項(xiàng)目教學(xué)法下工業(yè)工程人才創(chuàng)新培養(yǎng)

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摘要：工程教育專業(yè)認(rèn)證的教學(xué)理念已被各工科專業(yè)接受，成果導(dǎo)向的教育理念對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提出了新要求。在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法時(shí)，提出擬定教學(xué)項(xiàng)目的“3W1H”觀點(diǎn)，為課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。以工業(yè)工程專業(yè)為例，設(shè)計(jì)了基本素質(zhì)、專業(yè)創(chuàng)新和綜合創(chuàng)新三個(gè)教學(xué)項(xiàng)目平臺(tái)，規(guī)劃了各門課程及項(xiàng)目的目標(biāo)；制定了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)計(jì)劃，分析了三個(gè)教學(xué)項(xiàng)目平臺(tái)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)計(jì)劃之間的支撐關(guān)系，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有一定推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法；創(chuàng)新能力；工業(yè)工程

改革開(kāi)放40多年，我國(guó)工業(yè)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，已經(jīng)成為世界制造大國(guó)，大而不強(qiáng)是我國(guó)工業(yè)的顯著特點(diǎn)，要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)大國(guó)向工業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，必須以高素質(zhì)的工程人才作為支撐[1]。2016年5月，中共中央、國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，并提出培養(yǎng)世界一流創(chuàng)新型企業(yè)。2019年9月，指出，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。根據(jù)熊彼特的創(chuàng)新理論，創(chuàng)新就是將各種要素重新組合，運(yùn)用到生產(chǎn)體系中，形成實(shí)實(shí)在在的生產(chǎn)力。企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，需要以具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才和管理人才作為支撐[2]。作為地方應(yīng)用型大學(xué)，探索和創(chuàng)新教學(xué)方法，逐步提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)校企雙方的高質(zhì)量發(fā)展，是我國(guó)持續(xù)改進(jìn)教學(xué)結(jié)構(gòu)體系的不竭動(dòng)力。項(xiàng)目教學(xué)法是一種歐美發(fā)達(dá)國(guó)家常用的教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動(dòng)手能力和探索精神，在夯實(shí)知識(shí)體系的同時(shí)，做到理論知識(shí)與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，從而提升學(xué)生創(chuàng)新能力。文章以哈爾濱商業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)為例，探索適合本專業(yè)的教學(xué)模式，以提升育人質(zhì)量，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的、高素質(zhì)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

一、項(xiàng)目教學(xué)法簡(jiǎn)介

項(xiàng)目教學(xué)法是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的探究式學(xué)習(xí)模式，提倡學(xué)生探索性學(xué)習(xí)、協(xié)作性學(xué)習(xí)和自主性學(xué)習(xí)，理論結(jié)合實(shí)際，充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，是提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力的教學(xué)方法[3]。項(xiàng)目教學(xué)法在強(qiáng)調(diào)學(xué)生認(rèn)知的主體作用的同時(shí)，又強(qiáng)調(diào)要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，教師是按照項(xiàng)目工作涉獵的知識(shí)組織教學(xué)內(nèi)容，并將課程教學(xué)目標(biāo)巧妙地融入項(xiàng)目之中，以保證教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。項(xiàng)目教學(xué)法顛覆了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式[4]。教師設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目（或?qū)I(yè)綜合項(xiàng)目）時(shí)，先進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)分解，從而組織起與項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)體系，在課堂或課余時(shí)間進(jìn)行講解或指導(dǎo)；同時(shí)，又要給予學(xué)生充分的自由度，使學(xué)生在教師指導(dǎo)下進(jìn)行自主探究、廣泛交流，不斷解決項(xiàng)目中的瓶頸問(wèn)題，從而構(gòu)建出完成項(xiàng)目的知識(shí)體系，完成各自的項(xiàng)目任務(wù)，進(jìn)而不斷提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本原則

在項(xiàng)目教學(xué)法中，以項(xiàng)目為主線、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體是應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法的基本原則[5]。針對(duì)具體的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，教師首先要解決“3W1H”：（what）學(xué)生應(yīng)該學(xué)什么；（why）為什么要學(xué)習(xí)這些知識(shí)；（way）采用什么方法幫助學(xué)生學(xué)習(xí)；（how）如何掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。工業(yè)工程專業(yè)實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，需要解決以下四個(gè)問(wèn)題。

（一）學(xué)生應(yīng)該學(xué)什么（what）

工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)的能力素質(zhì)及其教學(xué)內(nèi)容具有綜合性。從典型的企業(yè)工業(yè)工程師的工作任務(wù)出發(fā)，開(kāi)發(fā)出教學(xué)項(xiàng)目，按照項(xiàng)目工作過(guò)程的邏輯關(guān)系建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，圍繞項(xiàng)目或單元教學(xué)任務(wù)，設(shè)計(jì)出每門課程的學(xué)習(xí)環(huán)境及其活動(dòng)、具體項(xiàng)目任務(wù)、技術(shù)路線及其研究方法。這不僅涉及機(jī)械和管理專業(yè)知識(shí)，還涉及會(huì)計(jì)、經(jīng)濟(jì)、建筑、物流等跨專業(yè)知識(shí)。因此，工業(yè)工程專業(yè)涉獵知識(shí)的綜合性決定了其培養(yǎng)人才的復(fù)合型。

（二）為什么要學(xué)習(xí)這些知識(shí)（why）

在項(xiàng)目教學(xué)法中，所有項(xiàng)目設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)都是為了達(dá)成本專業(yè)的畢業(yè)要求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生從查閱文獻(xiàn)、擬定技術(shù)路線、優(yōu)化方案、預(yù)期目標(biāo)、信息反饋到成果評(píng)價(jià)，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生是項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，教師為學(xué)生創(chuàng)造充分發(fā)揮潛能的寬松環(huán)境。學(xué)生的學(xué)習(xí)方式一般采用分組進(jìn)行，有分工，有協(xié)作，充分發(fā)揮學(xué)生各自的特長(zhǎng)。不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知、理解、分析、綜合、應(yīng)用，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、溝通協(xié)作能力和創(chuàng)新精神。

（三）采用什么方式幫助學(xué)生學(xué)習(xí)（way）

在項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，工業(yè)工程專業(yè)所設(shè)計(jì)的各個(gè)項(xiàng)目，不僅僅局限于教材內(nèi)容，還包括課程項(xiàng)目、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、校企合作項(xiàng)目、綜合創(chuàng)新項(xiàng)目、科技創(chuàng)新大賽項(xiàng)目等；從學(xué)習(xí)的空間角度來(lái)看，學(xué)生可以走出教室，走進(jìn)實(shí)訓(xùn)室、企業(yè)以及虛擬網(wǎng)絡(luò)世界，學(xué)習(xí)的成果不僅僅是書本知識(shí)的積累，而是做到“知行合一”，從而不斷提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、工作能力和創(chuàng)新能力。

（四）如何掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果（how）

由于項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)形式非常靈活多樣，除課堂教學(xué)以外，還包括企業(yè)實(shí)習(xí)、校內(nèi)工程實(shí)訓(xùn)、課程論文、工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等，因此，考核的內(nèi)容和成績(jī)?cè)u(píng)定方式也應(yīng)靈活多樣，可采取筆試、口頭報(bào)告、課程報(bào)告、設(shè)計(jì)報(bào)告、研發(fā)報(bào)告以及畢業(yè)論文等多種形式?？己说闹攸c(diǎn)不應(yīng)只是知識(shí)的掌握程度，而應(yīng)側(cè)重知識(shí)和技能的運(yùn)用，以及解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。學(xué)生成果評(píng)價(jià)的主體由教師和學(xué)生共同組成。教師在進(jìn)行結(jié)果評(píng)價(jià)時(shí)，也要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及項(xiàng)目組內(nèi)學(xué)生之間的相互評(píng)價(jià)，增強(qiáng)學(xué)生的獲得感，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、追求卓越的動(dòng)力。

三、工業(yè)工程專業(yè)實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的構(gòu)想

（一）工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)科類型

工業(yè)工程（IndustrialEngineering，簡(jiǎn)稱IE），起源于泰勒的科學(xué)管理理論，是一門管理科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用型交叉學(xué)科。我國(guó)高校于1993年開(kāi)設(shè)工業(yè)工程專業(yè)，培養(yǎng)模式主要有兩類：（1）依托管理專業(yè)的工業(yè)工程，授予畢業(yè)生管理學(xué)學(xué)士學(xué)位，簡(jiǎn)稱管理型工業(yè)工程專業(yè)；（2）依托機(jī)械、礦業(yè)、冶金和電子專業(yè)的工業(yè)工程，授予畢業(yè)生工學(xué)學(xué)士學(xué)位，簡(jiǎn)稱技術(shù)型工業(yè)工程專業(yè)。哈爾濱商業(yè)大學(xué)于2000年籌建工業(yè)工程專業(yè)，依托機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，是典型的技術(shù)型工業(yè)工程專業(yè)。哈爾濱商業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)旨在培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展、致力于提高工業(yè)與服務(wù)系統(tǒng)效率、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展進(jìn)步、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的復(fù)合型創(chuàng)新人才。工業(yè)工程學(xué)科交叉特性決定了教學(xué)方法的復(fù)合性、開(kāi)放性和創(chuàng)新性，因此，實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法非常有利于工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

（二）工業(yè)工程專業(yè)教學(xué)項(xiàng)目與學(xué)生創(chuàng)新能力計(jì)劃的總體設(shè)計(jì)

工業(yè)工程可分為傳統(tǒng)IE和現(xiàn)代IE。傳統(tǒng)IE是通過(guò)工作研究、設(shè)施規(guī)劃、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、企業(yè)資源管理等，提高生產(chǎn)效率；現(xiàn)代IE是以運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)為理論基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為工具，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)域鏈、智能制造等諸多新技術(shù)，使企業(yè)達(dá)到響應(yīng)敏捷化、生產(chǎn)精益化、效益綜合化，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)整體優(yōu)化，達(dá)到創(chuàng)新發(fā)展的目的[6]。哈爾濱商業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)，在立足傳統(tǒng)IE能力的基礎(chǔ)上，開(kāi)拓具有現(xiàn)代IE能力的創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃，做到與時(shí)俱進(jìn)。1.教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。按照2019版工業(yè)工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案，課程分為通識(shí)教育平臺(tái)、專業(yè)教育平臺(tái)和實(shí)踐教育平臺(tái)。工業(yè)工程專業(yè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)也可以分為三類：基本素養(yǎng)項(xiàng)目、專業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目、綜合創(chuàng)新項(xiàng)目。這三類項(xiàng)目與具體課程項(xiàng)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。（1）基本素養(yǎng)項(xiàng)目。思想素質(zhì)子項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立愛(ài)國(guó)情懷和新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想，核心是解決“為誰(shuí)學(xué)習(xí)”的問(wèn)題；通識(shí)知識(shí)子項(xiàng)目，主要使學(xué)生建立完整的知識(shí)體系和框架，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多向思維、逆向思維和批判思維的思維方法更好地認(rèn)識(shí)世界，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神和誠(chéng)實(shí)勞動(dòng)等基本素養(yǎng)。（2）專業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目。建模與數(shù)據(jù)分析子項(xiàng)目，主要提高學(xué)生計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和建模能力；機(jī)械工程子項(xiàng)目，主要讓學(xué)生掌握現(xiàn)有的機(jī)械工程類課程的基本技能，達(dá)到學(xué)以致用，并能夠結(jié)合新工科技術(shù)，創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工；管理工程子項(xiàng)目，主要使學(xué)生掌握基本的管理知識(shí)，運(yùn)用最新的技術(shù)、工具和方法，提高企業(yè)的生產(chǎn)與運(yùn)作的管理水平。（3）綜合創(chuàng)新項(xiàng)目。從創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面來(lái)講，“見(jiàn)識(shí)大于知識(shí)”。工業(yè)工程專業(yè)具有良好的傳統(tǒng)，不但讓學(xué)生參加校內(nèi)的各類工程實(shí)訓(xùn)、長(zhǎng)春一汽的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，還推動(dòng)校企聯(lián)合培養(yǎng)，學(xué)生在大三、大四時(shí)利用寒暑假和畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間，進(jìn)入相關(guān)企業(yè)（或就業(yè)單位）實(shí)習(xí)，并且實(shí)行“學(xué)分互認(rèn)”。通過(guò)深入企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，了解企業(yè)生產(chǎn)與管理現(xiàn)狀，通過(guò)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、設(shè)施合理規(guī)劃、生產(chǎn)線平衡與優(yōu)化等，實(shí)現(xiàn)綜合創(chuàng)新、校企雙贏。2.創(chuàng)新能力培養(yǎng)計(jì)劃。2018年9月，陳清泉院士提出“技術(shù)+工程+市場(chǎng)=創(chuàng)新”。對(duì)于工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生而言，首要任務(wù)是掌握專業(yè)技術(shù)和技能，并與工程實(shí)際相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知、理解、分析、綜合、運(yùn)用和創(chuàng)新[7]。依據(jù)工業(yè)工程三個(gè)教學(xué)項(xiàng)目平臺(tái)，擬定本專業(yè)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)計(jì)劃，重點(diǎn)包括以下三個(gè)方面：（1）基本創(chuàng)新素質(zhì)：愛(ài)國(guó)情懷、勞動(dòng)熱情、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感；（2）專業(yè)創(chuàng)新能力：數(shù)學(xué)建模能力、數(shù)據(jù)分析與編程能力、系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)能力、方案實(shí)施與設(shè)計(jì)能力；（3）綜合創(chuàng)新能力：協(xié)作與交流能力、多向思維能力、終身學(xué)習(xí)能力、科學(xué)決策能力及綜合創(chuàng)造力。3.教學(xué)項(xiàng)目與創(chuàng)新能力的支撐關(guān)系。工業(yè)工程專業(yè)的教學(xué)項(xiàng)目都是由培養(yǎng)方案中專業(yè)課程體系與畢業(yè)目標(biāo)支撐關(guān)系矩陣決定的，而創(chuàng)新計(jì)劃也是依據(jù)畢業(yè)要求中的34個(gè)指標(biāo)點(diǎn)設(shè)計(jì)的，因而專業(yè)教學(xué)項(xiàng)目與創(chuàng)新計(jì)劃是緊密關(guān)聯(lián)的。具體支撐關(guān)系如圖1所示?；舅刭|(zhì)項(xiàng)目是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)，著重解決“三觀”和知識(shí)結(jié)構(gòu)問(wèn)題；專業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基石，主要解決基本的知識(shí)和技能問(wèn)題；綜合創(chuàng)新項(xiàng)目是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效途徑。通過(guò)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。通過(guò)畢業(yè)生及用人單位的意見(jiàn)反饋，以及新知識(shí)和新技能逐步融入教學(xué)之中，高校應(yīng)不斷修改、完善教學(xué)項(xiàng)目和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案。面對(duì)逐步開(kāi)展的工程教學(xué)專業(yè)認(rèn)證，為了適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展和新科技進(jìn)步的浪潮，迫切需要培養(yǎng)一批具有愛(ài)國(guó)情懷、勤懇敬業(yè)的應(yīng)用型、創(chuàng)新型、復(fù)合型的工業(yè)技術(shù)人才，以促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。以工業(yè)工程專業(yè)為例，構(gòu)建了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的項(xiàng)目教學(xué)法，為工科院校的教學(xué)改革提供理論依據(jù)。

作者:于貴文 付斌 金向陽(yáng) 單位:哈爾濱商業(yè)大學(xué)