基于OKR―AL的研究生創新實踐能力培養探索

摘 要 當前，我國工科專業研究生的創新實踐能力與新工科背景下產業界的需求存在一定差距，已成為我國教育界和產業界的共識。針對該情況，文章分析了當前研究生創新實踐能力培養中存在的問題，設計了一種融合現代管理理論OKR（Objective and Key Results，OKR）與行動學習（Action Learning，AL） 的研究生創新實踐能力培養框架，并結合機器人工程方向的科研項目進行了教學實踐，為工科專業研究生創新實踐能力的培養探索了一種新模式。

關鍵詞 研究生教育；創新實踐能力；OKR；行動學習；新工科

中圖分類號：G643 " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A " "DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.12.014

Exploration and Thinking on the Cultivation of Graduate Students ' Innovative Practice Ability Based on OKR-AL

OUYANG Jing1，2， PAN Guobing1，2， XU "Fang1

（1.College of Mechanical Engineering， Zhejiang University of Technology， Hangzhou， Zhejiang 310023;

2. Taizhou Research Institute of Zhejiang University of Technology， Taizhou， Zhejiang 318014）

Abstract At present， there is a certain gap between the innovative practical ability of engineering graduate students in China and the demand of the industry under the background of new engineering， which has become a consensus in the education and industry sectors of China. In response to this situation， the article analyzes the existing problems in the cultivation of innovative practical abilities among graduate students， designs a framework for cultivating innovative practical abilities among graduate students that integrates modern management theory OKR （Objective and Key Results， OKR） and Action Learning （AL）， and combines it with research projects in the field of robotics engineering to explore a new model for cultivating innovative practical abilities among engineering graduate students.

Keywords postgraduate education; innovative practical ability; OKR; Action Learning; new engineering

隨著人工智能與認知計算的發展，產業界對專業人才的需求量和要求進一步提高，創新實踐能力是其中至關重要的要素。因此，專業研究生創新實踐能力的培養成為當前教育改革的重要任務之一。為適應新工科理念下專業學位研究生工程實踐能力和綜合素質培養的需求，相關政策文件如《關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0的意見》[1]提出了一系列措施和要求，以促進專業研究生創新實踐能力的培養。從實際的培養效果和產業界的反饋來看，目前國內專業學位研究生的創新實踐能力還有待進一步提高。《專業學位研究生教育發展方案（2020―2025）》對當前專業學位研究生教育中存在的問題進行了分析，首先“對專業學位研究生教育的認識需要進一步深化，重學術學位、輕專業學位的觀念仍需扭轉”；其次，專業學位研究生教育的“培養模式仍需創新，培養質量亟待提高” [2]。以上問題導致專業學位研究生創新實踐能力培養成效不突出，與社會需求存在一定矛盾。因此，在新工科背景下探討專業研究生創新實踐能力的培養具有重要意義。

1 "當前專業研究生創新實踐能力培養存在的問題

為了培養具備創新實踐能力的高質量專業研究生，國內相關高校的教育和管理人員近年來從多方面進行了研究。很多教學團隊以高校創新實驗室、校企聯合培養、科技作品大賽、創新基地為導向，調動學生主動學習的興趣，對培養工科類學生的創新實踐能力有一定的借鑒意義。重慶大學的唐春森、新疆農業大學的王立文對校企聯合培養模式及機制創新進行了探討[3-4]；唐山學院的張聚濤提出以機械創新設計大賽為導向的教學體系[5]；西京學院的王旭啟基于工程大賽提出了 “雙核三線四平臺”人才模式的創新實踐能力培養方法[6]；長春大學的史麗娟構建了以學生實踐、創新能力培養為主線，多維度推進實踐創新訓練的教學體系[7]。

以上培養方式和措施均在一定程度上促進了專業研究生創新實踐能力的培養，但仍存在不足。首先，實踐能力培養環節的創新和引導不夠，導致學生在實踐中遇到困難時缺乏靈活應對的能力；其次，實踐培養過程缺乏明確的目標和評價體系，導致學生在實踐中缺乏明確的方向和動力，難以實現自我激勵和持續創新；此外，偏重于個人的知識積累，缺乏團隊合作和項目管理能力的培養，使得學生在團隊合作和項目實施方面存在欠缺。

針對現存問題，論文立足于新工科理念，從科研項目和工程實踐出發，研究一種基于OKR與行動學習融合的專業研究生創新實踐能力培養新方法。以營造有利于科研創新實踐意識人才培養的環境為著力點，以先進的培養模式為切入點，將OKR和行動學習的先進管理理念融入機器人工程專業研究生的培養中。

2 "基于OKR-AL的專業研究生創新實踐能力培養路徑

2.1 "基于OKR-AL的創新實踐能力培養方法架構

OKR即目標和關鍵結果，該方法的三大構成要素為明確目標、制訂關鍵結果，以及目標達成情況的追蹤和評估。OKR方法是一種目標管理方法，通過設定明確的目標和相關的關鍵結果來推動個人或組織的發展與進步。行動學習法是一種通過實踐和反思來促進學習與能力提升的方法，該方法的基本原理為通過實踐促使人們更深入地理解和掌握學習的概念，通過主動參與從而更好地將理論知識應用于實際情境中。其理論基礎可表示為：“學習=專業知識+洞察性提問+反思+實施”。與傳統的被動學習方式相比，行動學習法更加注重學習者的主動性和參與度，鼓勵學習者通過實踐和反思來提高技能和知識水平。

這些特點與科研實踐過程環節高度契合，因此在創新實踐能力培養中有著很大的應用潛力。機器人工程專業作為一門新興的交叉學科，對研究生的專業素養有著較高的要求。文中基于一種智能馬鞍形相貫線焊接機器人項目為例來探討OKR與行動學習融合培養模式如何幫助專業研究生明確目標、制訂關鍵結果，并在工程實踐過程中反思，達到提高創新實踐能力的目的。

結合專業研究生創新實踐能力培養的特征，借鑒OKR和行動學習法的思想，將兩者有機融合。通過OKR的應用，幫助專業研究生建立科研問題的抽象模型，明確目標和關鍵結果，從而更好地掌握科研項目和工程實踐的核心要素。另外，行動學習法強調的實踐和反思環節可培養專業研究生的問題解決能力和自主學習能力，通過實踐不斷調整和優化策略，逐步提升創新實踐水平。將OKR與行動學習有機融合，不僅可以促進專業研究生的全面發展，還能形成一套系統性的培養策略，在創新實踐中形成自我驅動和持續學習的能力。此過程中讓專業研究生參與洞察性提問、關鍵結果制訂、項目實施、目標達成情況的追蹤和評估和反思的全過程，導師則側重于啟發、引導和疑難問題指導，激發學生的主觀能動性。

2.2 "明確目標

通過設定目標，專業研究生可明確努力的方向，進而達到集中精力、提高效率的目的。在前期的需求分析和背景研究中，明確所要解決的問題和當前相關領域的最新研究進展。例如，設定一個目標，在一年內研發出一種智能馬鞍形相貫線焊接機器人。這個目標可以激勵研究生學習相關理論知識、實踐技術和最新的軟硬件工具，并努力尋找創新的技術方案。隨著科研實踐的深入，目標將逐步細化并具體，以便于團隊分工協作。以智能馬鞍形相貫線焊接機器人項目為例，可進一步將目標具體化為系統結構設計、相貫線焊縫位置視覺提取與定位、焊接實時路徑規劃等模塊。

為了讓專業研究生更加清晰地明確目標，導師首先引導學生進行洞察性提問。采用OKR方法通過課題組討論的方式，明確研發任務的目標與關鍵結果。總體目標是研發一種智能馬鞍形相貫線焊接機器人，該目標明確并且具體。課題組將借鑒仿生學的原理和技術，通過機器學習和自主學習算法，使焊接機器人能夠學習、適應環境并與之進行有效的交互。其中“機器視覺”和“路徑規劃”兩個關鍵詞決定了關鍵結果的提出，關系到研發方案的制訂。

2.3 "關鍵結果制訂

關鍵結果可以衡量目標達成情況，通過設定合適的關鍵結果，專業研究生可以據此評估他們的進展和研究路線是否正確，及時進行調整和改進。關鍵結果應該具體、可衡量、可驗證和有挑戰性，能激勵團隊成員，并給予他們明確的方向。在這一過程中，導師可以結合研究生科研基礎情況，鼓勵他們提出有挑戰性的目標。在前期的需求分析和背景研究中，明確所要解決的問題和當前相關領域的最新研究進展。通過導師引導和提問，課題組研究生結合項目目標制訂了三個明確、可量化的關鍵結果：完成機器人結構光立體視覺系統標定、建立有無弧光噪聲環境下焊縫特征點提取與位置修正模型、設計移動焊槍的步長與姿態控制策略。

2.4 "行動與反思

有了目標和關鍵結果之后，就進入具體的實踐環節。在科研實驗或工程實踐中，學生可以親身體會理論知識在實際問題中的應用。通過實踐項目和創新實驗的設計，激發學生的想象力和創造力，鼓勵他們在解決實際問題的過程中提出新的思路和方法。其中遇到的各種困難和挑戰也會引發研究生的反思活動，深刻認識到自身對焊接機器人研發技術相關基礎知識掌握的不足，激發他們進行更深入學習和研究的興趣。更進一步，為了解決這些困難和挑戰，需要不斷地思考和嘗試。通過這種方式學生能夠積累豐富的經驗和想法，從而提高創新思維與獨立解決問題的能力。

在整個實踐過程中，反思是貫穿始終的。通過對目標、關鍵結果及行動過程進行反思，及時對未達預期的環節進行優化與修正，反復迭代直至達成項目目標。在科研實踐中，采用“導師推動、全員參與”的形式，定期開展集體討論，對目標達成情況進行追蹤和評估。各小組成員匯報“完成程度”和“如何達到的”，實現交互式分享。這種反饋和調整機制可以幫助學生不斷提升自我，在逐步完成各個環節關鍵結果的同時，最終實現預期目標。與此同時，通過對目標達成情況的追蹤和評估，可進一步激發專業研究生的潛力和學習動力。

此外，OKR與行動學習法融合培養模式還能夠提升研究生的團隊合作和溝通能力，幫助專業研究生建立透明的創新實踐氛圍，營造出一個有利于創新人才培養的環境。在目標明確、關鍵結果制訂、實施和反思等環節，學生通常需要與校內外導師、其他研究生，或者與具有其他學科背景的人員交流合作，共同完成項目或實驗。在目標達成情況的追蹤和評估以及反思環節，可以采取個人獨立完成與團隊討論相結合的方式，對學生協調和合作、清晰表達自己想法和觀點能力的提升有著積極的促進作用。

3 "實踐與成效分析

將以浙江工業大學機器人工程某課題組的研發項目智能馬鞍形相貫線焊接機器人為教學實踐案例，將OKR與行動學習融合引入專業研究生創新能力培養過程，探討該方法在創新實踐能力培養中的應用與效果。課題組成員為指導教師2人，專業研究生4人，分為2組（a組和b組），分別進行相貫線焊縫位置視覺提取與定位、焊接實時路徑規劃的研究。研究生在導師引導下進行進展匯報和討論，找出問題和不足，進一步改進完善。從研究生創新實踐能力培養的教學實踐中發現：

①在整個焊接機器人的科研實踐過程中，研究生的專業基礎知識、科研創新能力得到了極大的鍛煉，設計了焊接機器人樣機系統，提出了相貫線焊縫位置視覺提取與定位、焊接實時路徑規劃方法，申請發明專利2篇，撰寫論文2篇。

②OKR與行動學習非常適合創新科研項目的過程管理，導師和研究生要根據科研進展情況靈活調整階段性目標，來適應科研實踐過程中的困難和突發因素。

③OKR與行動學習有利于工作協同，如小組和小組之間，組員和組員之間的協同；通過引導研究生自己制訂關鍵結果的方式，還能讓科研實踐更具有挑戰性，進一步激發其科研興趣。

研究結果表明，該模式能夠有效激發學生的創新能力、提高實踐能力，同時促進其團隊合作能力的提升，對于機器人工程專業研究生的創新實踐能力培養具有重要意義。未來，可以繼續深化探索該方法的可行性，并將其推廣應用于更廣泛的工科專業研究生培養中，為培養具有較強創新實踐能力的專業研究生提供有力的支持和指導。

基金項目：浙江工業大學研究生教學改革項目（2022309）。

參考文獻

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