基于大學(xué)生綠色制造素質(zhì)培養(yǎng)的開放實驗研究與實踐

申龍章 馮棟彥 吳曉艷 符純明

摘? 要：綠色制造是21世紀(jì)制造業(yè)的重要發(fā)展趨勢，是新工科背景下大學(xué)生必備素質(zhì)之一。本文以培養(yǎng)學(xué)生綠色制造素質(zhì)為目的，通過報廢物品回收相關(guān)開放實驗體系貫徹實現(xiàn)，既可節(jié)省人員耗費，同時可使創(chuàng)新能力和動手能力得以加強。從而發(fā)掘出一條適應(yīng)“高級應(yīng)用型人才”培養(yǎng)的、可持續(xù)發(fā)展的實驗教學(xué)創(chuàng)新之路，可為其他院校相關(guān)實驗提供一些參考。

關(guān)鍵詞：綠色制造? 開放實驗? 獨立學(xué)院? PLC技術(shù)及應(yīng)用

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）12（c）-0181-03

Abstract： Green manufacturing is an important development trend of manufacturing industry in the 21st century. It is one of the necessary qualities for college students under the background of new engineering. The purpose of this paper is to cultivate students' green manufacturing quality. Through the implementation of the open experiment system related to the recycling of discarded goods， it can not only save personnel costs， but also strengthen the innovation ability and operational ability. In this way， a sustainable way of experimental teaching innovation suitable for the training of "senior applied talents" can be found， which can provide some reference for other colleges' experiments.

Key Words： Green manufacturing; Open experiment; Independent college; PLC technology and application

南華大學(xué)船山學(xué)院自辦學(xué)以來，緊密依托南華大學(xué)本部的學(xué)科優(yōu)勢和資源，在母體學(xué)校的支持下致力于高級應(yīng)用型人才，為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)。然而隨著國家教育部對獨立學(xué)院的獨立性做出實質(zhì)性要求，獨立學(xué)院不僅要和母體學(xué)校分離，相應(yīng)的資源都要保持獨立[1-2]。面對高等教育領(lǐng)域日趨激烈的競爭，還有國家政策向高職的傾斜，獨立學(xué)院如何不被時代淘汰，反而能夠乘勢而上，關(guān)鍵在于如何挖掘出一系列適合學(xué)生培養(yǎng)需求、經(jīng)濟實用且效果良好的實驗教學(xué)課程。因此想方設(shè)法提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效益，成了獨立學(xué)院當(dāng)前發(fā)展中的一項重要任務(wù)。

1? 融入綠色制造素質(zhì)的培養(yǎng)模式

大學(xué)的課程要緊跟時代要求，當(dāng)今特別是工科專業(yè)大學(xué)生要將綠色環(huán)保理論貫穿整個學(xué)習(xí)過程。其中對于機械類大學(xué)生而言，綠色制造素質(zhì)則是重要的一環(huán)[3]。

在這里可以通過舉一個簡單的實際例子來說明問題：現(xiàn)代制造企業(yè)經(jīng)過一代又一代的產(chǎn)業(yè)升級，擁有了效率和加工質(zhì)量提高了多倍的數(shù)控機床，而原來的普通車床怎么辦？如何處理好這些替換下來的設(shè)備，成了企業(yè)面臨的一大難題，如果能通過改造使它們重新發(fā)揮作用，做到資源最大化利用，將使我們的企業(yè)具備更強競爭力。若是我們的學(xué)生在學(xué)校里得到系統(tǒng)的理論教育和充分的實踐鍛煉，這些問題將會得到更好的解決。

在新工科背景的要求下，高校順應(yīng)社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需求，對已有專業(yè)融入新的理論導(dǎo)向，進而對我國工業(yè)改革方向進行正確引導(dǎo)，這既是高校影響力的體現(xiàn)，也是高校的社會責(zé)任要求。

2? 構(gòu)建以報廢物品為基礎(chǔ)的開放實驗

本文研究的開放實驗是依據(jù)廢棄回收實驗室已有物品，開設(shè)一系列實驗項目，鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新，并通過參與挑戰(zhàn)杯、節(jié)能減排等大學(xué)生競賽來提升專業(yè)學(xué)識水平和綜合設(shè)計能力[4-6]。

（1）建立報廢物品回收實驗室及相關(guān)回收體系。

要圍繞開展實驗的要求來建立報廢物品回收實驗室，首先要將有毒有害和可回收利用分別開來?，F(xiàn)在談及實驗室廢棄物的問題，往往僅停留在有毒有害?；?，或是具有潛在傳染性的醫(yī)用廢品，抑或是簡單的原材料回收。這包括了，報廢的儀器設(shè)備，計算機、打印機、投影儀等辦公設(shè)備，甚至是辦公桌、門窗等可供材料拆卸并具備潛在使用價值的物品。如果能通過有效的手段，將它們能夠二次利用起來，將使得這些材料可以繼續(xù)得到應(yīng)用，發(fā)揮其價值[7]。圖1是根據(jù)南華大學(xué)實際情況結(jié)合實驗室特點設(shè)置的基于報廢物品回收再利用的開放實驗體系。

（2）增設(shè)相應(yīng)實驗項目。

在宣揚綠色制造和可持續(xù)發(fā)展主題下，通過廢棄物再利用來開設(shè)實驗課程，如何制定一系列符合規(guī)范要求的實驗項目是最大的難點。因此，本課題的一個主要任務(wù)就是要搜集大量相關(guān)主題實驗素材，整理，并進行升華，使之與培養(yǎng)方案匹配，并支撐畢業(yè)要求條件。

（3）建立共享網(wǎng)站。

報廢物品被回收存儲起來后，如果不能及時轉(zhuǎn)化利用，那么越來越多的待利用的報廢物品將會成為管理的沉重負擔(dān)。如果能建立共享網(wǎng)站，學(xué)生便可隨時隨地瀏覽資源信息，或者根據(jù)已有物品進行作品設(shè)計。

而實驗項目的設(shè)立是在嚴(yán)格篩選下完成的，且其運行過程中依托報廢物品回收實驗室和網(wǎng)站的開放實驗體系，拉近學(xué)生與實驗、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)的距離，反過來，并不斷完善實驗室和網(wǎng)站內(nèi)容[8-9]。

3? 存在的相應(yīng)問題及解決方案

開放實驗具有一系列優(yōu)點，但其缺點也很明顯，就是對實驗設(shè)計人員和實驗指導(dǎo)老師要求較高。教師需要提前把握好學(xué)生的實驗每個環(huán)節(jié)，并預(yù)先指明相應(yīng)實驗方向，尤其是要避免學(xué)生在整個實驗環(huán)節(jié)無法正常開展實驗和得到相應(yīng)鍛煉。本文作者通過建立報廢物品回收實驗室及相關(guān)回收體系并以此開設(shè)了南華大學(xué)夏季學(xué)期開放實驗課程，并取得了學(xué)生的一些良好反饋。而如何將綠色制造等先進理念和專業(yè)能力、學(xué)識水平等有效結(jié)合進而完成新工科背景下大學(xué)生綜合能力與素質(zhì)的培養(yǎng)，還存在很長的距離[10]。而現(xiàn)在存在的主要問題如下。

（1）要虛實結(jié)合地針對大學(xué)生綠色制造素質(zhì)完成系統(tǒng)的培養(yǎng)。針對本課題所致力的大學(xué)生綠色素質(zhì)培養(yǎng)研究，其實現(xiàn)是通過將這一理論貫穿與以“變廢為寶”等為主題的一系列開放實驗課程中，在理論建設(shè)和培養(yǎng)實踐過程中，要將二者有機結(jié)合，還要加強實驗實踐過程中綠色制造的概念、內(nèi)涵和技術(shù)意義的學(xué)習(xí)。

（2）尚未編寫出成熟的相關(guān)主題實驗課程教學(xué)大綱和指導(dǎo)書。一門新的實驗課程的建設(shè)尚且需要多年的經(jīng)驗積累和持續(xù)改進，更何況要在以報廢物品再利用為主題還要強調(diào)綠色制造素質(zhì)培養(yǎng)的前提下。因此，要開設(shè)出既能符合專業(yè)培養(yǎng)需求又同時貫徹綠色制造等理念的開放實驗課程，需廣泛動員全院乃至全校師生參與，形成科學(xué)合理的開放實驗項目。

（3）師生對報廢物品的再利用可能存在抗拒心里。一般報廢物品中大部分零部件可靠性不如新的，一些師生在剛接觸使用的時候可能會存在一定的抗拒心里，需從可持續(xù)發(fā)展等角度加強宣講和研討。

基于綠色制造理念所研究并構(gòu)建的報廢物品回收實驗體系，對于辦學(xué)經(jīng)費有限的獨立院校而言，可以說是一舉多得的辦學(xué)措施。一般來說，具備以下3個方面的實際意義。

（1）實驗所需運行經(jīng)費少，且可從多個方面強化獨立學(xué)院學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力的培養(yǎng)。除實驗場地稍大、物品管理較困難等缺點外，從經(jīng)濟上來講節(jié)省了儀器設(shè)備耗材等耗費較大項目，這對辦學(xué)經(jīng)費進展的獨立學(xué)院而言意義是明顯的。

（2）這類開放實驗的開設(shè)是實驗教學(xué)機制的創(chuàng)新，彰顯了以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)特色。在報廢物品回收并開展實驗過程中，需要學(xué)生自己利用已有材料設(shè)計和開發(fā)相應(yīng)實驗并獨立完成。不同于已往傳統(tǒng)實驗，自始至終是以學(xué)生為主體的。

（3）可向?qū)W生倡導(dǎo)和灌輸可持續(xù)發(fā)展和綠色制造理念。報廢物品再利用的開放實驗體系是圍繞可持續(xù)發(fā)展和綠色制造理念而設(shè)計的，這和我們專業(yè)認證中對學(xué)生的畢業(yè)要求是緊密切合的。

4? 結(jié)語

以培養(yǎng)學(xué)生綠色制造素質(zhì)為目的，通過報廢物品回收相關(guān)開放實驗體系貫徹實現(xiàn)，既可節(jié)省人員耗費，同時可使創(chuàng)新能力和動手能力得以加強。從而發(fā)掘出一條適應(yīng)“高級應(yīng)用型人才”培養(yǎng)的、可持續(xù)發(fā)展的實驗教學(xué)創(chuàng)新之路，可為其他院校相關(guān)實驗提供一些參考。

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