業委托等近百項科研項目。學院建有濟南大學工程訓練中心和機械工程實驗中心，并設有：國家級工程實踐教育中心、全國CAD應用培訓網絡培訓基地、山東省首批創新方法試點培訓基地、山東省數控技術培訓中心，以及美國Solidworks、Autodesk、德國西門子PLM等公司授權的培訓認證中心。

1.2所承辦賽事介紹

為深入學習宣傳黨的教育方針，進一步落實“大眾創業、萬眾創新”發展戰略，倡導創新驅動發展，培養大學生的創新意識、理論知識應用能力、實踐動手能力和團隊合作精神，激發當代大學生對科學技術的興趣與愛好，提高大學生的知識創新和科技發明能力，推動我省機器人等相關高新技術的發展與普及，為國家的智能制造行業培養更多優秀人才，由山東省科學技術協會、中共山東省委高校工委、共青團山東省委員會、山東省發展和改革委員會、山東省經濟和信息化委員會、山東省教育廳、山東省人力資源和社會保障廳主辦山東省大學生科技節—山東省大學生機器人大賽，目前已進行9屆，自2013年由濟南大學機械工程學院承辦，目前已連續承辦5屆。參賽對象主要為山東省各高校（含普通高校、成人院校、民辦高校、高職、技術學校）全日制在校本專科生、研究生以及以大學生為主的校企合作團隊。

1.3歷屆學生參賽的其它賽事

除參加上述機器人大賽以外，我學院學生每年還參加山東省大學生機電產品創新設計競賽、山東省工業設計大賽、山東省專利設計大賽等省級賽事，還參加兩年一度的挑戰杯課外作品大賽、創業計劃大賽、全國大學生機械創新設計大賽等賽事。

2.培養模式改革與培養質量提升

2.1人才培養模式改革

針對社會對創新性人才的需求，在本科培養方案中增加創新學分，鼓勵學生結合專業興趣參加大賽或者企業研發活動，以大賽成果或者參與企業研發的產品技術含量或水平，替換專業課程學分，更多的體現創新活動的價值；增加TRIZ創新方法課程，培養學生的創新意識與能力；增設機械制造綜合課程設計，強化學生的工藝設計能力，為學生從事企業現場工藝師工作、也為學生大學期間參與大賽、實際制作零部件打下基礎；強化機電工程實踐環節的“與時俱進”，注重實踐對象的先進性，為學生到企業工作實現無縫對接。以實踐應用能力培養為目標，理論與實踐并重，校內外互動，構建了碩士生的“專業基礎+方向模塊+拓展模塊”的課程體系與培養模式。

2.2課程教學方法改革

結合學校的百門課程改革項目立項，我院有機械設計、測試技術等五門本科課程入選，分別實施了項目式教學、案例教學、翻轉課堂等教學方法的改革；研究生的現代設計理論與方法課程實施了項目式教學法、數控系統及應用課程實施了案例教學法，均取得了較好的效果。

2.3師資隊伍建設

學院擁有機械工程、工業設計、工業工程、車輛工程等專業，機械工程專業還設有機電、機設、機制、模具等專業方向，專業門類齊全，專任教師總計近100人，博士60多人，大多具有企業工作經歷，有的來自國家級科研院所、機床制造企業，有的來自車輛制造企業、試驗機制造企業，理論功底較為深厚，同時也具備較為豐富的實際產品研發經驗，鼓勵教師相互協作、搭建科研團隊、教學團隊，為本科生、碩士生提供“多學科融合”的師資隊伍。對于新進博士、沒有企業工作經歷的，要求到企業頂班從事產品設計、工藝設計工程師，提高師資實踐能力；對于實驗實訓師資招考，注重選擇具有工作經驗，具有實踐資格的人員，為能夠更好實現學生創新能力培養的師資隊伍可持續發展打下堅實的基礎。完善碩士助教制度，切實做好教師與本科生之間聯系的橋梁作用，一是通過助教角色，可以鍛煉碩士生的管理能力，二是通過親身帶本科生開展科技創新活動，切實提高自身理論與實踐能力。

2.4條件建設

近幾年充分利用各種機會，優先購置了激光切割機、五軸加工中心、3D打印，剪板機、折彎機、數控車床，數控銑床等與企業實際生產相類似的設備，也購置了方便學生創新制作使用的搖臂鉆、臺鉆、切割機等設備，實驗室同時為學生全天候開放，為學生創新能力培養提供盡可能全面的條件支持。

2.5導師工作室建設

挖掘實驗室資源，尋求校友企業支持，從多年來從事校企合作成果突出、指導學生創新成果突出的教師中選聘，創建了十余個導師工作室，為學生、導師提供工作用房，并給每個工作室一定的經費支持，落實導師責任制，目的是督促導師帶領學生參與企業研發課題、縱向科研項目，或者帶領學生自選題項目或產品、從設計到制作、參加各類創新大賽，提高學生的創新能力。

2.6 CDIO模式的創新項目流程管理

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經過四年的探索研究，創立了CDIO工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國際合作組織。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate） ，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體 ，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。針對前述的導師工作室自命題項目或產品，采取先報學院學生管理辦公室（簡稱學辦）、同時提交擬參賽的賽事名稱，由學辦組織相關專業教師審核，審核通過予以備案立項的方式。針對不同的賽事，按照多階段、多節點監督的原則，由學辦負責提醒導師團隊、或者組織專業教師對學生項目審閱，采取學生現場答辯、項目產品展示的方式，卡著產品構思、方案設計、詳細設計、加工制作、裝配、調試的節點，引導學生切實按照CDIO的模式開展產品創新設計，實踐證明確實提高學生的創新能力。

3.成效

近五年，學生參加各類大賽、從事科技創新活動的熱情高漲，本科生每年獲得省級以上科創獎勵100多項，以2017年為例，年度共獲得國家級獎項7項，省級獎項106項，實用新型專利6項；碩士生通過做創新方面的助教，提高了自身理論水平和實踐能力的同時，也獲得了專利、論文方面的收獲，每年申報發明專利60項、實用新型專利100項以上，多人次獲得山東省研究生優秀科技創新成果、山東省專業學位研究生優秀實踐成果等獎項。