新工科要求下的地方本科高校工程訓(xùn)練建設(shè)研究

朱 民

(南昌航空大學(xué) 工程訓(xùn)練中心, 江西 南昌 330063)

1 新工科對(duì)高校工程實(shí)踐教學(xué)的新要求

新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)態(tài)的快速發(fā)展和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),工科(工程學(xué)科)這門(mén)應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的原理,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐所積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)而發(fā)展起來(lái)的、作為研究應(yīng)用技術(shù)和工藝的學(xué)科得到不斷的豐富和發(fā)展?！督逃扛叩冉逃娟P(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》中提出了工程教育新思路、學(xué)科專業(yè)新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)新模式、教育教學(xué)新質(zhì)量、分類發(fā)展新體系,其中重中之重的是教育教學(xué)新質(zhì)量,培養(yǎng)出來(lái)的人才能夠快速適應(yīng)企業(yè)和社會(huì)的需要,具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)功底和再學(xué)習(xí)并迅速掌握新技術(shù)的能力[1]。

產(chǎn)教融合、校企合作是學(xué)校人才培養(yǎng)的重要組成部分。但受到多方面的限制,一方面企業(yè)接待在校生實(shí)習(xí)的時(shí)間、人數(shù)、內(nèi)容和安排不能完全按照學(xué)校的計(jì)劃加以保證,同時(shí)企業(yè)經(jīng)營(yíng)對(duì)效率、質(zhì)量又有著嚴(yán)格的剛性要求；另一方面學(xué)校和企業(yè)的關(guān)系不可能再回到學(xué)校內(nèi)部辦工廠或工廠內(nèi)部辦學(xué)校這種狀態(tài)。因此,充分發(fā)揮和建設(shè)好校內(nèi)的工程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),保證理論、實(shí)踐、再理論、再實(shí)踐的不斷融合施教,對(duì)大學(xué)4年工程教育不斷線極為重要。

經(jīng)過(guò)近20年的本科高校工程訓(xùn)練中心快速建設(shè)和發(fā)展,從原校辦工廠式的傳統(tǒng)制造技術(shù)和工藝的實(shí)習(xí)逐步發(fā)展為擁有數(shù)萬(wàn)m2場(chǎng)地、實(shí)習(xí)設(shè)備數(shù)百乃至上千臺(tái)/套的大型綜合性工程實(shí)踐教學(xué)基地。實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容也逐步擴(kuò)展到數(shù)控加工、機(jī)電一體化、3D打印及許多新技術(shù)新工藝,近年來(lái)又拓展了虛擬仿真、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。但在不斷豐富增加實(shí)習(xí)內(nèi)容的情況下,學(xué)校教學(xué)管理部門(mén)設(shè)置的實(shí)習(xí)時(shí)間(學(xué)分或課時(shí))基本沒(méi)有增加。新工科關(guān)注新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)的多學(xué)科交叉融合發(fā)展,很多內(nèi)容超越了傳統(tǒng)工科的內(nèi)容范圍,是繼續(xù)增加實(shí)習(xí)內(nèi)容還是積極改進(jìn)、創(chuàng)新工程實(shí)踐教學(xué)組織和內(nèi)容,特別是地方高校應(yīng)當(dāng)怎樣努力找到一條適合本校人才培養(yǎng)的工程實(shí)踐教學(xué)路子,需要認(rèn)真思考和積極實(shí)踐。

2 科學(xué)設(shè)置與改進(jìn)創(chuàng)新工程實(shí)踐訓(xùn)練內(nèi)容

我國(guó)高校工程實(shí)踐教學(xué)的主要陣地在工程訓(xùn)練中心,地方本科高校工程訓(xùn)練中心建設(shè)的主要內(nèi)容一般有:滿足學(xué)校人才培養(yǎng)應(yīng)具備的工程實(shí)踐教學(xué)硬件條件；具有一支專業(yè)化水平較高的教師隊(duì)伍；具有比較完備的實(shí)踐教學(xué)體系、教學(xué)方法科學(xué)；教育教學(xué)具備信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化條件；安全保障體系嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范。新工科對(duì)工程教育提出了新的要求,在建立相應(yīng)的工程實(shí)踐教學(xué)保障措施時(shí),應(yīng)當(dāng)認(rèn)真思考并落實(shí)6個(gè)方面的問(wèn)題。

2.1 注重頂層設(shè)計(jì),把握理論與實(shí)踐的融合施教

學(xué)校在制訂人才培養(yǎng)方案時(shí),通常按照特定的培養(yǎng)目標(biāo)和人才標(biāo)準(zhǔn),以相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容和課程體系、管理制度和評(píng)估方式實(shí)施人才教育。新工科是以新技術(shù)新經(jīng)濟(jì)的要求帶動(dòng)新的人才培養(yǎng)要求[2],需要適時(shí)增設(shè)新的教學(xué)內(nèi)容和調(diào)整課程體系。同理論教學(xué)一樣,工程實(shí)踐教學(xué)也需改革現(xiàn)有的教學(xué)模式。我國(guó)高校長(zhǎng)期以來(lái)堅(jiān)持了學(xué)生入學(xué)后學(xué)軍、學(xué)工等人才培養(yǎng)要求,通過(guò)軍訓(xùn)和下廠勞動(dòng)鍛煉學(xué)生的意志品質(zhì),金工實(shí)習(xí)也一直延續(xù)至今。但金工實(shí)習(xí)與對(duì)應(yīng)的理論課程在時(shí)間安排上不能很好對(duì)應(yīng),4年培養(yǎng)方案中也僅僅安排一次,學(xué)生掌握實(shí)踐知識(shí)的能力自然不足。與此同時(shí),金工實(shí)習(xí)時(shí)間大幅壓縮,以及虛擬仿真教學(xué)的出現(xiàn),有可能把學(xué)生培養(yǎng)成只會(huì)動(dòng)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)的新一代“工程人才”。理論課程教學(xué)和實(shí)踐課程教學(xué)應(yīng)該有效地融合,理論課教師應(yīng)該具備豐富的實(shí)踐知識(shí),掌握相應(yīng)的技術(shù)和工藝知識(shí),實(shí)踐課教師也應(yīng)當(dāng)不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù),理論課與實(shí)踐課教師相互往來(lái),學(xué)校應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)理論課教師到實(shí)踐教學(xué)中兼課。

2.2 把能力培養(yǎng)作為實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵要素

世界各國(guó)都非常重視大學(xué)生工程能力的培育。近些年來(lái),從政府到社會(huì)和企業(yè),對(duì)學(xué)生的綜合能力,特別是實(shí)踐能力和動(dòng)手能力都給予很大的重視。比如國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人倡導(dǎo)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”及在高校中蓬勃興起的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、組建創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)和創(chuàng)新學(xué)院等,以及教育部在高校推動(dòng)的質(zhì)量工程,特別是加強(qiáng)學(xué)生在校期間的實(shí)踐能力要求,組織推進(jìn)應(yīng)用型大學(xué)的定位、測(cè)評(píng)和考核等[3]。

培養(yǎng)學(xué)生工程能力應(yīng)該是通過(guò)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中人機(jī)料法環(huán)(5M1E)的認(rèn)識(shí)和掌握，提高對(duì)工藝技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析(成本核算)、生產(chǎn)組織、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和安全保障等綜合運(yùn)用的能力。通常對(duì)學(xué)生的工程能力培養(yǎng)(訓(xùn)練)一般是工藝技術(shù)和技能的認(rèn)知傳授,是單一的、分割式的流水作業(yè)教學(xué)模式,而讓學(xué)生掌握系統(tǒng)的、關(guān)聯(lián)的、綜合的相關(guān)知識(shí)是學(xué)校培養(yǎng)具有科學(xué)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵所在[4]。不同的實(shí)踐方式會(huì)出不同的認(rèn)識(shí)效果,即使采用同樣的教學(xué)方法,學(xué)生的基礎(chǔ)不同也會(huì)收效不一樣。在批量生產(chǎn)教學(xué)模式下,保證必要的實(shí)習(xí)時(shí)間,設(shè)置好典型性和發(fā)展性的實(shí)踐項(xiàng)目?jī)?nèi)容,教會(huì)學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法,能綜合運(yùn)用所學(xué)到的相關(guān)知識(shí)解決工程問(wèn)題,以及進(jìn)一步再學(xué)習(xí)的能力,決定著人才培養(yǎng)的最終效果。

2.3 打造適合本校人才培養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)體系

在保證高校人才培養(yǎng)基本要求的前提下,地方高校應(yīng)當(dāng)圍繞本校特色和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求,建設(shè)好適合本校人才培養(yǎng)的工程實(shí)訓(xùn)新體系。原有的高校工程實(shí)踐教學(xué)通常圍繞著“金屬工藝學(xué)”這門(mén)課程以及相關(guān)的機(jī)床設(shè)計(jì)、切削原理及刀具設(shè)計(jì)、互換性與技術(shù)測(cè)量等專業(yè)知識(shí)來(lái)設(shè)置實(shí)習(xí)項(xiàng)目,為數(shù)不多的冷熱加工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目在實(shí)習(xí)指導(dǎo)師傅的指導(dǎo)下,用8周左右的金工實(shí)習(xí)給當(dāng)時(shí)的學(xué)生留下了難忘的記憶。學(xué)生在學(xué)習(xí)工藝知識(shí)的同時(shí),指導(dǎo)教師優(yōu)秀的品德和作風(fēng)也印在了他們的腦海里。

在新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)的今天,科學(xué)設(shè)置好實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和內(nèi)容尤顯重要。一是合理增加實(shí)習(xí)時(shí)間,二是科學(xué)制定實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容,同時(shí)要給學(xué)生留有自主學(xué)習(xí)發(fā)揮的空間,搭建新技術(shù),特別是信息技術(shù)、多學(xué)科交叉應(yīng)用的綜合實(shí)踐條件,利用“慕課”和在線學(xué)習(xí)拓展教學(xué)時(shí)空、增強(qiáng)教學(xué)吸引力、為個(gè)性化培養(yǎng)模式提供有力支撐。地方高校特別要注意學(xué)校特色發(fā)展的問(wèn)題,注意通才與專才培養(yǎng)。要防止別人有什么我也要上什么,也要防止重冷輕熱(冷或熱加工),以及重現(xiàn)代制造技術(shù)輕傳統(tǒng)加工工藝的傾向,從而規(guī)避“千校一面”“千人一面”的教學(xué)模式。

2.4 建立健全科學(xué)的實(shí)訓(xùn)質(zhì)量保證體系

全面提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,是衡量學(xué)校工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)工程實(shí)踐教學(xué),抓住質(zhì)量這個(gè)牛鼻子,準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果、更好地提高教學(xué)質(zhì)量、構(gòu)建科學(xué)有效的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,在工程實(shí)踐教學(xué)中非常重要。在保證達(dá)到國(guó)家和行業(yè)對(duì)人才要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),學(xué)校應(yīng)建立具有自己特色的人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)由學(xué)生、學(xué)校教學(xué)管理部門(mén)、第三方評(píng)估單位和用戶(理論課教師或工作單位)進(jìn)行,學(xué)生從進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié)起,就應(yīng)當(dāng)處于這個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控中。每一實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要有目標(biāo)要求,有測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)和手段,建立實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量管理保障框圖和實(shí)踐教學(xué)管理檔案庫(kù)。教師評(píng)學(xué)、學(xué)生評(píng)教是促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平提升的有效途徑,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師和學(xué)生要建立起良好的知識(shí)溝通渠道,在規(guī)定實(shí)習(xí)時(shí)間外要積極參與網(wǎng)上教學(xué)和答疑。建立網(wǎng)上預(yù)習(xí)、經(jīng)典案例、工程技術(shù)進(jìn)展和考核測(cè)評(píng)等工程教育信息化窗口,把質(zhì)量管理控制延伸到課外,鼓勵(lì)學(xué)生預(yù)約學(xué)習(xí)和教師應(yīng)約施教,把課外的教學(xué)作為考核教師工作量的測(cè)算因子之一。注重綜合性訓(xùn)練和考評(píng),提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)到的技術(shù)知識(shí)解決綜合工程問(wèn)題的能力,通過(guò)各種競(jìng)賽提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的本領(lǐng)和創(chuàng)新實(shí)踐能力,加強(qiáng)師生的情感交流,磨練并樹(shù)立正確的人生品格和價(jià)值觀,提高應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜問(wèn)題的能力。

2.5 成為學(xué)校育人的重要平臺(tái)

立德樹(shù)人是高校人才培養(yǎng)的基石。黨的十八大提出“把立德樹(shù)人作為教育的根本任務(wù)”,教育部于2014年頒發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》指出,立德樹(shù)人是發(fā)展中國(guó)特色社會(huì)主義教育事業(yè)的核心所在,是培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人的本質(zhì)要求。作為有著產(chǎn)業(yè)工人血脈、組織管理相通的工程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),應(yīng)該為學(xué)校立德樹(shù)人發(fā)揮重要的作用。

早前校辦實(shí)習(xí)工廠具有實(shí)習(xí)教學(xué)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)兩項(xiàng)任務(wù),實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師基本是具有較高技術(shù)水平的工人師傅。他們?cè)谕瓿蓪?shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)的同時(shí),還需要承擔(dān)一定的生產(chǎn)任務(wù)。他們身上具備的優(yōu)秀品德和工作作風(fēng)、堅(jiān)強(qiáng)的意志和對(duì)工作精益求精的精神,以及嚴(yán)守紀(jì)律、互幫互助的團(tuán)隊(duì)意識(shí)滲透到了工程訓(xùn)練中心的教學(xué)實(shí)踐中。中心嚴(yán)格的紀(jì)律和規(guī)范的制度要求是學(xué)生必須適應(yīng)的,也是他們進(jìn)入社會(huì)的第一個(gè)“見(jiàn)面禮”,更是培養(yǎng)社會(huì)主義事業(yè)接班人的基本要求。

教師的言傳身教直接影響著學(xué)生做人做事的態(tài)度和作風(fēng),工程訓(xùn)練中心(平臺(tái))打造的工程文化氛圍也會(huì)激勵(lì)學(xué)生樹(shù)立堅(jiān)定的意志和追求扎實(shí)學(xué)識(shí)的意愿。對(duì)工程訓(xùn)練師資的有效管理是學(xué)校教師隊(duì)伍建設(shè)的重要組成部分,把有理想信念、有道德情操、有扎實(shí)學(xué)識(shí)、有仁愛(ài)之心作為實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師熱愛(ài)本職、勇于奉獻(xiàn)的職業(yè)要求。通過(guò)良好的耳濡目染、言傳身教的學(xué)習(xí)過(guò)程,社會(huì)主義核心價(jià)值觀會(huì)得到較好的傳承。

2.6 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿始終

新工科應(yīng)對(duì)的“學(xué)科交叉融合”特征,特別是信息技術(shù)、智能裝備、機(jī)器人等新技術(shù)、新業(yè)態(tài)的出現(xiàn)，為知識(shí)的傳授和培育學(xué)生的創(chuàng)造性思維提供了廣泛的空間。從思考問(wèn)題著手,到制定解決路徑,再到實(shí)踐運(yùn)作實(shí)現(xiàn),再不斷反復(fù)思考,這個(gè)過(guò)程就是能力養(yǎng)成的基本過(guò)程。工程實(shí)踐中每一種工藝技術(shù)的學(xué)習(xí)都會(huì)引發(fā)學(xué)生的思考和探究,實(shí)踐中一連串的問(wèn)題將引導(dǎo)學(xué)生更好地掌握工程知識(shí),也為創(chuàng)新教育注入良好的契機(jī)。實(shí)踐的目的是為了更好地學(xué)習(xí)和研究,在工程實(shí)踐教學(xué)中也應(yīng)該讓學(xué)生充分掌握材料成型機(jī)理、制造過(guò)程相互關(guān)聯(lián)因素、經(jīng)濟(jì)分析對(duì)方案決策的影響等綜合處理問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)從“實(shí)踐認(rèn)識(shí)—思考比較—再實(shí)踐認(rèn)識(shí)—理解掌握—提升創(chuàng)新”的認(rèn)知規(guī)律。

3 地方高校工程訓(xùn)練建設(shè)還需注意的問(wèn)題

3.1 發(fā)揮對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要作用

圍繞地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和行業(yè)發(fā)展的需要,順應(yīng)區(qū)域發(fā)展的優(yōu)勢(shì),理清思路,重點(diǎn)建設(shè)相關(guān)專業(yè)和交叉學(xué)科以及配套的教學(xué)保障[5],努力爭(zhēng)取地方政府、行業(yè)和社會(huì)資金的支持,重點(diǎn)依托區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),積極推進(jìn)校企合作、產(chǎn)教融合,確定并執(zhí)行好學(xué)校和企業(yè)在人才培養(yǎng)中的分工、職責(zé)和要求,并制定相關(guān)考核內(nèi)容,探索成立新工科范式下的工程創(chuàng)新訓(xùn)練中心,不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.2 不盲目跟風(fēng),科學(xué)規(guī)劃,特色發(fā)展

隨著在新工科范式下新技術(shù)新工藝和交叉學(xué)科的發(fā)展,學(xué)校應(yīng)當(dāng)認(rèn)真、科學(xué)地規(guī)劃好實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。一是針對(duì)學(xué)校辦學(xué)特色,著力建設(shè)好相關(guān)教學(xué)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容；二是要為學(xué)生搭建深入學(xué)習(xí)知識(shí)的梯子和腳手架[6-10],讓學(xué)生通過(guò)學(xué)校時(shí)間不長(zhǎng)的工程實(shí)踐，掌握必需的技術(shù)知識(shí)和具備再學(xué)習(xí)能力,為今后的發(fā)展打下基礎(chǔ)；三是要科學(xué)論證教學(xué)項(xiàng)目,切忌不要建成“雜貨鋪”,什么都有、什么都不精,造成攤子大、消耗多，學(xué)生看似都學(xué)了,但什么都沒(méi)有真正掌握；四是仍然要把傳統(tǒng)制造技術(shù)放在工程實(shí)踐的重要位置,不能因?yàn)樽非笮碌?、高大上的先進(jìn)加工集成技術(shù)而忽視基本的傳統(tǒng)制造技術(shù),應(yīng)該在精選的“傳統(tǒng)制造技術(shù)+”上構(gòu)建新工科要求下的工程實(shí)踐體系；五是本著能實(shí)不虛、以虛補(bǔ)實(shí)的原則,正確、適度運(yùn)用虛擬仿真教學(xué)手段。

3.3 為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)

地方高校在地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中可以做的事情很多,工程訓(xùn)練中心這個(gè)校內(nèi)工程實(shí)踐教學(xué)的平臺(tái)在保證學(xué)校教育教學(xué)任務(wù)的條件下,可以為地方企業(yè)開(kāi)展科技合作(轉(zhuǎn)化)、產(chǎn)品研制、技能人才培養(yǎng),以及對(duì)社會(huì)開(kāi)放等。有序地與地方政府人力資源部門(mén)深度融合,開(kāi)展各類工程技術(shù)人員的培訓(xùn),既可滿足地方政府和社會(huì)對(duì)技能人才的需要,也能提升學(xué)校實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍的水平和能力。與地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)融入得越好,就越能體現(xiàn)高校的價(jià)值,就越能真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合、校企合作,就越能發(fā)揮高校在科研、人才培養(yǎng)中的優(yōu)勢(shì),就越能得到地方政府、行業(yè)和社會(huì)的支持[11-13]。

按照新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)態(tài)的要求,加快地方高校對(duì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng),提升本科畢業(yè)生適應(yīng)社會(huì)、融入社會(huì)的能力,迅速在企業(yè)和工作崗位中發(fā)揮作用,是高校工程教育的最終目的所在。沉下心來(lái)抓好高等教育工程實(shí)踐教學(xué)領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)、跟蹤社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)和新技術(shù)的發(fā)展、密切與政府和企業(yè)的聯(lián)系,高校在新工科范式下的發(fā)展中一定會(huì)取得豐碩的成果。