“一脊兩翼”個(gè)性化人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐

馬廉潔 劉小杰 李德震 王曉蕾

[摘 要] 新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷加速，傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式單一化現(xiàn)象嚴(yán)重，用人單位、大學(xué)生等都對(duì)教育個(gè)性化的要求更加旺盛。而當(dāng)前工科課程體系對(duì)社會(huì)發(fā)展需求反饋遲滯現(xiàn)象嚴(yán)重。針對(duì)上述問題，提出并構(gòu)建了“一脊兩翼”培養(yǎng)模式，在遵循學(xué)校培養(yǎng)方案的同時(shí)，增加了工程翼和學(xué)術(shù)翼，以滿足工程實(shí)際能力、學(xué)術(shù)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的需求。以企業(yè)需求和未來發(fā)展驅(qū)動(dòng)改革，根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，分層分段特色培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生參與完整的科研項(xiàng)目。在課程體系、考核方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面都進(jìn)行了針對(duì)性的改革，取得了較好的成效。

[關(guān)鍵詞] 個(gè)性化;導(dǎo)師制;培養(yǎng)模式;機(jī)械工程;新工科

[基金項(xiàng)目] 2019年度河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“五維多要素本科院校教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系研究”（2019GJJG424）;2019年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“可加工陶瓷刀-件-屑耦合切削機(jī)理及車削力理論模型的研究”（51975113）

[作者簡介] 馬廉潔（1970—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，博士，東北大學(xué)秦皇島分校控制工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要從事切削理論、生物制造、高等工程教育研究。

[中圖分類號(hào)] G640? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）31-0088-04? ? [收稿日期] 2021-05-26

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速進(jìn)行的背景下，高等院校工科教育傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式標(biāo)準(zhǔn)化、單一化的積弊逐漸顯露，已不能很好地適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展要求。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)深刻調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級(jí)加快的社會(huì)需求，解決高等教育結(jié)構(gòu)性矛盾及同質(zhì)化的問題，政府提出引導(dǎo)部分本科高校培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變[1]。因此，有關(guān)高等教育教學(xué)模式的改革研究特別活躍[2-4]。一方面，現(xiàn)代大學(xué)生的思想更加活躍，個(gè)性更加張揚(yáng)，對(duì)教育個(gè)性化的要求更加旺盛[5，6];另一方面，用人單位對(duì)應(yīng)屆畢業(yè)生的要求也越來越高，畢業(yè)生綜合能力不夠是備受關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，高等教育培養(yǎng)模式和課程體系改革步子更應(yīng)該加快推進(jìn)，以適應(yīng)對(duì)工程教育綜合性、實(shí)踐性和社會(huì)性的要求[7，8]。

本文以東北大學(xué)秦皇島分校機(jī)械工程專業(yè)為例，通過總結(jié)該專業(yè)十幾年來的改革經(jīng)驗(yàn)，希望為新工科的建設(shè)提供借鑒。

一、“一脊兩翼”個(gè)性化培養(yǎng)體系的構(gòu)建

從2010年到目前，東北大學(xué)秦皇島分校機(jī)械工程專業(yè)探索構(gòu)建了以課內(nèi)教學(xué)為核心、以課內(nèi)強(qiáng)化、課外補(bǔ)充為支撐的“一脊兩翼”人才培養(yǎng)模式，其是從理論到實(shí)踐、從課內(nèi)到課外、從專業(yè)基本要求到學(xué)生個(gè)性化需求的全面覆蓋綜合性課程體系。根據(jù)學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備階段性特點(diǎn)，逐步遞進(jìn)，分層次、有重點(diǎn)地設(shè)置教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐任務(wù)，同時(shí)兼顧學(xué)生個(gè)人特點(diǎn)及意愿，有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化引導(dǎo)，從而做到由內(nèi)至外、由上至下的全方位立體式的工程教育模式。

“一脊兩翼”個(gè)性培養(yǎng)體系中，“一脊”是指遵循專業(yè)培養(yǎng)方案，以專業(yè)能力培養(yǎng)為核心目標(biāo)，構(gòu)建課程體系，學(xué)生學(xué)習(xí)必要課程，體現(xiàn)學(xué)生的自然成長，面向的學(xué)生群體廣，數(shù)量大。“兩翼”是指依托專業(yè)培養(yǎng)方案，增加選修課程、課外課程、參與實(shí)踐類項(xiàng)目，體現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化，以深入學(xué)習(xí)、強(qiáng)化訓(xùn)練、知識(shí)面擴(kuò)展為目標(biāo)，面向的學(xué)生數(shù)量少，以個(gè)體興趣為主，體現(xiàn)個(gè)性化。“兩翼”包括工程翼和學(xué)術(shù)翼。

（一）工程翼人才培養(yǎng)模式

工程翼是指工程強(qiáng)化型人才培養(yǎng)，專門面向?qū)C(jī)械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、機(jī)械工業(yè)項(xiàng)目開發(fā)有濃厚興趣的學(xué)生。以工程實(shí)際能力培養(yǎng)為目標(biāo)，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝能力培養(yǎng)與訓(xùn)練，以專業(yè)導(dǎo)師的橫向課題或工程項(xiàng)目為依托，以實(shí)際的機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品、技術(shù)需求、產(chǎn)品功能定位等為載體，來倒推改革培養(yǎng)過程，繼而進(jìn)行目標(biāo)任務(wù)分解，落實(shí)到課外的拓展知識(shí)學(xué)習(xí)和強(qiáng)化訓(xùn)練的課程內(nèi)容中。

一年級(jí)通過課內(nèi)簡單的組合體設(shè)計(jì)任務(wù)完成基礎(chǔ)訓(xùn)練，課外補(bǔ)充學(xué)習(xí)CAD/CAM軟件，通過強(qiáng)化訓(xùn)練做到熟練使用。

二年級(jí)針對(duì)具體的項(xiàng)目任務(wù)要求，完成一套設(shè)備的三維造型設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)，初步建立設(shè)計(jì)邏輯思維，初步形成自己的設(shè)計(jì)構(gòu)想，重點(diǎn)鍛煉機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，課外補(bǔ)充學(xué)習(xí)有限元知識(shí)，建立機(jī)械零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)和工程分析的概念，熟悉CAE工程分析軟件的使用。

三年級(jí)著重鍛煉精度設(shè)計(jì)和機(jī)械加工制造的能力，這一階段，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，掌握實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、工裝等狀況，通過具體的項(xiàng)目任務(wù)要求，完成具有功能較為簡單的整體機(jī)器設(shè)計(jì)。這一過程中，不僅僅要考慮機(jī)械產(chǎn)品的功能需求、結(jié)構(gòu)合理性、強(qiáng)度足夠，還要充分考慮工藝要素、產(chǎn)品成本、產(chǎn)品質(zhì)量、使用壽命等多方面因素，注重全局性綜合能力的培養(yǎng)，達(dá)到工程技術(shù)人員的基本要求。

四年級(jí)重點(diǎn)培養(yǎng)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和管理能力，通過安排學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜生產(chǎn)線系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)、各工段的工藝安排、各工序的裝備設(shè)計(jì)，建立系統(tǒng)化的邏輯思維，同時(shí)要初步考慮機(jī)械生產(chǎn)的人員管理、設(shè)備管理、工藝管理、圖紙管理分類等工程實(shí)際工作，以此培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力與系統(tǒng)管理能力。

（二）學(xué)術(shù)翼人才培養(yǎng)模式

學(xué)術(shù)翼是指學(xué)術(shù)強(qiáng)化型人才培養(yǎng)，主要面向?qū)W(xué)術(shù)研究興趣濃厚的學(xué)生。以學(xué)術(shù)研究的基礎(chǔ)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，強(qiáng)化發(fā)現(xiàn)問題、分析問題能力的訓(xùn)練，以專業(yè)導(dǎo)師的縱向課題為依托，以發(fā)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象、撰寫學(xué)術(shù)論文、設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)為載體，課外在力學(xué)、數(shù)學(xué)、機(jī)械制造工藝、試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)分析等方面進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。

一年級(jí)注重科學(xué)基礎(chǔ)素養(yǎng)的培養(yǎng)，課內(nèi)完成基礎(chǔ)課程的同時(shí)，課外強(qiáng)化數(shù)學(xué)、英語、物理等通識(shí)課程的學(xué)習(xí)，課外補(bǔ)充學(xué)習(xí)數(shù)值分析、Matlab等數(shù)據(jù)分析工具，掌握基本的數(shù)據(jù)分析方法和軟件應(yīng)用。

二年級(jí)注重機(jī)械工程基礎(chǔ)科學(xué)能力的培養(yǎng)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)“工程材料”“材料力學(xué)”等課程，課外補(bǔ)充疲勞、振動(dòng)、斷裂等工程力學(xué)的基礎(chǔ)理論，有針對(duì)性地閱讀相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，并進(jìn)一步總結(jié)提煉學(xué)術(shù)成果，同時(shí)進(jìn)行有限元軟件的學(xué)習(xí)，開始實(shí)踐技能訓(xùn)練，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，深入挖掘內(nèi)部理論，嘗試學(xué)術(shù)論文寫作。