【中国教育报】聚焦课题学深学透递进式培养创新能力——集美大学海洋装备与机械工程学院构建“一主线三融通”实践教学体系

机械类专业被称为“强工科”，尤其注重理论与实践深度融合。为了破解传统机械类专业实践教学中的各种难题，集美大学海洋装备与机械工程学院构建“一主线三融通”（“一主线”是指聚焦一个课题，“三融通”是指理论与实践、“校—地—企”、“教、学、评”相融通）的实践教学体系，培养机械类专业人才的实践创新能力。

聚焦一个课题，“由浅入深”建“四阶段”实践体系

“机械专业学生的实践课程，从工程制图实践开始，经过专业基础课程设计的技能训练，结合一个课题进入应用专题实践、毕业设计等，才能学深学透，进行创新设计，这是一个完整的认知过程。”集美大学海洋装备与机械工程学院院长许志龙介绍，学院建立以“认知实践、应用实践、创新实践、综合实践”为主要进程的“四阶段”渐进式实践教学体系，让学生聚焦一个课题进行深度学习。

从入学到毕业，由集美大学机制专业与机电专业2020级学生组成的跨专业学生团队，围绕“海水池塘集约化养殖装备开发与示范”这一课题进行实践学习。从2020年寒假开始，团队在导师的带领下深入沿海养殖基地进行调研，了解到基地存在池塘循环水养殖渔网易堵塞、尾水直排污染重、系统能耗高等问题，经过查阅资料，团队与水产科研人员进行探讨，了解渔网污损生物附着的特点，立志解决渔网堵塞问题。经过两年多的反复尝试，运用机械、电子、智能控制等技术，团队成功开发了“智能化养殖装备系统”，设计出集循环晒网技术、多层级尾水处理系统和智能养殖管理技术于一体的智能养殖装备，解决了集约化养殖难题。在福建省水产研究所漳州港大径基地，试验并示范的“大池塘养水，小水槽养鱼”的池塘循环水智能养殖装备，全程物联网智能化操控，已经试运行一年，效果良好。

“经过3年多的锻炼，学生对这套海水池塘集约化养殖装备摸得很透。在这个过程中，他们将专业知识融入实践课题，基本功练得很扎实，为以后走上工作岗位打下了坚实的基础。”许志龙介绍说，这是集美大学校主陈嘉庚先生主导的“教授知识技能，以能致实用”办学理念的延续。

基于创新人才的培养规律，建立“四阶段”渐进式实践教学体系，有效提升了教学效果，同时逐步树立学生专业情怀及培育卓越工程师素养。“认知实践”阶段，要求学生通过实践，了解企业需求，认识专业价值；“应用实践”阶段，要求学生结合企业的课题，运用专业知识，真题真做，培养学生的实践能力；“创新实践”阶段，教师提炼应用实践内容，并组织学生开展创新创业训练，通过参加科创竞赛等形式，培养学生的创新能力；“综合实践”阶段，考虑设计、制造、项目管理、社会与环境等因素，让学生结合产学研课题，完成毕业实习、毕业设计等实践环节，培养学生解决复杂工程问题的综合能力。

学院提出聚焦一个课题，目的是把基础知识学深学透。学校坚持多措并举，让学生在学深学透的基础上不断拓宽视野，并突出“以复杂工程问题为导向，以专业知识为基础，以专题实践为抓手”，促进学生理论与实践的深度融通，培育学生高阶创新思维和创新能力。近5年，学院获批国家级别、省级教改项目20余项，发表教改论文16篇。

统筹“校—地—企”交流合作，创新人才培养机制

学院与厦门立林科技有限公司合作，通过专题实践，带领学生把科研做到生产车间里，在提升学生能力的同时，也为企业解决了技术难题。校企双方对“多功能一体式家居控制系统”“具备自学习功能的楼寓智能系统”等项目进行升级改造，开发出多款智能家居检测设备。校企联合开发的“具备自学习功能的楼寓智能系统研发与产业化”获福建省科学技术进步奖二等奖。

“我们专业的部分学生，从一入学起，在导师的带领下到厦门立林科技有限公司进行认知实习，他们最初对机械产品基本不了解，通过机械专业理论知识的学习，在实践环节把理论知识应用到企业需求的项目开发中。此外，学生还以与厦门立林科技有限公司相关的课题参与‘互联网+’等各类竞赛。”学院教师黄种明说。

学生在厦门立林科技有限公司经过锻炼，在对专业理论知识学深学透的基础上，开始参与“智能家居产品互操作性检测系统”的开发。学生在导师的带领下，组成不同课题组，利用假期到企业及酒店进行调研，了解行业需求，在此基础上进行研讨，并提出方案，同时还申报大学生创新项目。最终，学生提出“智能家居检测系统”技术方案，历经3年的实践，开发、打造出国内“互操作式智能家居检测设备”。该项目参加2022年中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛，获得省级金奖、国家级别银奖。

学校除了与企业合作，还坚持与地方合作，构建了“校内+校企+校地”全方位协同人才培养机制。学院围绕福建“海洋强省”战略和厦门市新兴产业，调整机械专业人才培养方案，并与厦门、漳州、龙岩市政府部门协同育人，组建“高校机械专家问诊团”，共建创新创业人才培养基地，为培养人才提供保障。

学院围绕集美大学“工海”办学特色，结合校内资源，通过校内沟通，并与水产、航海、港口与海岸工程等学院协同开展水产养殖装备、港口智能物流系统及智能检测设备等方向的专题实践，组建跨学科、跨专业的导师和学生团队，实现专业交叉融合，满足新工科人才培养需求。

学院以“卓越计划”为抓手，积极推进校企合作、协同育人。学院先后与厦门银华机械有限公司、厦门金龙汽车集团股份有限公司等20多家企业签订了“卓越计划”校企合作协议，建设了30多个固定的校外实践基地。

近5年，学院组建20余个跨专业导师团队，新增30余个专题实践人才培养基地，专题实践项目荣获省级科技进步奖5项。

“教、学、评”融通，构建多元评价体系

“以前主要是通过期末考核来判定学生成绩。”学院教师胡志超介绍说，现在“教师的教”“学生的学”和“考核评价”三者实现了相互融通。在“以企业需求为课题”的实践课题中，学生在以小组为单位进行研讨时，企业导师观察学生是否具备分析与解决复杂工程问题的能力，并与学校导师一起对学生进行评价。

学院在专题实践教学中，强化过程指导，并定期开展汇报答辩，形成“阶段评价”；团队学生分工协作，通过“生生互评”，激励各成员互促互进、取长补短；实践课题结束，学校对学生的成果汇报会进行“总结评价”。这样，“校企联合评价+阶段评价+生生互评+总结评价”的多元评价体系就逐渐建立起来。该体系强调教、学、评及师、生、企等多种因素相互融合与促进，使“教、学、评”融为一体。多元形成性评价使考核更加客观、全面、合理，评价能及时反馈学习成效，形成各阶段教与学的闭环，达到考评结合、以评促学、以评促改、以改促进的教学效果。同时，充分激发了学生的学习动力，显著提升了教学效果。

正是通过多元评价体系，集中性实践教学课程“应用专题实践”的教学成效有了很大的提升，提高了学生的团队协作能力和创新实践能力。近几年，教学团队通过学生参与实践课题，在实做的过程中获授权发明专利和实用新型专利30余项。以“应用专题实践”课程为重要成果支撑的项目“‘学践研创’相融培养机械创新人才的探索与实践”获福建省教学成果奖二等奖。通过持续建设，2020年该课程获评福建省社会实践一流课程，2023年获评国家级别社会实践一流课程。

精心设置选题，打造“专业+思政”大课堂

学院创新人才培育方式，在引导学生学精学深的同时，精心打造实践内容，将其融入思政教育，让学生在专业学习实践中传承和弘扬中华优秀传统文化，培养精益求精的工匠精神，厚植爱国情怀。

学院与厦门市博物馆合作，对北宋时期苏颂的“水运仪象台”进行数字化复制及推广，这是学院“专业+思政”融通的典型案例。

苏颂是北宋泉州同安县（今厦门市同安区）人，是我国古代著名政治家、药物学家、天文学家。他主持建造了世界上最早的天文钟——水运仪象台，被誉为“钟表业的鼻祖”。水运仪象台集计时报时、天文观测和星象显示于一体，代表中国古代天文观测、机械制造与建筑工程等方面的水平。

经过前期查询资料和实地调研，学生对水运仪象台的运转原理有了深入了解，确定整体设计方案。对构造复杂的水运仪象台按照1∶10的比例，运用SolidWorks构建三维模型并进行运动仿真，并制作动画视频、科普手册等，通过厦门市博物馆的公益活动“夜读厦博”等平台，对水运仪象台进行讲解和推广。

“当亲眼看到水运仪象台在各个机构的配合下按照‘太阳日’运转起来时，我们惊叹其复杂的构造、高超的建造技术以及对力学的应用程度。”学生邓尹说。

实践是教学的重要一环，学校以水运仪象台为选题，将其作为“应用专题实践”课程的教学案例，体现了“学、研、创、赛”协同创新的人才培养模式，实现了高校、研究成果、大学生创新训练项目、学科竞赛、思政教育等方面的深度融合。

“对苏颂文化的活化利用，既需要薪火相传、代代守护，更需要与时俱进、勇于创新。指导学生把机械专业知识应用于推广中华优秀传统文化的实践中，传承中华文化的精髓，是高校教师的责任。”教师王素说。

学生将水运仪象台作为专题实践的选题，申报并获批了校级大创项目，以此项目参加全国三维数字化创新设计大赛，获福建省赛区特等奖及全国总决赛一等奖。

学院构建“一主线三融通”的实践教学体系，培养机械类专业人才的实践创新能力，其实施范围以海洋装备与机械工程等机械类专业为主。该成果辐射到集美大学其他工科专业及省内其他院校，并与厦门大学、福州大学、华侨大学等高校就“三融通”专题实践教学体系进行经验推广，得到了广泛赞同。该成果实施10年来，效果明显，学生创新能力显著提升。学院连续对5届机械专业学生实施跨界协同培养。近5年来，学生参与教师指导申请的专利共72项，其中发明专利45项。学生结合专题实践，申报大学生创新训练项目500余项，其中国家级别项目42项、省级项目109项。学生以创新创业训练成果参加学科竞赛，获省级以上竞赛奖励700余项，其中国家级别奖励187项。

（王素 罗旻敏 胡志超 方芳）

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