基于开放式校企合作平台的项目贯穿式教学模式研究

于菲 刘智光 张鹏 孙建广 焦红磊

【摘   要】   针对项目式教学实施过程中学生参与率低、与企业实践脱节、项目参与不深入等问题，构建符合项目式教学活动中各利益相关者需求的开放式校企合作平台和项目（需求）库。在此基础上，以项目为主线，将项目式教学贯穿至“创新通识课”“技术基础实践课”“创新方法专业课”“科技创新竞赛”“五位一体式项目研讨”及“毕业设计”等各教学环节，形成基于开放式校企合作平台的项目贯穿式教学模式，深化工程教育改革成效。

【关键词】   项目式教学；贯穿式；校企合作；开放式创新

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

〔中圖分类号〕  G642                      〔文献标识码〕  A              〔文章编号〕 1674 - 3229（2024）01- 0100 - 06

0     引言

新一轮科技革命和产业变革加速的时代背景下，社会对人才的需求发生巨变，由此引发了世界范围内的工程教育改革。MIT启动了以项目为中心的“新工程教育转型计划”，造就了“课程-项目-课程”螺旋式教育方式［1］。欧林工学院以项目为基础开展人才培养，重构了工程教育模式［2］。悉尼科技大学通过跨学科短期课程、面向企业开放课程、学生团队参与项目研发等多形式进行了全方位的产学研育人体系［3］。斯坦福大学从开放教育、跨学科个性化培养、使命感培养等几个方面进阶设计了人才培养模式［4］。这些成功的教育改革经验对于大多数高校而言难以复制，但其内在共同点是“跨学科、项目式、使命感”［4-7］。其中，跨学科是适应当代社会发展的知识基础；使命感是创新驱动力的核心［4］；贯穿式项目式教学是实现上述二者的途径与手段。目前我国高校项目式教学实施过程中仍存在学生参与率低、项目与企业实践差距大、项目参与不深入等问题。

本研究在文献研究和实践调研的基础上，建立符合各利益相关者需求的开放式校企合作平台，在此基础上构建项目库；以创新课程为载体实施全员项目式课程教学；建立面向学生培养各阶段主要教学环节的项目贯穿式教学模式。在此基础上，形成基于开放式校企合作平台的项目贯穿式教学模式。

1     开放式校企合作平台与项目库构建

校企合作协同创新是获取科研实践项目的有效途径和项目贯穿式教学的基础，调研发现大多数项目式教学只注重“人才培养”而忽略了企业需求及利益；校企定向项目对接方式导致竞争力缺乏、研发效率低，最终导致企业参与积极性不高，项目式教学难以落地。因此，搭建开放的，符合学生、教师、企业等多方利益需求的校企合作平台是项目式教学落地的关键。

1.1   开放式校企合作平台搭建

高校地方工业技术研究院承担着服务高校与当地企业的职责，具有校企合作的需求、基础和资源条件，是连接企业与高校的枢纽。因此，校企合作平台由其主导建立。平台面向教师、学生、企业等多利益相关者开放，以开放式创新模式运营。

教师具有教学和科研实践的任务与需求，开放式校企合作平台为教师提供了可选项目课题，通过教学活动与学生项目团队共同深入项目课题研究，为企业项目合作奠定基础、开创机会。课程环节中引入企业实际项目为学生提供了接触工程项目实践和快速锻炼提升能力的机会，课题、能力的收获提升了学生参与竞赛的积极性和可能性。高质量的创新解决方案往往会用到跨行业甚至跨领域的知识，因此，企业具有争取外部智力支持解决自身项目难题的需求。该需求在不过分耗费自身精力以及不泄露自身技术和商业秘密的前提下体现。因此，企业面向工业技术研究院提出技术需求。在项目式教学活动中，学生与教师对项目难题的解决贡献智力支持，企业参与项目方案评价环节以获取灵感与支持。与此同时，以项目为载体，学生在项目难题攻关过程中，学习并熟悉了企业所需的专业知识，为企业定向培养了人才，如图1所示。

1.2   基于校企合作平台的项目库构建

基于企业、教师、学生以及学生培养的实际需求，通过高校工业研究院及高校各类科研平台，构建涵盖企业需求、国家需求、社会需求的项目（需求）库，并进行项目库的软件开发。

为便于教师获取适合其教学、科研需求的项目信息，基于项目来源、需求层次、专业背景、所适合的竞赛类型以及当前项目进展情况对项目需求库中的项目进行分类，教师可根据需求进行项目筛选。软件界面如图2所示。

2     基于开放式校企合作平台的项目贯穿式教学模式

基于开放式校企合作平台，项目式教学贯穿至创新通识课程、技术基础实践课程、创新方法专业课程、科技创新竞赛、五位一体式项目研讨活动及毕业设计等各教学环节，形成项目贯穿式教学模式，如图3所示。

2.1   创新通识课程

创新通识课程一般在本科低年级开设，课程采用项目式教学。课程初始，任课教师在项目库中筛选适合的项目课题并面向学生发布。学生以项目小组为单位选择项目课题。学生在课程初始着手项目课题能够带着问题学习课程内容，学习过程由“教师驱使”转变为“需求牵引”。通过该过程，切实实现理论联系实际，改“学后做”为“做中学”。该阶段激发学生的创新意识、工程意识。

2.2   技术基础课程实践课程-以机械原理设计实践课程为例

技术基础课程实践课程一般在二年级开设。以机械原理设计实践课程为例，一方面在项目案例库中筛选难度适中、专业匹配的实践项目课题纳入设计题目库。另一方面，变分配式选题为自主选题，允许学生选择前面学习环节中的项目课题作为实践课程选题，该过程教师严格把关以保证契合课程培养目标。由于不同课程的内容、培养目标不同，该过程有利于学生在有限的时间和精力下深化对项目的理解、提升项目研究深度，在提升学生获得感同时，进一步提升学生专业技术实践能力。该阶段重点培养学生的工程素养和实践能力。

2.3   创新方法专业课程

创新方法专业课程一般在大学二年级下或者三年级开设，该类课程的教学模式与前期创新通识课程相同，且在课程初始的选题过程中，允许学生延续前面教学环节中的项目课题，保证学生精力投入与项目研究的深入。该阶段主要锻炼学生的创新思维，提升创新能力。

2.4   科技创新竞赛

经调研，学生参与竞赛的节点普遍在大二和大三学年，项目式教学以及教师项目机会的增多双向促进了学生参与科技创新竞赛的可能性和积极性。课程项目与科技竞赛的深度结合，一方面保证了学生对项目精力的投入及研究的深入；另一方面，导师制的项目研究形式对学生跨学科知识的获取和吸收提供了保障。该过程进一步深化了理论与实践的结合，提升了学生的获得感与创新能力，促进了学生创新人格的塑造。

2.5   “五位一体式”项目研讨活动

为满足不同层次学生的培养需求，针对上述各环节中选拔出来的精英人才，进一步提供提升创新能力的机会。在企業合作度高、需求迫切的项目中筛选出难度适中、专业相关的项目，邀请相关领域专家、负责项目的企业工程师、相关教师、科研团队研究生、精英本科生五方一起进行项目研讨。一方面，该模式为项目难题攻关提供多元智力支持，能够更快速有效地解决项目难题；更主要的是在该过程中学生能够近距离参与并学习领域专家、企业工程师、教师的解题思路和过程，快速提升学生项目实践水平和创新能力。

2.6   毕业设计

毕业设计是学生在校培养的最后环节，也是大学期间所学理论知识的综合实践环节。该教学环节项目式教学的实施以及导师制的建立为企业实践项目在毕设环节得以延续奠定了基础，助力学生创新实践与创新能力提升。

3     项目贯穿式教学实践案例

以河北工业大学机械工程学院机设201班为例，按照培养计划分别在大二上、下及大三下学期开设技术创新思维与方法（创新通识）、机械原理课程设计（实践课程）和创新设计（创新专业课程）。以机设201班学生李**的课题为例，展示项目贯穿式实践过程及效果。

3.1   项目贯穿第一阶段-创新通识课程实践

技术创新思维与方法共16学时，采用项目式教学，在课程初始阶段面向学生公布经筛选、简化、修订后的企业课题7项。学生按结组规则自愿结组选题，选题结果如表1所示。

该课程以创新思维技法学习为主，学生带着项目问题进入到课程内容的学习过程，在每组创新思维技法教学后设置小组交流讨论环节，让学生将所学方法应用到实际问题的解决过程中，理论与实践相结合，实现学与做的双向驱动与促进。该课程以培养学生创新思维和创新意识为主，以项目结题报告形式考核。学生经过项目调研、问题因果分析、基于创新技法的创意产生等环节，最终输出课题解決的创意方案。以第7组为例，其结题报告中的创意产生方案（部分）如表2所示。

3.2   项目贯穿第二阶段-机械原理课程设计实践课程

机械原理课程设计实践课程在原有“制钉机、蜂窝煤机、糕点切片机、肥皂压花机、三面切书机”等常规题库基础上，增设自主选题模块，允许学生自主带题进行该课程实践环节。学生自选题目需经授课教师审核评估。以机设201班学生李**为例，经授课教师审核评估后，将前面“技术创新思维与方法”课程的项目课题“草方格铺设机器车”作为机械原理课程设计实践环节的选题。机械原理课程设计的任务是进行机械系统运动方案设计，是创新通识课程中所得创意方案的具体概念设计方案的产出过程。其设计过程如表3所示。

3.3    项目贯穿第三阶段-创新设计课程

创新设计课程共24学时，亦采用项目式教学，在课程初始阶段面向学生公布经筛选、简化、修订后的企业课题，允许学生延续前面课程中的项目课题。仍以机设201班李**为例，继续选择“草方格铺设机器车”为该课程项目课题，应用课程的技术冲突、物质场标准解等方法解决了铺设效率低、精度低、上料困难等问题，进一步完善和优化了原方案。部分解决方案如图4所示。

3.4   项目贯穿第四阶段-大学生科技创新竞赛

学生以“草方格铺设机器车”项目参加了机械创新设计大赛、TRIZ杯全国创新方法大赛等大学生科技创新竞赛。在竞赛过程中，进一步完善了设计方案，并完成了样机试制，如图5所示。该过程使学生的创新能力进一步提升，创新人格进一步塑造。

4     结语

以高校地方工业技术研究院为纽带建立的开放式校企合作平台符合项目式教学多利益相关者需求，为项目式教学落地奠定了基础；项目式教学的实施过程为学生自主获取跨学科知识提供了需求和动力；以项目为主线，打通学生培养各阶段的主要教学环节，形成项目贯穿式教学模式，保证了项目研究的深度、学生参与广度和学生在项目深入与阶段性成果中的获得感，在该过程中逐步激发学生使命感。基于开放式校企合作平台的项目贯穿式教学模式对于项目式教学在我国高校落地，推动我国工程教育改革，切实培养适应当今社会发展的高水平创新人才具有重要的理论和实践意义。

［参考文献］

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［6］ 于海琴，陶正，王连江，等.欧林：打造工程教育的“实验室”（上）——访欧林工学院校长理查德·米勒［J］.高等工程教育研究，2018（3）：45-52.

［7］ 于海琴，陶正，王连江，等.欧林：打造工程教育的“实验室”（下）——访欧林工学院校长理查德·米勒［J］.高等工程教育研究，2018（4）：40-44+71.

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