新工科背景下机设专业毕业生工程创新能力指标体系构建研究

杨俊茹，张悦刊，丁淑辉，杨通

（山东科技大学机械电子工程学院，山东 青岛 266590）

一、引言

高等教育学指出，高校培养目标的现实依据是社会需求与人的发展需求的统一。高等教育应该由社会发展需求为依据设定自己的目标，也应该以人的发展需求为依据来设定自己的目标，当社会发展到一定程度时，社会发展需要与个人发展需要将会高度完美地统一起来。新经济的发展对传统工程专业人才培养提出了挑战，相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。新工科背景下，新产业新技术对机械类人才提出了新的目标定位与需求，要求他们不仅在某一学科专业上学业精深，还应具有“学科交叉融合”的特征；他们不仅能运用所掌握的知识去解决现有的问题，也有能力学习新知识、新技术去解决未来发展出现的问题，对未来技术和产业起到引领作用；他们不仅在技术上优秀，同时懂得经济、社会和管理，兼具良好的人文素养。

为构建新工科背景下的机械类创新人才培养模式，解决具有工程创新能力的机械类新工科人才培养目标达成问题，首先需要根据专业人才培养目标，构建详细的毕业生工程能力指标体系，这是进行顶层设计的全局性和系统性工作，是实现知识、能力与素养有机融合，形成毕业生就业能力培养的有效合力。为此，国内一些学者十分注重对毕业生能力的研究。例如，周建国等指出，双创背景下高校应着力构建科学高效的学生就业能力培养体系，分析了目前学生就业能力培养方面存在的问题，并给出了针对性策略。［1］修光利等分析了工程教育专业认证标准中毕业生非技术能力指标的构成，其中，包括四项纯粹的非技术能力指标，即职业规范、个人合团队、沟通、终身学习，以及三项与技术能力融合的非技术能力指标，分别是工程与社会、环境与可持续发展、项目管理。［2］李军等基于机械类专业特点，将创新、创造、创业即“三创”能力指标分解为5项一级指标，分别是知识、学习、创新思维、实践和创业能力，每项一级指标又分解为4项二级指标，并提出了每项指标的内涵和评价方法。［3］胡科等建立了工程能力视角下的工业竞争力指标体系，并指出我国的工程教育理科化倾向严重，对学生的工程价值观和工程伦理教育缺乏。［4］李宏娟等针对机械专业毕业设计存在的质量下滑等问题，进行了基于工程能力的教学改革，以提高学生分析解决复杂工程问题的能力。［5］

综上，尽管学者们对工科专业学生的能力相关方面进行了研究，但缺乏针对具体专业的详细、具体、层次分明的指标体系，尤其缺乏与目前新工科发展需求相适应的具体专业的毕业生工程创新能力指标体系。本文基于我校机械设计制造及其自动化专业（简称机设专业）的人才培养目标，构建该专业新工科背景下的毕业生工程创新能力指标体系，对机械类新工科创新人才培养的具体实施具有重要意义。

二、机设专业人才培养目标

山东科技大学是一所工科主导、特色鲜明的高水平应用研究型大学，其人才培养目标定位是：主动适应行业和区域经济社会发展需求，以“厚基础、强能力、重特色、高素质”的应用创新型人才培养为目标，将能力培养贯穿于人才培养的全过程，突出学生主体地位。坚持立德树人，坚持教学工作中心地位，坚持质量立校，深化教育教学改革，着力培养信念坚定、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质应用创新型人才。

机械设计制造及其自动化专业是我校最具传统和优势的专业之一，是山东省特色专业、山东省应用基础型人才培养特色名校工程中我校重点建设专业，所依托的机械工程一级学科是山东省一流学科。一直以来，本专业以社会经济发展需求、学生全面发展需求为导向，紧密结合我校办学定位以及本学科发展，在坚持学校的应用创新型人才培养目标定位基础上，结合本专业工程实践性强、应用范围广、社会对人才需求量大的特点，科学合理地确定了符合学校定位、适应社会经济发展需要的培养目标。

本专业的培养目标是：培养德智体全面发展，具有较高的人文素质、良好的职业道德、团队精神、终身学习意识和国际视野，掌握工程基础知识、专业知识和实践技能，具备一定的科学思维方法、创新精神以及较强的工程实践及其社会环境评价能力，能在机械工程及矿山装备等领域从事机械产品的设计制造、研究开发、机电设备运行管理的高素质应用创新型人才。本专业的毕业生在毕业五年左右应具备如下能力：（一）具有高度的社会责任感、工程职业道德和人文素质，爱岗敬业。（二）能够运用数学、自然科学、机械工程基础知识、专业知识和现代工具，进行复杂机械产品设计制造、研究开发以及机电设备运行管理。（三）具有较强的工程实践能力，能够评价工程实践对社会及环境的影响。（四）具有团队合作精神、有效沟通交流能力和一定的国际视野。（五）能够自主学习并进行技术创新，具有终身学习意识。

三、机设专业毕业生工程创新能力指标体系的构建

基于我校机设专业人才培养目标，结合工程教育专业认证标准，采用需求驱动、能力递进达成方法，构建了新工科背景下本专业毕业生工程创新能力指标体系。

根据当前社会发展对机械类新工科人才的需求，明确机械类新工科人才需要具备的知识结构、能力结构、工程素质要求，即一级指标为知识、能力和素质，根据能力的递进达成，将一级能力指标分解为8项二级指标，分别是：一级指标“知识”分解为基础知识和工程知识2项二级指标；一级指标“能力”分解为基础（简单）工程能力、专业（中等复杂）工程能力、综合（复杂）工程创新能力、工程社会责任能力4项二级指标；一级指标“素质”分解为人文及团队素质、发展与学习素质2项二级指标。二级指标细化为12项三级指标，分别是：知识掌握及应用能力、提出分析机械工程问题的能力、设计开发机械工程问题解决方案的能力、对机械工程问题的研究能力、使用现代工具解决机械工程问题的能力、工程实施对社会影响的评价能力、环境和可持续发展意识、职业规范素养、个人与团队能力、交流沟通能力、项目管理能力、终身学习能力。进一步将这12项三级指标细化为32项四级能力指标点。这样，构建了包含3项一级指标、8项二级指标、12项三级指标、32项四级指标的机设专业毕业生工程创新能力指标体系。如图1所示。

四、基于毕业生工程创新能力指标体系的教学实施效果

基于毕业生能力指标体系可以进行课程体系设计。该指标体系中，一级指标对应本专业的总的人才培养目标，基于二级能力指标设置专业课程平台，基于三级能力指标设置课程群，基于四级能力指标设置具体课程，明确具体课程教学目标，进而建立本专业的课程体系。同时，该指标体系也是评价本专业人才培养质量的依据。依据所建立的毕业生能力指标体系设计了本专业的课程体系，在此基础上，开展了教学实施，并对实施后毕业生的工程创新能力达成情况进行评价。

基于上述思路，对2019届机设专业毕业生的工程创新能力达成情况进行了评价，设定能力基本达成的标准比例是65%，分别采用直接法和间接法进行评价，直接评价法即通过所设计课程体系中的必修课程考核成绩定量分析计算毕业生各项能力指标的达成度，间接评价法即分别向毕业生和用人单位发放调查问卷，一方面通过毕业生自身评价其能力达成情况，另一方面通过用人单位对毕业生的能力达成进行评价。评价结果表明，毕业生工程创新能力指标中，通过直接法评价时，达成度最高的为82.6%，最低的为71%；通过间接法评价时，在本专业154名毕业生的自身评价结果中，达成度最高的为89.5%，最低的为74.4%；在15家用人单位对毕业生的评价结果中，达成度最高的为92%，最低的为78.7%。

以上评价结果表明，基于本文所构建的机设专业毕业生工程创新能力指标体系进行教学实施后，毕业生的各项工程创新能力的达成度均高于设定的标准值，教学实施效果良好，培养的毕业生的工程创新能力达到了用人单位对毕业生各项能力的需求。

五、结语

毕业生的能力体现了其就业竞争能力，要与社会发展需求及学科发展相匹配、相适应、相符合。新工科发展背景下，对工科专业毕业生的能力提出了新要求。本文根据新工科发展需求以及本校办学定位，结合工程教育专业认证，确定了我校机设专业人才培养目标，基于该培养目标，构建了包含3项一级指标、8项二级指标、12项三级指标、32项四级指标的层次结构清晰、详细具体的机设专业毕业生工程创新能力指标体系。该指标体系是本专业进行课程体系设计和评价人才培养质量的依据。基于该指标体系开展教学实施，所培养的毕业生达到了用人单位对本专业毕业生工程创新能力的要求。本文所建立的机设专业毕业生工程创新能力指标体系，对其他机械类专业毕业生能力指标体系的构建具有很好的借鉴意义。