基于開放式校企合作平臺的項目貫穿式教學模式研究

于菲 劉智光 張鵬 孫建廣 焦紅磊

【摘? ?要】? ?針對項目式教學實施過程中學生參與率低、與企業實踐脫節、項目參與不深入等問題，構建符合項目式教學活動中各利益相關者需求的開放式校企合作平臺和項目（需求）庫。在此基礎上，以項目為主線，將項目式教學貫穿至“創新通識課”“技術基礎實踐課”“創新方法專業課”“科技創新競賽”“五位一體式項目研討”及“畢業設計”等各教學環節，形成基于開放式校企合作平臺的項目貫穿式教學模式，深化工程教育改革成效。

【關鍵詞】? ?項目式教學；貫穿式；校企合作；開放式創新

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業變革加速的時代背景下，社會對人才的需求發生巨變，由此引發了世界范圍內的工程教育改革。MIT啟動了以項目為中心的“新工程教育轉型計劃”，造就了“課程-項目-課程”螺旋式教育方式［1］。歐林工學院以項目為基礎開展人才培養，重構了工程教育模式［2］。悉尼科技大學通過跨學科短期課程、面向企業開放課程、學生團隊參與項目研發等多形式進行了全方位的產學研育人體系［3］。斯坦福大學從開放教育、跨學科個性化培養、使命感培養等幾個方面進階設計了人才培養模式［4］。這些成功的教育改革經驗對于大多數高校而言難以復制，但其內在共同點是“跨學科、項目式、使命感”［4-7］。其中，跨學科是適應當代社會發展的知識基礎；使命感是創新驅動力的核心［4］；貫穿式項目式教學是實現上述二者的途徑與手段。目前我國高校項目式教學實施過程中仍存在學生參與率低、項目與企業實踐差距大、項目參與不深入等問題。

本研究在文獻研究和實踐調研的基礎上，建立符合各利益相關者需求的開放式校企合作平臺，在此基礎上構建項目庫；以創新課程為載體實施全員項目式課程教學；建立面向學生培養各階段主要教學環節的項目貫穿式教學模式。在此基礎上，形成基于開放式校企合作平臺的項目貫穿式教學模式。

1? ? ?開放式校企合作平臺與項目庫構建

校企合作協同創新是獲取科研實踐項目的有效途徑和項目貫穿式教學的基礎，調研發現大多數項目式教學只注重“人才培養”而忽略了企業需求及利益；校企定向項目對接方式導致競爭力缺乏、研發效率低，最終導致企業參與積極性不高，項目式教學難以落地。因此，搭建開放的，符合學生、教師、企業等多方利益需求的校企合作平臺是項目式教學落地的關鍵。

1.1? ?開放式校企合作平臺搭建

高校地方工業技術研究院承擔著服務高校與當地企業的職責，具有校企合作的需求、基礎和資源條件，是連接企業與高校的樞紐。因此，校企合作平臺由其主導建立。平臺面向教師、學生、企業等多利益相關者開放，以開放式創新模式運營。

教師具有教學和科研實踐的任務與需求，開放式校企合作平臺為教師提供了可選項目課題，通過教學活動與學生項目團隊共同深入項目課題研究，為企業項目合作奠定基礎、開創機會。課程環節中引入企業實際項目為學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生參與競賽的積極性和可能性。高質量的創新解決方案往往會用到跨行業甚至跨領域的知識，因此，企業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和商業秘密的前提下體現。因此，企業面向工業技術研究院提出技術需求。在項目式教學活動中，學生與教師對項目難題的解決貢獻智力支持，企業參與項目方案評價環節以獲取靈感與支持。與此同時，以項目為載體，學生在項目難題攻關過程中，學習并熟悉了企業所需的專業知識，為企業定向培養了人才，如圖1所示。

1.2? ?基于校企合作平臺的項目庫構建

基于企業、教師、學生以及學生培養的實際需求，通過高校工業研究院及高校各類科研平臺，構建涵蓋企業需求、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。

為便于教師獲取適合其教學、科研需求的項目信息，基于項目來源、需求層次、專業背景、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模式

基于開放式校企合作平臺，項目式教學貫穿至創新通識課程、技術基礎實踐課程、創新方法專業課程、科技創新競賽、五位一體式項目研討活動及畢業設計等各教學環節，形成項目貫穿式教學模式，如圖3所示。

2.1? ?創新通識課程

創新通識課程一般在本科低年級開設，課程采用項目式教學。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學生發布。學生以項目小組為單位選擇項目課題。學生在課程初始著手項目課題能夠帶著問題學習課程內容，學習過程由“教師驅使”轉變為“需求牽引”。通過該過程，切實實現理論聯系實際，改“學后做”為“做中學”。該階段激發學生的創新意識、工程意識。

2.2? ?技術基礎課程實踐課程-以機械原理設計實踐課程為例

技術基礎課程實踐課程一般在二年級開設。以機械原理設計實踐課程為例，一方面在項目案例庫中篩選難度適中、專業匹配的實踐項目課題納入設計題目庫。另一方面，變分配式選題為自主選題，允許學生選擇前面學習環節中的項目課題作為實踐課程選題，該過程教師嚴格把關以保證契合課程培養目標。由于不同課程的內容、培養目標不同，該過程有利于學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，在提升學生獲得感同時，進一步提升學生專業技術實踐能力。該階段重點培養學生的工程素養和實踐能力。

2.3? ?創新方法專業課程

創新方法專業課程一般在大學二年級下或者三年級開設，該類課程的教學模式與前期創新通識課程相同，且在課程初始的選題過程中，允許學生延續前面教學環節中的項目課題，保證學生精力投入與項目研究的深入。該階段主要鍛煉學生的創新思維，提升創新能力。

2.4? ?科技創新競賽

經調研，學生參與競賽的節點普遍在大二和大三學年，項目式教學以及教師項目機會的增多雙向促進了學生參與科技創新競賽的可能性和積極性。課程項目與科技競賽的深度結合，一方面保證了學生對項目精力的投入及研究的深入；另一方面，導師制的項目研究形式對學生跨學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合，提升了學生的獲得感與創新能力，促進了學生創新人格的塑造。

2.5? ?“五位一體式”項目研討活動

為滿足不同層次學生的培養需求，針對上述各環節中選拔出來的精英人才，進一步提供提升創新能力的機會。在企業合作度高、需求迫切的項目中篩選出難度適中、專業相關的項目，邀請相關領域專家、負責項目的企業工程師、相關教師、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生能夠近距離參與并學習領域專家、企業工程師、教師的解題思路和過程，快速提升學生項目實踐水平和創新能力。

2.6? ?畢業設計

畢業設計是學生在校培養的最后環節，也是大學期間所學理論知識的綜合實踐環節。該教學環節項目式教學的實施以及導師制的建立為企業實踐項目在畢設環節得以延續奠定了基礎，助力學生創新實踐與創新能力提升。

3? ? ?項目貫穿式教學實踐案例

以河北工業大學機械工程學院機設201班為例，按照培養計劃分別在大二上、下及大三下學期開設技術創新思維與方法（創新通識）、機械原理課程設計（實踐課程）和創新設計（創新專業課程）。以機設201班學生李**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-創新通識課程實踐

技術創新思維與方法共16學時，采用項目式教學，在課程初始階段面向學生公布經篩選、簡化、修訂后的企業課題7項。學生按結組規則自愿結組選題，選題結果如表1所示。

該課程以創新思維技法學習為主，學生帶著項目問題進入到課程內容的學習過程，在每組創新思維技法教學后設置小組交流討論環節，讓學生將所學方法應用到實際問題的解決過程中，理論與實踐相結合，實現學與做的雙向驅動與促進。該課程以培養學生創新思維和創新意識為主，以項目結題報告形式考核。學生經過項目調研、問題因果分析、基于創新技法的創意產生等環節，最終輸出課題解決的創意方案。以第7組為例，其結題報告中的創意產生方案（部分）如表2所示。

3.2? ?項目貫穿第二階段-機械原理課程設計實踐課程

機械原理課程設計實踐課程在原有“制釘機、蜂窩煤機、糕點切片機、肥皂壓花機、三面切書機”等常規題庫基礎上，增設自主選題模塊，允許學生自主帶題進行該課程實踐環節。學生自選題目需經授課教師審核評估。以機設201班學生李**為例，經授課教師審核評估后，將前面“技術創新思維與方法”課程的項目課題“草方格鋪設機器車”作為機械原理課程設計實踐環節的選題。機械原理課程設計的任務是進行機械系統運動方案設計，是創新通識課程中所得創意方案的具體概念設計方案的產出過程。其設計過程如表3所示。

3.3? ? 項目貫穿第三階段-創新設計課程

創新設計課程共24學時，亦采用項目式教學，在課程初始階段面向學生公布經篩選、簡化、修訂后的企業課題，允許學生延續前面課程中的項目課題。仍以機設201班李**為例，繼續選擇“草方格鋪設機器車”為該課程項目課題，應用課程的技術沖突、物質場標準解等方法解決了鋪設效率低、精度低、上料困難等問題，進一步完善和優化了原方案。部分解決方案如圖4所示。

3.4? ?項目貫穿第四階段-大學生科技創新競賽

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

4? ? ?結語

以高校地方工業技術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多利益相關者需求，為項目式教學落地奠定了基礎；項目式教學的實施過程為學生自主獲取跨學科知識提供了需求和動力；以項目為主線，打通學生培養各階段的主要教學環節，形成項目貫穿式教學模式，保證了項目研究的深度、學生參與廣度和學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學生使命感?；陂_放式校企合作平臺的項目貫穿式教學模式對于項目式教學在我國高校落地，推動我國工程教育改革，切實培養適應當今社會發展的高水平創新人才具有重要的理論和實踐意義。

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