走進(jìn)廣州大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院智能制造拔尖班的實(shí)驗(yàn)室,猶如徜徉在創(chuàng)新王國(guó),智能垃圾分類(lèi)裝置、智能菠蘿采摘機(jī)、自動(dòng)疊衣機(jī)、海洋垃圾處理裝置等,令人眼花繚亂。拔尖班負(fù)責(zé)人劉老師給我們介紹起機(jī)電信息類(lèi)創(chuàng)新人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。
第九屆機(jī)創(chuàng)大賽
自2009年,該院就在進(jìn)行“三元協(xié)同、四維評(píng)價(jià)”創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐工作,在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面結(jié)出了諸多碩果:獲“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽特等獎(jiǎng)、ARM ST創(chuàng)新大賽特等獎(jiǎng)(全國(guó)冠軍)等省級(jí)以上競(jìng)賽獎(jiǎng)235項(xiàng),申請(qǐng)專(zhuān)利289件,立項(xiàng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目272項(xiàng)。連續(xù)10屆均有學(xué)生獲學(xué)?!笆褜W(xué)生”,學(xué)生考研及出國(guó)深造率近三年翻兩番……
在成立不到兩年時(shí),機(jī)械與電氣工程學(xué)院就獲批教育部“以CDIO(C-構(gòu)思、D-設(shè)計(jì)、I-實(shí)施、O-運(yùn)行,涵蓋工程產(chǎn)品的全生命周期)模式為特色”的第二類(lèi)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn),成為機(jī)電工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的試驗(yàn)田。對(duì)于這一時(shí)代使命,該如何迎接挑戰(zhàn),在高等工程教育改革中闖出一片新天地的呢?
理念創(chuàng)新;全方位服務(wù)學(xué)生
走進(jìn)機(jī)械與電氣工程學(xué)院,接觸機(jī)電的學(xué)生,明顯感覺(jué)到“德才兼?zhèn)?、分?lèi)培養(yǎng)、交叉融合、創(chuàng)新發(fā)展”的氣息。正如該院教學(xué)院長(zhǎng)柳晶晶所說(shuō)的,為應(yīng)對(duì)粵港澳大灣區(qū)新一代信息技術(shù)、智能制造和機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,學(xué)院在廣州大學(xué)人才培養(yǎng)底色基礎(chǔ)上凝練了 “德才兼?zhèn)洹⒎诸?lèi)培養(yǎng)、交叉融合、創(chuàng)新發(fā)展”的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)理念,通過(guò)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)模式改革,將學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的提升作為人才培養(yǎng)工作的重要內(nèi)涵,并貫穿于教學(xué)和科研訓(xùn)練的全過(guò)程,從而解決了創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)與其它培養(yǎng)環(huán)節(jié)彼此分割、未能有效貫通融合等問(wèn)題。構(gòu)建以專(zhuān)業(yè)交叉融合、學(xué)生團(tuán)隊(duì)融合、教學(xué)團(tuán)隊(duì)融合、實(shí)踐平臺(tái)融合為基礎(chǔ)的質(zhì)量支撐體系,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題并提出新問(wèn)題的能力。在該培養(yǎng)理念的引領(lǐng)下,在課程、組隊(duì)、師資、實(shí)踐平臺(tái)等方面服務(wù)學(xué)生。
海扁蟲(chóng)仿生機(jī)器人
探訪該學(xué)院的卓越班,發(fā)現(xiàn)有幾組學(xué)生在安裝調(diào)整的各組的裝置。其中陳思霖團(tuán)隊(duì)正在調(diào)試仿生海扁蟲(chóng)的水下波動(dòng)推進(jìn)裝置,五位同學(xué)分別來(lái)自機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)器人工程、電子信息工程三個(gè)專(zhuān)業(yè)?!斑@個(gè)項(xiàng)目涉及機(jī)械、圖像識(shí)別、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)控制等方面,單靠一個(gè)專(zhuān)業(yè)做不來(lái),我們來(lái)自不同的專(zhuān)業(yè),分工協(xié)作,才能完成這個(gè)波動(dòng)推進(jìn)裝置”陳思霖總結(jié)道。
“院內(nèi)很多課程都體現(xiàn)了學(xué)科融合,也配備了學(xué)科融合的師資進(jìn)行課程教學(xué)與項(xiàng)目指導(dǎo),保證學(xué)生團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目進(jìn)展的各個(gè)階段得到知識(shí)支持”成果負(fù)責(zé)人(學(xué)院前院長(zhǎng))張春良教授介紹道。通過(guò)查閱學(xué)院的人才培養(yǎng)方案與課程大綱,每個(gè)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了10多門(mén)與時(shí)俱進(jìn)的學(xué)科融合類(lèi)選修課,也在核心專(zhuān)業(yè)課程增加跨學(xué)科的知識(shí),以擴(kuò)大學(xué)生的視野,提升專(zhuān)業(yè)融合意識(shí)。各融合課程組教學(xué)成員來(lái)自不同專(zhuān)業(yè),包括教學(xué)名師、杰出青年獲得者、教育部跨世紀(jì)優(yōu)秀人才等大咖,能夠隨時(shí)為學(xué)生項(xiàng)目組提供專(zhuān)業(yè)融合的知識(shí)服務(wù)。
學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐
在實(shí)踐平臺(tái)融合方面,該院搭建了科研創(chuàng)新、學(xué)科競(jìng)賽、產(chǎn)業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新基地、學(xué)生社團(tuán)等“五位一體”的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái),促進(jìn)優(yōu)質(zhì)實(shí)踐教學(xué)資源的有效利用,為學(xué)生提供了全方位的實(shí)踐平臺(tái)。參加校企班的羅湛騰介紹道:“通過(guò)到企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐,收獲許多工程實(shí)踐的體驗(yàn),比如工程圖紙,企業(yè)的圖紙非常規(guī)范,給我們很多觸動(dòng),強(qiáng)化我們遵守規(guī)范的意識(shí)。還有項(xiàng)目也是真實(shí)的項(xiàng)目,讓我們體驗(yàn)了真實(shí)的工程環(huán)境,設(shè)計(jì)中要嚴(yán)謹(jǐn),不能隨心所欲”。正是這些資源融合的實(shí)踐平臺(tái),讓學(xué)生做中學(xué),理論與實(shí)踐同步提升,專(zhuān)業(yè)技能與創(chuàng)新能力同步提升。
三元協(xié)同:全程支撐學(xué)生
創(chuàng)新人才培養(yǎng),需要機(jī)制支撐。在廣州大學(xué)致力于培養(yǎng)具有廣大底色的創(chuàng)新型人才的氛圍下,機(jī)械與電氣工程學(xué)院經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的CDIO工程教育模式實(shí)踐,構(gòu)建了研學(xué)協(xié)同、賽學(xué)協(xié)同、產(chǎn)學(xué)協(xié)同的“三元協(xié)同”育人機(jī)制,以生為本,實(shí)施創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)。研學(xué)協(xié)同是通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)模式,融合“教”、“研”、“學(xué)”內(nèi)核,啟智促學(xué);以創(chuàng)新基地、科研創(chuàng)新平臺(tái)為支撐,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)科研方向與課程模塊、標(biāo)志性成果與專(zhuān)業(yè)課程、科研平臺(tái)與創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)“三個(gè)一體化”。
賽學(xué)協(xié)同是通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐模式,拓展“教”、“研”、“學(xué)”深度,引壓促學(xué);以學(xué)生社團(tuán)、學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)為支撐,課賽結(jié)合,任務(wù)驅(qū)動(dòng),團(tuán)隊(duì)合作,提升實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。產(chǎn)學(xué)協(xié)同是通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐資源,拓展“教”、“研”、“學(xué)”空間,開(kāi)物鑄才,并以產(chǎn)業(yè)實(shí)踐基地為支撐,將社會(huì)優(yōu)勢(shì)資源轉(zhuǎn)化為育人資源,增加學(xué)生工程實(shí)踐機(jī)會(huì)。
海灘垃圾處理裝置
該院出臺(tái)的一系列教學(xué)管理規(guī)范文件均顯示了三元協(xié)同育人機(jī)制的運(yùn)作方式。從成果負(fù)責(zé)人張春良教授那里得知學(xué)院教學(xué)改革歷程:“學(xué)院剛成立時(shí),師資基礎(chǔ)較差,教學(xué)科研均相對(duì)薄弱,決定以教學(xué)改革為突破口,2009年鉚足勁申報(bào)了國(guó)家特色專(zhuān)業(yè),并獲得立項(xiàng),開(kāi)啟了教學(xué)模式改革,在CDIO工程教育模式實(shí)踐方面逐步取得了不錯(cuò)的成績(jī),教研項(xiàng)目、教學(xué)管理均在學(xué)校表現(xiàn)出色。教學(xué)改革取得成果后,也促進(jìn)了教師科研的發(fā)展,很多教師拿到了國(guó)家級(jí)項(xiàng)目,通過(guò)項(xiàng)目研究,將研究成果反哺教學(xué),又進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)改革深入,形成了成效顯著的教學(xué)科研相長(zhǎng)的共贏發(fā)展局面,逐漸建立了三元協(xié)同育人機(jī)制”。
碰到學(xué)院四年級(jí)學(xué)生梁家喬,一提到賽學(xué)協(xié)同,他就興奮地講開(kāi)了,三年來(lái),參加各類(lèi)科技類(lèi)賽事,獲第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽國(guó)賽二等獎(jiǎng)、第七屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng) ”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國(guó)賽銀獎(jiǎng)、第十屆全國(guó)大學(xué)生光電設(shè)計(jì)大賽“初創(chuàng)組”國(guó)賽一等獎(jiǎng)、第八屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng) ”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)賽省賽金獎(jiǎng)等,申請(qǐng)專(zhuān)利12件,其中11件為發(fā)明專(zhuān)利(4項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利),已授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利4件,實(shí)用新型專(zhuān)利1件。這些豐碩的成果無(wú)不得益于賽學(xué)協(xié)同機(jī)制。
學(xué)生創(chuàng)業(yè)路演
“張教授耐心地科研啟發(fā),使我的研究興趣得以充分激發(fā)?!鲍@得 “挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽國(guó)賽二等獎(jiǎng)的衛(wèi)雯奇如是說(shuō),科研道路并不是順暢的,需要嚴(yán)格的學(xué)術(shù)訓(xùn)練,本科生底子薄,老師們嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研態(tài)度感染了我們,在各位老師的言傳身教與人文關(guān)懷下,促進(jìn)我們自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的項(xiàng)目研究與總結(jié),才取得了好的競(jìng)賽成績(jī)。
“針對(duì)創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)過(guò)程,我們采用了“興趣激發(fā)—項(xiàng)目實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)”的遞進(jìn)式全過(guò)程創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑”,柳院長(zhǎng)給我們介紹道,以“1 X”課程及探究性教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,構(gòu)建了基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程體系,依托“三元協(xié)同”,全面提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與實(shí)踐能力,以動(dòng)態(tài)化的教學(xué)策略應(yīng)對(duì)個(gè)性需求和社會(huì)需要,實(shí)現(xiàn)因材施教。
學(xué)生參加競(jìng)賽一體化打包機(jī)
第一階為面向全體學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)課、興趣課程群與創(chuàng)新研討課等。興趣課程群由“1 X”課程組成,即1個(gè)專(zhuān)業(yè)的課程輔助“X組”學(xué)科融合的選修課程群。該階段集中在大學(xué)第一年,目標(biāo)為:建立專(zhuān)業(yè)興趣,選定主修專(zhuān)業(yè),確定興趣課程群,掌握學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),增強(qiáng)自驅(qū)力。
第二階為項(xiàng)目實(shí)踐,在資源融合的實(shí)踐平臺(tái)支持下,以“實(shí)踐能力 興趣”為指引,激勵(lì)學(xué)生參加課內(nèi)外實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽、科學(xué)研究項(xiàng)目等實(shí)踐活動(dòng),提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。該階段集中在大學(xué)第二、三年,目標(biāo)為:掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)與創(chuàng)新方法知識(shí),負(fù)責(zé)或參與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),與團(tuán)隊(duì)成員協(xié)同完成項(xiàng)目,熟悉項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行過(guò)程,能夠知行合一、專(zhuān)創(chuàng)融合。
學(xué)生參賽-立體自行車(chē)停放裝置
第三階為創(chuàng)新設(shè)計(jì),結(jié)合學(xué)生發(fā)展與產(chǎn)業(yè)需求,通過(guò)系統(tǒng)級(jí)的實(shí)踐課程、科學(xué)研究、學(xué)科競(jìng)賽和畢業(yè)設(shè)計(jì),對(duì)學(xué)生實(shí)施最高階的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。以成果為導(dǎo)向,所設(shè)計(jì)方案在教師和企業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行升級(jí)迭代與優(yōu)化,逐步具備實(shí)用性和產(chǎn)業(yè)化的特征。該階段集中在大學(xué)第四年,目標(biāo)為:精通專(zhuān)業(yè)方向知識(shí),能夠求解復(fù)雜工程問(wèn)題,負(fù)責(zé)或參與復(fù)雜工程項(xiàng)目,在其中一方面做出自己的獨(dú)特貢獻(xiàn),具有創(chuàng)新方法應(yīng)用、創(chuàng)新解決工程問(wèn)題的能力。
服務(wù)機(jī)器人-學(xué)生作品
每個(gè)階段按照這些目標(biāo)指標(biāo)進(jìn)行考核,達(dá)標(biāo)即進(jìn)入下一個(gè)階段,不達(dá)標(biāo)則分析原因,并補(bǔ)充訓(xùn)練,直到達(dá)到階段目標(biāo)。創(chuàng)新的教學(xué)路徑,使得創(chuàng)新型人才培養(yǎng)成果斐然:機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生在就業(yè)、升學(xué)深造中顯現(xiàn)出很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。不少保送讀研上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)等國(guó)內(nèi)外頂尖名校留學(xué)深造的優(yōu)秀學(xué)子,如電子信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生魏子熙在美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)深造后任谷歌總部軟件工程師。
四維評(píng)價(jià):全程聚焦創(chuàng)新
創(chuàng)新型人才評(píng)價(jià)是一個(gè)難點(diǎn),機(jī)械與電氣學(xué)院在創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)實(shí)踐中,聚焦于評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新能力,用評(píng)價(jià)值對(duì)學(xué)生進(jìn)行分型培養(yǎng)。成果負(fù)責(zé)人張春良教授具體介紹了四維評(píng)價(jià)方法:以客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo),采用創(chuàng)新能力積分制進(jìn)行多元化、全過(guò)程的量化評(píng)估。方法涵蓋了創(chuàng)新知識(shí)、創(chuàng)新實(shí)踐、創(chuàng)新素養(yǎng)、創(chuàng)新成果四大維度和十六個(gè)細(xì)化評(píng)價(jià)指標(biāo)。
學(xué)生創(chuàng)業(yè)公司的展示
基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、交叉知識(shí)和前沿知識(shí)的識(shí)記和理解是提升創(chuàng)新能力的根基,通過(guò)這四個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)用來(lái)衡量學(xué)生創(chuàng)新知識(shí)的掌握程度;知識(shí)更新和信息檢索決定創(chuàng)新能力的可持續(xù)發(fā)展,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題是創(chuàng)新能力的核心技能,通過(guò)這四個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力;創(chuàng)新想象是創(chuàng)新之源,創(chuàng)新人格決定了創(chuàng)新的價(jià)值導(dǎo)向,發(fā)散思維和邏輯思維是創(chuàng)新能力的主導(dǎo)力量,通過(guò)這四個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng);成果產(chǎn)出是問(wèn)題解決的結(jié)果,是創(chuàng)新能力的具象表達(dá),采用學(xué)生在發(fā)明專(zhuān)利、產(chǎn)品原型、科研論文和學(xué)科競(jìng)賽四個(gè)方面取得的成果,來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新成果產(chǎn)出。
自動(dòng)疊衣機(jī)-學(xué)生作品
智能垃圾分類(lèi)系統(tǒng)
學(xué)生在學(xué)習(xí)與實(shí)踐過(guò)程中獲得相應(yīng)指標(biāo)分值,按指標(biāo)權(quán)重計(jì)算創(chuàng)新能力綜合積分,結(jié)合學(xué)生職業(yè)愿景,確定發(fā)展路徑(拔尖創(chuàng)新型、卓越工程型),并動(dòng)態(tài)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng)。定期分析評(píng)價(jià)結(jié)果,修訂人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化教學(xué)方式方法,實(shí)現(xiàn)校內(nèi)優(yōu)化循環(huán);結(jié)合校外反饋意見(jiàn),驗(yàn)證評(píng)價(jià)合理性,調(diào)整指標(biāo)權(quán)重,實(shí)現(xiàn)校外改進(jìn)循環(huán),持續(xù)改進(jìn)人才培養(yǎng)過(guò)程。
已經(jīng)在讀研究生的利恒浩同學(xué)對(duì)這種評(píng)價(jià)深有感觸,正是由于創(chuàng)新成果產(chǎn)出的激勵(lì),他在本科階段獲得了2019年“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)、2020年“互聯(lián)網(wǎng) ”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽省級(jí)銀獎(jiǎng)、2020年挑戰(zhàn)杯創(chuàng)青春廣東大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽省級(jí)銀獎(jiǎng)等10余項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì),在保研中優(yōu)勢(shì)突出,成功勝出。
教材與學(xué)生獲獎(jiǎng)證書(shū)
艱辛的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)探索與實(shí)踐,除了學(xué)生受益外,專(zhuān)業(yè)與教師教研方面均結(jié)出了碩果:2019年入選國(guó)家一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)。電子信息工程專(zhuān)業(yè)入選2020年國(guó)家一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)。電氣工程、機(jī)器人工程、通信工程等一批專(zhuān)業(yè)入選省一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)、省戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)特色專(zhuān)業(yè)等省級(jí)專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)。校企協(xié)同合作重點(diǎn)企業(yè)廣州數(shù)控入選國(guó)家產(chǎn)教融合型企業(yè)(廣東僅6家)。擁有教育部“智能制造領(lǐng)域中外人文交流人才培養(yǎng)基地”、廣州實(shí)施國(guó)家產(chǎn)教融合試點(diǎn)城市建設(shè)項(xiàng)目(廣州智能制造產(chǎn)教融合實(shí)訓(xùn)基地、智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)學(xué)院)等省市級(jí)以上學(xué)科專(zhuān)業(yè)平臺(tái)17個(gè),獲批省一流課程和精品課程11門(mén),省教學(xué)團(tuán)隊(duì)3個(gè),獲批教育部第二批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“跨學(xué)科多元協(xié)同的機(jī)器人專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”等省部級(jí)或以上教改項(xiàng)目83項(xiàng),編寫(xiě)教材專(zhuān)著16部。
從無(wú)到有、從有到優(yōu)。廣州大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院積極推廣“三元協(xié)同、四維評(píng)價(jià)”創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式,在深化工程教育改革的道路上,在培養(yǎng)工程創(chuàng)新人才的探索道路上,將會(huì)越走越遠(yuǎn)。(通訊員 江帆)