以產品開發為主線的項目化教學人才培養模式構建

張袁元 顓孫隨意 文少波 臧利國 趙振東

摘?要：應用型本科人才應具備本科基礎、應用特征、專業特長和職業素養，區別與學術型、技能型人才，其培養模式必須具備培養應用型能力的特征。文中分析了汽車行業和地方經濟發展與人才需求關系、社會需求與汽車人才的能力特征，總結了當前汽車類專業培養模式存在的不足，探討以產品開發為主線的項目化教學人才培養模式，通過產品對象，牽引人才培養計劃實施成效，構建知識在復雜工程環節中的應用平臺，強化學生應用型能力訓練。該模式可以作為具有明顯對象特征的專業教學模式的一種參考。

關鍵詞：項目化教學;人才培養;汽車類專業;產品開發

1 背景與意義

2015年，教育部聯合發改委、財政部發布《引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，明確指出，要推動轉型發展，高校把辦學思路真正轉到服務地方經濟社會發展上來，轉到產教融合校企合作上來，轉到培養應用型技術技能型人才上來，轉到增強學生就業創業能力上來，全面提高學校服務區域經濟社會發展和創新驅動發展的能力。緊緊圍繞創新驅動發展、中國制造2025、互聯網+、大眾創業萬眾創新、“一帶一路”等國家重大戰略，真正增強地方高校為區域經濟社會發展服務的能力。因此，應用型高校應堅持地方性、應用型，特色發展，緊密聯系行業，夯實內涵。

2019年7月，根據環境保護部與原國家質檢總局發布的《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》的要求，全國21省市發文宣布提前實施國六排放標準，加速了汽車產業的洗牌。同年12月，中共中央、國務院印發了《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》，新能源、汽車等關鍵詞在《規劃》中多次出現，“新能源”8次，汽車（智能汽車、新能源汽車）出現6次，表明《規劃綱要》將重點打造長三角地區新能源和汽車等產業的決心。2020年10月，國務院常委會會議通過了《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035年）》，為未來15年的發展打下了堅實的基礎。國家汽車產業政策規劃和調整，明確汽車領域人才的市場需求，汽車類專業的人才培養體系和模式，更應緊盯時事，不斷優化和完善人才培養模式，順應發展。

當前“互聯網+”、新工科的時代背景下，對人才的要求由從前的單一專業型轉為復合型，要求人才善于學習，善于靈活運用，能及時、全面地升級自身的知識和技術。汽車產業和產品，不僅是學科和技術的載體，同時也是各類應用、多元創新、價值實現、成果集成的有效載體。實際上，汽車學科是最具跨學科特點，也最需要復合型人才。在應用多種知識、多種能力解決復雜實際問題的過程中，汽車行業迫切需要培養人的系統思維和戰略管理能力。

2 傳統人才培養模式存在的不足

應用型本科經過近10年的發展，培養理念已逐步向素質教育轉變、個性發展與全面發展相結合、培養目標向服務社會轉變、課程設置初步實現理論與實踐相結合的現狀，隨著應用型高校服務職能的強化，地方經濟的發展以及新時代本科要求，現階段的人才培養狀態，在產教融合、協同育人方面還有深化空間。具體表現在以下幾個方面。

2.1 人才培養的課程體系對培養目標支撐的達成度不夠

由于行業、企業的協同與產教融合過程缺乏，學生能力不能緊盯崗位群需求，能力特征與當前行業發展難以做到與時俱進，導致學生能力維度不能貼合行業發展與需求;同時，以最終考試作為學生知識掌握和應用能力的考核方式仍占主體地位，人才培養成效的評價手段單一，以教師為評價主體也不足以體現社會所需求能力的考核維度。因此，造就學生受教育教學的過程和成效與社會需求聯系緊密度不足，對專業培養目標的支撐度不足，難以彰顯應用型本科人才的特色。

2.2 人才培養的課程教學模式單一、成效不足

課程教學方式方法限于課堂，課程內容的知識傳輸途徑單一，學生一定程度上存在對專業的“應試”性掌握，知識的工程應用環節不足;專業知識的交叉融合性平臺少，缺乏多學科融合的能力訓練內容以及相應的教學模式;課程中知識應用體系的復雜工程環境創建不足，學生知識掌握和應用不能充分訓練學生解決復雜工程問題的能力。

3 以產品開發為主線的項目化設計——以汽車類專業為例

以智能新能源汽車作為開發對象，體現當前汽車技術發展的前沿，智能化、電動化以及網聯化的特點，具有較好的社會實時性;同時，其作為綜合性產品，其開發過程涉及各類總成的設計與制造、性能仿真與優化、樣件制作與實驗等多學科和專業能力的融合，其真實開發產品具有行業工程背景，學生全程參與和主要承擔開發過程的環節，有效訓練學生在復雜工程環境下的知識應用和創新能力。項目化教學內容和模式不影響人才培養體系的課程基礎，作為貫穿人才培養過程的教學模式，其整合了培養體系中的課程資源、課程實踐方式，注重多學科能力、知識融合能力的訓練，尤其部分如車身設計、汽車設計、機械設計、液壓傳動、汽車實驗學、汽車電子電氣、新能源汽車技術等課程設計、專業綜合實訓、專業實習、畢業設計的實驗與實踐環節，學生參與項目化教學取得項目進展，通過項目化成效考核，可以獲得并強化原培養體系課程目標需要達成的能力，并拓展了課程的高階性、創新性和挑戰度。以產品開發為主線的項目化設計包括：項目內容、項目教學模式、項目成效評價。

3.1 以產品開發為主線的項目內容設計

以智能新能源汽車為對象，對象目標設定為滿足功能和制造樣車為最終形式，項目內容的設計目標體現工程性、遞階性、層次型，在過程中訓練學生的能力。新能源汽車開發作為教學平臺的基礎，不等同于企業開發，也區別企業的開發節奏，尊重一般教學規律，依據專業培養目標和應用型本科定位，項目化內容設計適用于教學，但也與企業開發具有一定的同質性，高校與企業兩類開發主體是相互滲透、相互融合、協同發展的。

根據教學規律的遞階性，項目內容構建四個層級，一級項目主要瞄準學生的行業認識、產品認識、開發技能訓練;二級項目中，學生可以應用相關專業知識在項目負責人的指導下進行設計，即實際參與產品開發過程中;三級項目學生可以獨立承擔產品開發的子項目，可以提出自己的設計和修改建議;四級項目具有一定挑戰度，由前三級項目中遴選的優秀學生組建畢設團隊、方程式賽車、挑戰杯團隊等，以具體產品為目標實現產品成型。

根據產品開發內容的工程性，開發主線設定為四個階段：策劃、項目技能訓練、概念設計與具體設計、試制與試驗。

（1）策劃階段：以高校為主體，調研畢業生、相關企業，市場數據統計與分析、項目化師資高校團隊組建，可移植技術現狀，參考車型、國家與行業技術標準、能力需求等;以企業為主體，調研客戶需求、分析企業技術水平和實力、市場需求、可移植技術現狀、成本分析、項目化師資企業團隊，參考車型。兩者共同確認產品對象的技術狀態、產品檔次、產品配置、目標成本以及預期售價、合理利潤等。

目標：學生了解專業的行業發展形勢、產品市場需求和新技術的發展狀況，了解學校師資和合作企業自身的特點、技術水平、設備狀況、工藝水平等狀況，最終使學生具備一定的職業素養，了解汽車產品開發的一般需求，提升其專業熱情和認可。

面向對象：低年級學生，汽車類專業，大一、大二。

（2）項目技能訓練階段：CAD、CAE軟件使用與在機械設計中的應用、新能源汽車三電系統仿真模擬，基礎項目化學習，主要以案例和實例進行，不參與具體項目實施。

目標：掌握汽車開發過程的設計原則、機械結構設計的CAD與CAE軟件應用能力、汽車電動化相關總成設計與選型、汽車性能評價與解析計算方法等。

面向對象：大二、大三。

（3）概念設計與具體設計階段：概念設計：確定整個汽車產品的目標定位，汽車總布置方案設計，確定整車、各大總成的性能參數，繪制效果圖，制定各大總成設計任務書，規定設計控制數據，完成可行性研究報告，制作產品縮小比例模型，編寫產品設計任務書。

目標：實驗數據分析和設計經驗積累，CAD、CAE解決實際工程問題中的應用與實踐。

面向對象：高年級且具備汽車設計專業知識，有一定軟件使用能力的大三學生。

具體設計：第一步，基于CAE技術及大量經驗和試驗數據的簡化整車數字化仿真，確定總成所在的位置和連接方式、總成的控制尺寸和質量、各操縱機構的位置及其運動范圍、零件運動校核、確定部件質心位置、部分總成或零部件的選型報告。

第二步，基于興趣與產品開發為導向，以總成事業部為平臺，分類指導與達成CAD、CAE解決實際工程問題的能力。碰撞分析、NVH評價、系統整體優化、流體分析、產品疲勞壽命分析、沖壓仿真分析。

面向對象：大三、大四，綜合實訓與畢業設計團隊。

（4）試制試驗階段：適用于大一至大四所有學生，強化專業學生認知實習，具有一定產品開發能力的學生參與試驗與數據分析工作。

3.2 基于產品開發項目的教學模式

團隊設置以“類企業技術中心”理念，布局各總成開發室，見圖2。組建教師和企業導師為部門主管以及項目負責人的教學與開發指導團隊，學生為各開發室成員，按照產品開發項目先由項目負責人總體負責開發任務。

產品經理匯總項目組負責人、各室負責人共同對產品開發的項目內容進行構建，總體管控產品開發流程進展的實效和產出;項目負責人根據項目級別，關注項目任務的完成;各室負責人根據學生層級和專業，以室職能為目標進行項目化技能訓練，保障產品開發的軟硬件資源。

學生成效產出和成果評價，以立項科技創新基金、項目報告、學術成果（專利或論文）、參加專業比賽（挑戰杯、節能車大賽、創新設計大賽、互聯網+大賽等）為導向或抓手，促進學生能力內化和榮譽感，采用企業導師與高校教師的協同評價體系，注重學生過程管理，確保目標能力產出。

4 項目化教學成效

以汽車產品開發為主線，以社會專業需求能力為導向，設置項目訓練內容，構建復雜工程環境，有效整合了專業能力與綜合素質的平臺資源，使學生可以有計劃學習，并強化其研究能力、應用能力、創新能力、實踐能力、職業素養以及拓展專業知識體系，進一步提升了學生多維度、交叉學科與復合專業能力的訓練強度;同時，校企協同育人，學生成果關注過程評價和成效產出，其評價體系保障了項目化教學實施具有持續改進特征。

經過項目教學的汽車類學生培養質量得到了顯著提高，能夠很快適應企業的崗位需求;學生申請專利、授權專利多件（其中經過大一至大四項目訓練學生授權發明專利11項），發表論文24篇;獲省級和校級優秀畢業設計獎項多項，獲省級以上大學生實踐創新訓練項目42項，其中國家級項目12項;獲省級以上大學生科技競賽獎項112項，其中國家級獎項18項。廣泛參與指導教師各類項目研究，其中，參與各類縱向課題20余項、橫向課題數80余項。

結語

以應用型人才的能力維度為出發點，分析當前汽車類專業人才的市場需求和時代特點，以“項目”為主體，以職業行業為引導的教學方式，構建以汽車產品開發為主線的項目化教學模式，解決了傳統教學單向輸入和復雜工程環境創建不足等問題，教與學由聽向主動學習轉變，知識掌握向能力本位轉變，項目層級的設計體現高階性、創新性和挑戰度，其教學模式體現協同育人、協同評價，以保障學生能力達成。

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基金項目：南京工程學院教學改革與建設項目（JG2019028）;江蘇省教育科學“十三五”規劃2020年度課題（B-a/2020/01/13）;南京工程學院校級高等教育研究立項課題資助（2019YB23）

作者簡介：張袁元（1982—?），男，漢族，湖北荊州人，工學博士，南京工程學院汽車與軌道交通學院副教授，研究方向：教學管理、車輛現代設計。