王新華,錢 煒
(上海理工大學(xué) 機械工程學(xué)院,上海 200093)
國外高校已經(jīng)形成了以創(chuàng)新性、多學(xué)科和實踐導(dǎo)向為主導(dǎo)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系。Soares,Sepulveda 等提出了一種由多學(xué)科團隊組成的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,可以讓團隊成員獲得多學(xué)科的知識,同時使項目管理、團隊合作、溝通協(xié)調(diào)及個人發(fā)展得到提升;Wilken,Mc-CleUand 等將創(chuàng)業(yè)理論與創(chuàng)業(yè)者個人的性格特征結(jié)合;Kleppe 認為在早期的教學(xué)過程中必須加入教學(xué)發(fā)明、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的內(nèi)容,提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;Timmons 提出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力必須用課程設(shè)計的方式[1]。
國內(nèi)高校關(guān)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的概念,突破了傳統(tǒng)的課程模式,以理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)模式,突出素質(zhì)和實踐的重要性。中南大學(xué)楊芳認為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以創(chuàng)造性和創(chuàng)新性為基本內(nèi)涵,以課程教學(xué)和實踐活動相結(jié)合為載體,以開發(fā)和提高受教育者綜合素質(zhì)為目標(biāo);曹勝利、雷家駒指出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)具有事業(yè)心和開創(chuàng)能力并能終身學(xué)習(xí)的人才;東北師范大學(xué)李亞員認為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育目標(biāo)具有“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識形成,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識內(nèi)化,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗生成”三個層次[2]。
為配合我國高等教育教學(xué)改革步伐,推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式變革,適應(yīng)高校創(chuàng)新教育的需求,國內(nèi)高校普遍將大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃納入本科生教學(xué)培養(yǎng)體系。從近年來的實踐效果來看,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃的實施確實對本科生教學(xué)質(zhì)量的提高起到了很大的促進作用,強化了大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、培養(yǎng)了創(chuàng)新精神,并提升了創(chuàng)業(yè)能力,也孵化了一批具有競爭力的科技創(chuàng)新型企業(yè)。
縱觀大部分高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,大多存在以下問題。
成果導(dǎo)向教育(Outcome-based Education,OBE)[3],亦稱為能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育,是一種先進的教育理念。工程專業(yè)認證背景下的高校教育,以O(shè)BE 理念為核心對工程教育實施改革。因此,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程設(shè)置應(yīng)與OBE 理念下的畢業(yè)設(shè)計達成度要求相匹配,但實際情況是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程獨立于專業(yè)課程體系之外,沒有很好地融入整個課程體系之中。多數(shù)是為了完成實踐環(huán)節(jié)學(xué)分和創(chuàng)新學(xué)分認定,這造成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃與整個培養(yǎng)體系脫節(jié),沒有起到對整個課程體系的強化作用。學(xué)生參與度與參與興趣較低,大部分學(xué)生是為了完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分而被動參與,這直接降低了學(xué)習(xí)成效。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃培養(yǎng)機制不完善,沒有一套行之有效的培養(yǎng)機制來保證課程建設(shè)與實施。課程體系不健全,沒有系統(tǒng)化的培養(yǎng)方案與實施大綱。學(xué)生無法真正掌握創(chuàng)新設(shè)計的思維方式和思維邏輯,無法運用創(chuàng)新理論科學(xué)地進行發(fā)明創(chuàng)造,多數(shù)創(chuàng)新項目創(chuàng)新性不足,難以形成一批具有競爭力的創(chuàng)新作品,獲獎作品難以真正實現(xiàn)市場推廣應(yīng)用。
OBE 理念與立德樹人是相輔相成的關(guān)系,二者密切相關(guān),相互促進。多數(shù)高校在實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中,專注于OBE 理念,而忽視了課程思政在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中的重要作用。其實,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程與社會直接接觸,直面市場,更應(yīng)該利用其課程優(yōu)勢,引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練中獲得社會的認同度,培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)價值、行業(yè)理想等方面的社會認知,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動力和創(chuàng)業(yè)意識。
基于以上問題,課程以課程思政與OBE 理念相融合的一體化“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程體系構(gòu)建為依托,打造價值引領(lǐng)、能力培養(yǎng)和知識傳授相結(jié)合[4]的機械創(chuàng)新設(shè)計示范思政課程新體系,用成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)工程教育改革,以思政育人實現(xiàn)價值引領(lǐng)。
基于課程思政和OBE 相融合的教學(xué)理念,課程構(gòu)建了與課程特色配套的教學(xué)目標(biāo)。課程教學(xué)目標(biāo)針對創(chuàng)新課程OBE 與課程思政相融合的特色,主要有以下目標(biāo)。
1.建立機械創(chuàng)新設(shè)計與社會可持續(xù)發(fā)展的協(xié)調(diào)理念
在機械創(chuàng)新設(shè)計中,充分利用機械創(chuàng)新設(shè)計基本原理與方法,熟悉創(chuàng)新設(shè)計的基本流程與創(chuàng)新思維,掌握機構(gòu)創(chuàng)新的常用方法,能夠創(chuàng)新性地設(shè)計滿足特定社會需求的機電系統(tǒng)及零部件的工藝流程。同時,遵循社會可持續(xù)發(fā)展的原則,在創(chuàng)新設(shè)計中采用新材料、環(huán)保材料對產(chǎn)品進行設(shè)計,遵循輕量化及低能耗設(shè)計原則,增強環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展的意識,以服務(wù)社會民生需求為創(chuàng)新目標(biāo),從而回報社會,回報國家。
2.培養(yǎng)團隊意識
“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程以團隊形式組織開展,團隊以項目為紐帶,根據(jù)項目類別組織不同專業(yè)、不同特長的大學(xué)生參與其中。團隊內(nèi)分工明確、各司其職,由組長組織協(xié)調(diào),以項目實施來鍛煉團隊的協(xié)作與溝通能力,團隊成員既可以充分發(fā)揮自己的個人能力,也可以向團隊成員學(xué)習(xí)不同專業(yè)知識,培養(yǎng)良好的團隊意識。
3.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新綜合素質(zhì)
“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程以實際項目設(shè)計為載體,服務(wù)社會、服務(wù)民生,通過完成項目培養(yǎng)學(xué)生的意志力和解決實際問題的能力,課程考核引入企業(yè)專家評委,培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)價值、行業(yè)理想等方面的社會認知,提升學(xué)生的行業(yè)認同度。同時,課程以參加創(chuàng)新大賽為載體可以檢驗學(xué)習(xí)成果,培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽感,摒棄自私自利的思想意識,在比賽中參與各種項目討論,演講及項目答辯,鍛煉口頭表達能力,包括陳述發(fā)言、清晰表達或回答提問等。
以上課程目標(biāo)的建立,將課程思政與OBE 相融合的教學(xué)理念有機地融合在目標(biāo)體系中,通過目標(biāo)的實現(xiàn),達到二者的無縫銜接,實現(xiàn)立德樹人目標(biāo)。
1.完善“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程培養(yǎng)機制
上海理工大學(xué)機械工程學(xué)院歷來重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練,每年都組織學(xué)生積極申報上海市和上海理工大學(xué)創(chuàng)新項目,培育了一批優(yōu)秀的創(chuàng)新項目和成果,并申請了相關(guān)發(fā)明專利。但是,創(chuàng)新課程培養(yǎng)機制和OBE 理念的培養(yǎng)目標(biāo)還沒有完整地銜接,創(chuàng)新課程設(shè)計對畢業(yè)設(shè)計的支撐效果不明顯,學(xué)生參與積極性有待加強。
為此,結(jié)合課程思政與OBE 的融合理念,使創(chuàng)新課程與相關(guān)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、課程設(shè)計、實驗課程、體驗課程、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計形成一個封閉的閉環(huán)培養(yǎng)體系,打破知識孤島,實現(xiàn)知識體系之間的協(xié)調(diào)匹配、互相促進,構(gòu)建一體化的閉環(huán)培養(yǎng)機制。圖1 所示的一體化培養(yǎng)機制以畢業(yè)設(shè)計達成度為中心目標(biāo),將基礎(chǔ)課、專業(yè)課、課程設(shè)計、頂峰體驗課程和創(chuàng)新設(shè)計課程形成一個完整的封閉鏈,將創(chuàng)新課程納入OBE 理念的課程培養(yǎng)體系中,作為封閉鏈的一環(huán),和其他環(huán)節(jié)一樣都是為了實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計達成度而不可或缺的環(huán)節(jié),從培養(yǎng)機制上提升創(chuàng)新課程的定位,而不再是培養(yǎng)體系中的邊緣課程。通過上述培養(yǎng)機制,將課程思政與OBE 理念相融合,滲入培養(yǎng)體系中的各個環(huán)節(jié),互為補充、環(huán)環(huán)相扣,形成一套完整的一體化教學(xué)培養(yǎng)機制。
圖1 一體化培養(yǎng)機制Fig.1 Ideograph of integrated training mechanism
2.規(guī)劃系統(tǒng)化的創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容
基于“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程的教學(xué)目標(biāo),結(jié)合高校創(chuàng)新類課程存在的問題,課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計需解決創(chuàng)新課程體系與專業(yè)培養(yǎng)體系不匹配、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃培養(yǎng)機制不完善、立德樹人與OBE理念融合不緊密的三大問題,為此設(shè)計一套系統(tǒng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)體系并規(guī)劃與之相配套的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程內(nèi)容至關(guān)重要?;谡n程思政與OBE 相融合的課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃[5]如表1 所示。
表1 “機械創(chuàng)新設(shè)計”教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃Tab.1 Teaching content planning of mechanical innovative design
系統(tǒng)化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)內(nèi)容根據(jù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo),從原理設(shè)計到創(chuàng)新作品的實現(xiàn),按照科學(xué)進化理論,分成7 大部分。這種理論與實踐一體化的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計,可以讓學(xué)生在掌握創(chuàng)新設(shè)計理論的基礎(chǔ)上,科學(xué)地解決項目中存在的問題,遵循發(fā)明創(chuàng)造原理的實施方法,減少創(chuàng)新設(shè)計中的盲目性,提高創(chuàng)新效率。
在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計中,結(jié)合創(chuàng)新理論和創(chuàng)新方法,將其中蘊含的思政要素融合在教學(xué)內(nèi)容的實施過程中,實現(xiàn)全方位育人目標(biāo)?!皺C械創(chuàng)新設(shè)計”課程是一門創(chuàng)新性實踐課程,直面市場、直面社會,在項目實施過程中,自然地融入相關(guān)的思政元素,在專業(yè)能力培養(yǎng)的同時,依托項目實施實現(xiàn)以德育人的目標(biāo)。
新冠疫情期間,為適應(yīng)教學(xué)要求,除了采用網(wǎng)上錄播、直播加騰訊會議交流討論的形式實現(xiàn)線上線下授課以外,課程結(jié)合疫情滿足民生的需求,在創(chuàng)新選題中引入與新冠疫情防護有關(guān)的選題,讓學(xué)生關(guān)注疫情,通過創(chuàng)新設(shè)計投身到疫情防護中。
3.建立三位一體的創(chuàng)新課程體系
基于系統(tǒng)化的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計,“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程打造了以學(xué)校、加工企業(yè)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院于一體的創(chuàng)新課程培養(yǎng)體系。體系結(jié)構(gòu)如圖2 所示。
圖2 三位一體創(chuàng)新教學(xué)體系構(gòu)成Fig.2 Composition of Trinity innovative teaching system
以創(chuàng)新理論和創(chuàng)新原理為指導(dǎo),課程以學(xué)校創(chuàng)新平臺、校外加工企業(yè)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院為依托,形成了創(chuàng)新課程一體化的閉環(huán)教學(xué)體系,為課程思政與OBE 教育融合奠定了堅實的基礎(chǔ)。
“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程以項目設(shè)計為主題,根據(jù)項目實施的流程和設(shè)計思路組織課程教學(xué),將理論與實踐環(huán)節(jié)的通道徹底打通,實現(xiàn)系統(tǒng)化的培養(yǎng)過程。
學(xué)校創(chuàng)新平臺除提供必要的設(shè)計平臺,如電腦、3D 打印設(shè)備、作品制作工具等硬件設(shè)備,也為創(chuàng)新設(shè)計項目組提供一個交流討論的場所,指導(dǎo)教師可隨時進行現(xiàn)場指導(dǎo)。創(chuàng)新平臺也是作品最后調(diào)試和演示的場所,參賽視頻制作與現(xiàn)場演講都可以借助創(chuàng)新平臺完成。創(chuàng)新平臺鍛煉了學(xué)生的組織能力、項目協(xié)作能力,并培養(yǎng)其工匠精神。通過創(chuàng)新平臺和創(chuàng)新團隊的引入,近3 年來,獲國家級創(chuàng)新大賽一等獎2 項,二等獎3 項;上海市一等獎22 項,二等獎21 項。
校外加工企業(yè)負責(zé)創(chuàng)新項目零部件加工(3D打印件除外)及工藝設(shè)計,指導(dǎo)學(xué)生零部件設(shè)計與工藝規(guī)劃,確定零部件技術(shù)要求、公差分配及機工機床的選擇,并繪制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的機械加工圖紙。同時,學(xué)生需到現(xiàn)場操作機床完成零部件的加工或者現(xiàn)場觀摩工程師加工制作產(chǎn)品的流程。通過現(xiàn)場體驗、現(xiàn)場分享產(chǎn)品的加工過程,讓學(xué)生變被動為主動,提高了其主觀能動性,并親身體驗工匠精神,從而培養(yǎng)其良好的職業(yè)素養(yǎng)。
課程引入機械藝術(shù)博物館、創(chuàng)新大賽和產(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)計案例,讓學(xué)生直面社會需求、企業(yè)課題與重大社會項目。通過藝術(shù)博物館作品展示,讓學(xué)生了解到機械設(shè)計作品的藝術(shù)性,改變機器笨重臟的傳統(tǒng)觀念,引發(fā)對專業(yè)的熱愛,進而投身到專業(yè)的學(xué)習(xí)研究之中。表2 項目1 為學(xué)生設(shè)計的機械藝術(shù)博物作品——為上理點贊。解讀創(chuàng)新項目的選題讓學(xué)生學(xué)會關(guān)注社會、關(guān)愛民生,表2 項目2 為以民生需求為選題設(shè)計的雙人背向自行車,提供人們休閑娛樂,共享美好生活。依托產(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院,課程引入上海振華重工的超大型浮式起重機關(guān)鍵技術(shù)與裝備、天鯤號挖泥船和上海起床廠的高精度軸系零件復(fù)合磨削中心、靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)及其在精密磨床中的應(yīng)用、MK8220/SD 數(shù)控隨動曲軸磨床等大國重器產(chǎn)品案例,由企業(yè)工程師現(xiàn)身說法為大學(xué)生授課,將OBE 理念與課程思政自然融合,讓學(xué)生理解企業(yè)的社會擔(dān)當(dāng)和為國設(shè)計的理想信念,激發(fā)學(xué)生的自豪感。表2 項目3 為振華港機設(shè)計的天鯤號挖泥船,產(chǎn)品為國家建設(shè)爭得了榮譽;同時,通過企業(yè)案例讓學(xué)生了解企業(yè)組織項目與設(shè)計的流程,培養(yǎng)其職業(yè)素養(yǎng)和行業(yè)認同感,并接受工程倫理的教育,樹立積極向上的價值取向。
表2 項目設(shè)計案例Tab.2 Project design case
4.引入思政元素的創(chuàng)新考核新模式
“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程考核形式多樣化,既有傳統(tǒng)的理論考核、課堂討論、答辯、平時表現(xiàn),也有參與項目展示與競賽活動對學(xué)生的綜合實踐能力進行評價。結(jié)合OBE 與思政融合的理念,通過引入企業(yè)專家評委,讓學(xué)生團隊直面市場、直面社會,增加考核學(xué)生項目團隊在項目實施過程中對項目的社會、商業(yè)和技術(shù)價值的認識,能否綜合運用所學(xué)知識完成項目,從而培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)價值、行業(yè)理想等方面的社會認知,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動力和創(chuàng)業(yè)意識。
上述思政元素考核機制的引入,更加符合“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程的特點,讓學(xué)生的綜合能力得以體現(xiàn)。這不僅強化了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而且對學(xué)生的綜合素質(zhì)進行了全面考核,提升了學(xué)生面對社會、面對市場的競爭意識,對其價值觀、團隊合作、集體榮譽等方面進行了綜合訓(xùn)練,將以德育人的理念和OBE 實現(xiàn)無縫結(jié)合。
本文以O(shè)BE 與思政融合的理念,對“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程的教學(xué)進行改革創(chuàng)新。從培養(yǎng)機制、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、課程體系及考核等多個方面進行了一些有益的探索,形成課程思政與OBE 理念相融合的“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程教學(xué)改革模式。課程模式的創(chuàng)新改革,將會促進“機械創(chuàng)新設(shè)計”課程體系的進一步完善,有助于實現(xiàn)立德樹人,有助于培養(yǎng)全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人[6]。