[交大名师]机械动力学院项目式教学团队：面向中国制造2025培养人才

[编者按] “高校立身之本在于立德树人”，在喜迎十九大、迎接新征程之际，上海交通大学人才培养的校级最高荣誉的首届“教书育人奖”业已颁发，获奖教师是上海交通大学全体教师的优秀代表和生动缩影，学校特隆重推出“交大名师”专栏，旨在充分发挥获奖教师的引领示范作用，进一步坚持“价值引领、知识探究、能力建设、人格养成”四位一体的人才培养理念，牢固树立人才培养的中心地位，深入推进“学在交大”，增强广大教师“立德树人、教书育人”的责任感和荣誉感，努力把学生培养成具有科学精神和人文情怀的优秀人才，全面加快世界一流大学建设！

面向中国制造2025人才培养模式的探索与实践

——记机械与动力工程学院项目式教学团队教学改革      

价值引领、知识探究、能力建设、人格养成，机械与动力工程学院项目式教学团队将上海交大的人才培养理念融于教书育人的每一个环节，成为创新工科人才培养模式的典范，引领中国新一轮高等教育改革实践。学院项目式教学团队在过去三年通过对本科人才培养模式的改革与实践，以人为本，以学生为中心，探索出一条适合我国未来产业需求的创新型工科人才培养新模式，未来本科教学团队将进一步完善项目式教学模式，为我校工科人才培养建设提供引领，为中国制造2025提供人才储备。

面向创新工科人才培养的需求，针对目前我国大学工科教育的薄弱环节，机械与动力工程学院提出培养学生综合工程实践能力的目标。围绕这一目标，学院项目式教学团队近年来在本科人才培养方面的改革创新进行了大胆的探索与实践，取得了良好的效果。近三年获得国家级教学成果二等奖1项，上海市教学成果特等奖1项、一等奖1项、二等奖2项，上海交大教学成果校长奖2项、特等奖3项,一、二等奖10项，国家级精品资源共享/视频公开课程6门、上海市高校精品课程2门、优质在线课程立项1项。  

传统的工科人才培养模式偏重于知识的传授，学生理论基础扎实，但实践能力与创新意识比较薄弱，与实际工程应用的需求相差较远。针对目前我国大学工科教育的薄弱环节，对接国际先进教学理念，项目式教学团队将工业企业以及人们现实生活中的工程问题引入课堂，从课程设置、教学方式和教材建设等课程内涵方面着手进行项目式教学改革，搭建工科实践平台；依托课程项目展将项目式课程教学、本科生毕业设计和国际联合毕业设计的成果进行集中展示，致力于学生解决实际工程问题、交流沟通、团队合作、跨文化国际协作、跨学科知识整合及运用等方面的能力建设；同时，学院还围绕教书育人，从提高教学质量的角度出发，开展教师培训和教学竞赛，为推进教学改革提供支撑，做好人才培养的整体规划，改革成果显著，获得了国内外教育界同行及兄弟院校的广泛关注与好评。  

基于项目式教学的课程内涵建设

工业的发展离不开大学人才培养等方面的支撑，这要求高校培养符合未来需求的国际化的、具有创新思维能力的现代工科人才。大学的课程需要根据工业发展不断反馈适应，更新相关专业课程，而目前专业课程相对行业的发展较为滞后，这也造成了工科学生的培养与工业发展的需求脱节。针对这一问题，项目式教学团队近几年着力探索创新工科人才培养模式，开展项目式教学模式探究，将实际工程问题引入课堂，从课程和教材建设着手，搭建工科实践平台，把传统的灌输式学习转变为探索式学习，构建了开放的学习环节，提高学生的创新意识和综合工程实践能力。  

项目式教学建立以目标导向型的培养模式，注重内涵建设，加强过程管理，从课程设置、教学规划、教学方式等方面进行积极探索和创新，以适应多层次、多维度人才培养的目标。随着国际化办学的深入，学院2001年起逐步增加创新设计方法和课程实践，开创了学院项目式教学的先河，以课程设计带动知识学习，学生的能力和素质有了很大提高，使学生有了一种全新的感受。在设计与制造系列课程教学实践中，项目式教学组织方式整体贯穿，课程项目强调产品设计与制造的系统规划及全局优化问题，结合工程实际，按照项目的难易程度及技术复杂性等，将本科培养分为四个层次贯穿整个过程，循序渐进培养学生工程思维与综合实践能力。课程教学让学生掌握了设计与制造的基本知识，同时培养学生从设计到制造全过程的认识能力和工程产品设计的实践能力，在项目引导的教学过程中培养学生的综合应用能力和工程素质。  

基于新的教学理念设置的“设计与制造”系列课程，教材建设也需要体现以问题为导向，引导学生思考问题，建立问题空间，并在解决问题的过程中实现知识的获取，课程改革在全院逐步全面展开，并在不断完善改进。学院结合ABET认证要求，在《工程学导论》教材建设方面，不再强调知识点的统一，突出创造力、交流沟通能力及团队合作能力的培养，该书目前已经出版并使用。《设计与制造I》教材目前正在编撰中，主要根据近三年开课的情况对课程内容进行了调整，同时结合慕课建设，争取同步建成数字化教材。《设计与制造II》的教改力度很大，拟分讲义编写、教材出版两步进行，逻辑主线拟按项目式教学实践的关键节点进行安排，让课程的教学进度和学生的项目制作进度保持一致，以实现教学进度超前引领项目进度。  

为了将课程教学改革与应用实践相结合，学院还借鉴美国密西根大学、普渡大学及宾州州立大学类似学生学习车间或工厂模式的经验，建立工科实践平台——“学习工坊”，让学生直观、系统地进行实践活动。在“学习工坊”中，采取学生自愿或教师指定的方式组合，组成4-6人的团队，每位成员轮流负责协调、落实项目某个阶段的具体工作，在教师及企业工程师的联合指导下，共同解决由企业提出的实际工程问题，完成模型制造，最终实现项目式教学成果的“落地”。通过项目的实施，学生可以将课程学习中获得的离散知识，联系、应用到一个具体的工程系统中，从而实现自身对相关知识体系的构建，达到了学生提高工程实践能力、教师了解企业需求和学科前沿热点，企业解决实际工程问题的“三赢”效果。目前，学院的工科实践平台正在不断发展完善，“学习工坊”的项目也正在向多学科交叉平台进行推广。  

基于创新人才培养的项目成果展

项目式学习的目标是最终实现企业要求、学生设计、导师意见的统一，完成实际工程项目。结合项目式课程改革，依托工科实践平台完成的项目成果，学院自2012年开始每年组织举办“课程项目成果展”，展示学生项目式学习成果，邀请企业专家参观指导，并对参展项目进行评价选优，为校企双方搭建了沟通、交流和相互学习的桥梁。课程项目展是提升学生综合能力、实现人才培养模式从知识传授向能力培养转变的重要环节，也成为了检验课程内涵建设的有效途径。目前，课程项目展已成功举办了八届，每次均有千余名本科生完成的两百多项作品参展，涌现出一批批勇于创新的科学新秀。学院也成功将项目式教学模式由设计制造系列课程推广至热学系列课程，参与学生从国际化试点班逐步辐射至全院各专业乃至全校工科平台，受益面涵盖8个学院23个专业。  

作为国家教育体制改革首批试点学院，学院始终重视加强国际化交流与合作，拓宽学生国际视野，增强学生的国际竞争力，联合国外一流院校（美国宾州州立大学、瑞典皇家理工学院等）、国内外知名企业共同创办了“国际联合毕业设计项目展”，由院内学生与海外高校学生组成团队联合完成项目，中外教授与企业专家组成国际教学指导团队。学院每年邀请合作高校的师生参展或者选派优秀项目团队赴海外参加合作高校项目展，对各项国际工程项目成果进行展示，目前已有千余名海外学生参与课程项目。由学院学生和美国宾州州立大学学生共同完成的国际联合毕业设计项目连续三年（2015-2017）获得美国宾州州立大学“洛克希德•马丁杯（Lockheed Martin）”优秀设计一等奖及二等奖。  

为进一步推进校企产学合作的工程教育新模式，学院将项目式教学改革引入到本科生毕业设计改革中，围绕本科毕业设计的要求，紧密结合企业的实际研发需求，解决来自企业的实际应用问题。毕业设计项目由企业根据自身需求提出具体工程问题、提供资助，学生作为研究主体，在企业导师与校内导师的共同指导和技术资源的支持下，协同完成项目。最终通过工程项目设计、开发、研究等实现校企双方共同培养紧密贴合工程需求的创新型人才。2017届毕业设计共获得来自38家企业的88个项目，项目内容涉及机械、电子、热动、软件等多学科、多方向，真正实现通过多学科交叉培养复合型、创新型人才。  

团队老师多年来推行以项目式教学为导向的工科人才培养新模式，提高了学生综合实践能力和工程意识，取得了良好的效果。近年来我院学生在国内外科技竞赛中频频获奖，先后获得国际机构与机器科学大学生奥林匹克竞赛一等奖、全国挑战杯特等奖、上海市大学生机械工程创新大赛（创意类）一等奖、上海市陈嘉庚青少年发明奖二等奖、全国大学生节能减排科技竞赛特等奖等优秀成绩。2017年首届中国机械行业卓越工程师教育联盟毕业设计大赛中，学院5个作品从所有248项参赛作品中脱颖而出，全部获奖。  

基于教书育人理念与方法创新的教学培训与竞赛

项目式教学改革旨在提高学生工科创新思维和实践能力，培养符合未来需求的国际化的、具有创新思维能力的现代工科人才，青年教师作为人才培养的主力军，如何围绕培养目标开展教学系列活动、提高教学效果则至关重要。立足本科教学培训需求，项目式教学团队与教学发展中心联合设计了以学习效果为中心的教学研修培训,以及教学实践系列活动，为新进教师的授课初期提供全程的教学支持，切实提升新进教师的教学能力，促进教学质量的提升。  

同时，团队还组织了2017年首届青年教师本科教学竞赛,以加强青年教师教学基本功和能力训练为重点，学院制定并细化一系列激励机制及奖惩措施，引导教师更加积极主动的投入到教学工作中，培养青年教师爱岗敬业、严谨治学的态度，进一步激发广大青年教师更新教育理念和掌握现代教学方法的热情，为推进教学改革提供支撑，在学院中营造出以教书育人为荣的新风尚。  

在社会经济快速发展的背景下，瞄准国际前沿，对接国家战略需求，结合新时代学生的特点，学院在人才培养改革的道路上始终与时俱进、勇于探索、敢为人先，着力于建立科学的创新工程人才培养模式。学院项目式教学团队将工业企业以及人们现实生活中的工程问题引入课堂，加强项目式教学课程和教材的内涵建设，搭建工科实践平台——“学习工坊”，将改革成果进行推广运用，开展系列项目成果展示，组织教师培训与竞赛活动为改革提供支撑，获得了国内外教育界同行及兄弟院校的好评，以及合作企业的认可。未来机械、创新动力，项目式教学必将培养更多具有科学的知识结构、综合的实践能力、强烈的创新意识、团队的合作精神、自信的沟通能力和远大志向的优秀人才！