面向新工科的工程訓(xùn)練中心建設(shè)與發(fā)展

李 昕，詹必勝

(華中科技大學(xué) a.實驗室與設(shè)備管理處；b.網(wǎng)絡(luò)與信息化辦公室，武漢 430074)

0 引 言

“工程教育的人才培養(yǎng)必須面向工程實際，加強(qiáng)工程訓(xùn)練?！盵1]工程訓(xùn)練中心是高校建立在校內(nèi)的工程教育實踐性教學(xué)平臺，是工科類高校中教學(xué)規(guī)模最大、學(xué)生受眾最多的實踐教學(xué)基地[2]。

“新工科”建設(shè)對全面推進(jìn)新時期工程教育改革創(chuàng)新提出了系列新要求[3]。“新工科”建設(shè)的目標(biāo)是培養(yǎng)能夠適應(yīng)、甚至引領(lǐng)未來工程需求的人才，應(yīng)培養(yǎng)工科學(xué)生的使命感、價值感、空間感、關(guān)聯(lián)力、想象力、宏思維、批判性思維等新素質(zhì)[4]。這些要求，對我國高校進(jìn)一步建設(shè)和發(fā)展工程訓(xùn)練中心具有重要指導(dǎo)意義。

我校工程實訓(xùn)中心為適應(yīng)新工科建設(shè)需要，正著力改善和加強(qiáng)工程實踐教學(xué)，構(gòu)建課程體系，提升教學(xué)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)工程訓(xùn)練與創(chuàng)新實踐協(xié)同發(fā)展，以期培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和主動實踐能力。

1 教學(xué)決定生存

工程訓(xùn)練實踐教學(xué)是工程訓(xùn)練中心的“主業(yè)”，教學(xué)工作的量與質(zhì)決定著工程訓(xùn)練中心的生存。面向新工科，建設(shè)和發(fā)展工程訓(xùn)練中心，首先要進(jìn)一步完善工程訓(xùn)練實踐教學(xué)課程體系。

有學(xué)者將學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和實踐教育分為“玩中學(xué)”“做中學(xué)”“干中學(xué)”三個層次[5]。

為探索更加多樣化和個性化的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)新時代所需要的工程科技人才，工程實訓(xùn)中心建立起包括工程認(rèn)知、工程訓(xùn)練、工程探究三個層次的課程體系。其中，“工程認(rèn)知”以“玩中學(xué)”為主，引導(dǎo)學(xué)生在“玩耍”中認(rèn)知工程；“工程訓(xùn)練”突出“做中學(xué)”，指導(dǎo)學(xué)生利用已有知識思考和解決問題，并擴(kuò)展到在不同情景中解決類似問題；“工程探究”崇尚“干中學(xué)”，創(chuàng)造條件讓學(xué)生在真實工作場所中學(xué)習(xí)。

(1)主體層次：工程訓(xùn)練。工程實訓(xùn)中心將原“金工實習(xí)”“電工實習(xí)”等課程整合為“工程訓(xùn)練”課程，面向一、二年級本科學(xué)生開設(shè)，并支撐“工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”(2017年修訂)[6]第3.5、3.6、3.8、3.9等項達(dá)成。

當(dāng)前，校工程實訓(xùn)中心開設(shè)24個訓(xùn)練工種、51個訓(xùn)練類型的實踐教學(xué)內(nèi)容，將“工程訓(xùn)練”課程以“工程訓(xùn)練(1～8)”系列組織教學(xué)?！肮こ逃?xùn)練”課程突出因材施教，面向修課學(xué)生各專業(yè)定制教學(xué)大綱，保障專業(yè)及學(xué)生選擇權(quán);突出綜合訓(xùn)練，倡導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)和挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)。每種教學(xué)實施方案中，三分之二的學(xué)時為工程實踐能力訓(xùn)練環(huán)節(jié)，支持各專業(yè)自選訓(xùn)練工種及其訓(xùn)練類型；三分之一的學(xué)時為工程綜合素質(zhì)訓(xùn)練環(huán)節(jié)，支持學(xué)生分組自選實踐項目?！肮こ逃?xùn)練”課程較好地契合了各院系、各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，更適應(yīng)學(xué)生實際，培養(yǎng)學(xué)生興趣，讓學(xué)生在“做”中學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生主動實踐能力。

(2)導(dǎo)引層次：工程認(rèn)知?！肮こ陶J(rèn)知”課程面向一年級本科學(xué)生開設(shè)，安排在“工程訓(xùn)練”課程之前。課程教學(xué)目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生建立制造工藝基本概念、初步樹立“工程觀”、為后續(xù)工科課程學(xué)習(xí)奠定必要的感性認(rèn)識基礎(chǔ)。學(xué)生通過參與工程認(rèn)知導(dǎo)論學(xué)習(xí)、在工程實踐基地觀摩參觀、并以“玩中學(xué)”方式參與數(shù)個趣味性強(qiáng)的工程項目體驗，初步體味工程概念、認(rèn)知工程裝備、培養(yǎng)工程興趣。

(3)進(jìn)階層次：工程探究?！肮こ烫骄俊毕盗姓n程面向高年級本科生和研究生講授，安排在“工程訓(xùn)練”課程之后。課程服務(wù)于國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“一帶一路”“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略實施，依托學(xué)校機(jī)械、電氣等學(xué)科優(yōu)勢和科技成果轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，聯(lián)合新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，分多個主題開設(shè)。該系列課程全部由知名企業(yè)高管或具有工程實踐背景的教授講授，并由工程實訓(xùn)中心工程師、技師擔(dān)任助教，在工程實訓(xùn)中心或校外工程實踐基地進(jìn)行。該系列課程以產(chǎn)品為主軸，強(qiáng)調(diào)“干中學(xué)”，按照工程項目的全生命周期，貫徹CDIO[7]工程教育理念，將“構(gòu)思—設(shè)計—實施—運行”的產(chǎn)品全生命周期貫穿在整個實踐教學(xué)過程中。

2 質(zhì)量決定興衰

“工程教育必須面向工程實際，回歸工程，崇尚實踐?！盵8]面向新工科建設(shè)，工程實訓(xùn)中心從四個方面發(fā)力，改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。

(1)更新教學(xué)內(nèi)容。將產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的最新發(fā)展、行業(yè)對人才培養(yǎng)的最新要求引入教學(xué)過程。工程訓(xùn)練實踐課程主動服務(wù)于國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略實施，聚焦制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化[9]，將“大工程觀”植入課程體系整體設(shè)計和變革過程。更新教學(xué)內(nèi)容的有效解決途徑之一就是充分發(fā)揮本校學(xué)科優(yōu)勢。實訓(xùn)中心將本校工科優(yōu)勢院系的科研和社會服務(wù)成果改造為可實施的工程實踐教學(xué)課程，如，將智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+3D打印、激光焊接等整合進(jìn)工程訓(xùn)練實踐課程，推動培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、跨學(xué)科交叉融合能力和自主終身學(xué)習(xí)能力。

(2)升級實踐設(shè)施。建成滿足行業(yè)發(fā)展需要的工程實踐資源。學(xué)校繼續(xù)加大對工程實訓(xùn)中心的投入，升級改造相關(guān)實訓(xùn)設(shè)施，建設(shè)一批工程訓(xùn)練創(chuàng)新實踐平臺；同時加強(qiáng)全校實踐平臺規(guī)劃，統(tǒng)籌協(xié)同、資源共享，充分利用學(xué)校已有的相關(guān)國家級實驗教學(xué)示范中心，聯(lián)合打造工程實踐基地；強(qiáng)化校企聯(lián)動，充分發(fā)揮學(xué)?？蒲谐晒D(zhuǎn)化優(yōu)勢，在產(chǎn)業(yè)園區(qū)建立校外實踐基地，并與工程實訓(xùn)中心互動發(fā)揮作用。

(3)改革豐富工程訓(xùn)練實踐教學(xué)方法。形成以學(xué)習(xí)者為中心的工程教育模式。實踐教學(xué)方法改革是推動實踐教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式改革的關(guān)鍵[10]。工程實訓(xùn)中心貫徹落實CDIO工程教育理念，在工程實踐課程中繼續(xù)深化實踐基于問題、基于案例、基于項目的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法；積極探索綜合性課程、問題導(dǎo)向課程、交叉學(xué)科研討課程，提高課程興趣度、學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度；按“玩中學(xué)”“做中學(xué)”“干中學(xué)”不同層次豐富工程實踐教學(xué)模式。

(4)加強(qiáng)工程訓(xùn)練實踐教學(xué)指導(dǎo)隊伍。建立“教授擔(dān)綱、三師協(xié)同、結(jié)構(gòu)合理、隊伍充足”的工程訓(xùn)練實踐教學(xué)指導(dǎo)隊伍。教學(xué)指導(dǎo)隊伍由教師、工程師、技師聯(lián)合組成。教師團(tuán)隊負(fù)責(zé)課程建設(shè)，主要任務(wù)是規(guī)劃并建設(shè)課程，組織制訂教學(xué)文件、編寫教材，指導(dǎo)工程綜合訓(xùn)練項目。工程師團(tuán)隊是工程實訓(xùn)中心的教學(xué)骨干、技術(shù)核心，主要任務(wù)是編制工程訓(xùn)練實踐教學(xué)相關(guān)工程技術(shù)文件和工程訓(xùn)練實踐平臺建設(shè)方案，并參與現(xiàn)場教學(xué)指導(dǎo)。技師團(tuán)隊是不可或缺的組成部分，技術(shù)嫻熟的技師隊伍是工程訓(xùn)練實踐教學(xué)的特色和質(zhì)量保障，該團(tuán)隊負(fù)責(zé)現(xiàn)場實操指導(dǎo)。學(xué)校分類扶持、精準(zhǔn)施策，建立完善了一支編制類型、技術(shù)職稱和年齡結(jié)構(gòu)合理、知識淵博、工程經(jīng)歷豐富、工程能力強(qiáng)、教學(xué)水平高、綜合素質(zhì)好的工程實踐教學(xué)聯(lián)合隊伍。

教學(xué)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量是生命線，決定著工程訓(xùn)練中心的興衰。抓質(zhì)量，就是要抓標(biāo)準(zhǔn)、抓評價、抓管理?！皹?biāo)準(zhǔn)決定質(zhì)量，有什么樣的標(biāo)準(zhǔn)就有什么樣的質(zhì)量，只有高標(biāo)準(zhǔn)才有高質(zhì)量?！盵11]① 中心建立健全了包括實踐教學(xué)實施方案、工程訓(xùn)練課程大綱、工種教學(xué)日歷、工程工藝卡片、實踐作品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的全過程教學(xué)文件，細(xì)化工程訓(xùn)練教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。② 中心高度重視學(xué)生評價。“鞋子合不合腳，自己穿了才知道?！盵12]工程訓(xùn)練實踐教學(xué)質(zhì)量高低、工程訓(xùn)練中心服務(wù)質(zhì)量好壞，學(xué)生最有發(fā)言權(quán)。利用信息化手段，工程實訓(xùn)中心做好了學(xué)生課程評價和服務(wù)評價，既建立起覆蓋全部工種、覆蓋全部指導(dǎo)教師、覆蓋每天訓(xùn)練內(nèi)容的學(xué)生評教信息系統(tǒng)，又邀請學(xué)生對在工程實訓(xùn)中心所接受的各項指導(dǎo)、加工服務(wù)予以評價；并且，學(xué)生評價結(jié)果公開。③ 實訓(xùn)中心始終保障專業(yè)及學(xué)生選擇權(quán)，“使市場在資源配置中起決定性作用?！盵13]院系專業(yè)定制工程訓(xùn)練課程大綱，自行決定選擇上不上工程訓(xùn)練課程、上何學(xué)時學(xué)分工程訓(xùn)練課程、上哪些訓(xùn)練工種及訓(xùn)練類型；學(xué)生對于指定訓(xùn)練工種參考前人評價自主選擇指導(dǎo)教師，對于指定綜合訓(xùn)練類型根據(jù)個人興趣特長自主選擇具體項目。

3 服務(wù)決定地位

面向“新工科”建設(shè)，深化開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，工程實訓(xùn)中心實施“五個一工程”，向?qū)W生提供全方位的創(chuàng)意實現(xiàn)服務(wù)，支持學(xué)生實現(xiàn)創(chuàng)意設(shè)計、形成創(chuàng)新產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新成果，推進(jìn)“創(chuàng)意—創(chuàng)新—創(chuàng)業(yè)”全鏈貫通。

(1)一處創(chuàng)客空間。創(chuàng)客空間建在工程實訓(xùn)中心。工程實訓(xùn)中心堅持以服務(wù)全體學(xué)生、無門檻、全覆蓋為導(dǎo)向，面向全校有想法、有技術(shù)、有項目的學(xué)生開放，成為他們實現(xiàn)創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)夢想的工場。

(2)一套創(chuàng)意實現(xiàn)服務(wù)。工程實訓(xùn)中心建立起包括加工預(yù)約、工藝審核、技能培訓(xùn)、加工指導(dǎo)、服務(wù)評價在內(nèi)的整套服務(wù)流程，并實現(xiàn)信息化，為學(xué)生提供全方位的創(chuàng)意實現(xiàn)服務(wù)，推動創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“三創(chuàng)”融合[14]、全鏈貫通。

(3)一門雙創(chuàng)課程。工程實訓(xùn)中心開設(shè)了“科技創(chuàng)新制作”雙創(chuàng)(創(chuàng)新創(chuàng)業(yè))課程，以培訓(xùn)動手操作能力、強(qiáng)化機(jī)械或電工電子制造技能為主要內(nèi)容，按普及培訓(xùn)、進(jìn)階培訓(xùn)、工程創(chuàng)新三個系列開設(shè)若干專題，定位于為課程項目制作、大學(xué)生創(chuàng)新性項目、競賽項目提供支撐，內(nèi)容定制、時間集約、滾動開設(shè)，培養(yǎng)了一大批能獨立操作相關(guān)設(shè)備裝備的在校學(xué)生。

(4)一本制造技術(shù)培訓(xùn)證書。對于經(jīng)上述進(jìn)階培訓(xùn)合格的學(xué)生，工程實訓(xùn)中心予以“制造技術(shù)培訓(xùn)”認(rèn)證，并頒發(fā)培訓(xùn)合格證書。一方面，工程實訓(xùn)中心支持已獲得相應(yīng)專題制造技術(shù)培訓(xùn)認(rèn)證資格的學(xué)生自助使用相關(guān)設(shè)備設(shè)施、加工制作創(chuàng)意作品，主動實踐；另一方面，該證書也逐步成為學(xué)生實踐動手能力的證明。

(5)一個工程實踐創(chuàng)新活動數(shù)據(jù)庫。工程實訓(xùn)中心建立學(xué)生工程實踐創(chuàng)新活動數(shù)據(jù)庫，將學(xué)生參與工程實踐課內(nèi)學(xué)習(xí)和課外實踐活動納入過程管理范疇。數(shù)據(jù)庫展示了全校每個學(xué)生參加了哪些工程訓(xùn)練課程、取得了哪些制造技術(shù)培訓(xùn)認(rèn)證資格、動手做了哪些實踐作品、參加了哪些工程實踐創(chuàng)新賽事。這些詳實具體的數(shù)據(jù)，一方面如實反映學(xué)生參加工程實踐創(chuàng)新活動實績，另一方面形成學(xué)校工程實踐創(chuàng)新活動大數(shù)據(jù)，為學(xué)校本科教學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的有機(jī)組成部分，支撐學(xué)校開展工程實踐教育大數(shù)據(jù)挖掘和分析。

創(chuàng)客空間是基礎(chǔ)，為創(chuàng)新實踐提供場地設(shè)施；創(chuàng)意服務(wù)是前提，助力創(chuàng)客放飛理想翅膀；雙創(chuàng)課程是保障，系列培訓(xùn)提升創(chuàng)客技能；技能證書是關(guān)鍵，反映學(xué)生工程實踐能力提升；實踐數(shù)據(jù)庫是支撐，促進(jìn)工程訓(xùn)練中心反饋改進(jìn)，并服務(wù)于學(xué)校落實深化“新工科”建設(shè)的決策支持。

4 結(jié) 語

面向新工科，圍繞培養(yǎng)工科學(xué)生創(chuàng)新思維能力和主動實踐能力，工程實訓(xùn)中心堅持實施“1234”戰(zhàn)略：堅持一條主線，以深化體制機(jī)制改革、探索形成工程訓(xùn)練實踐教學(xué)新模式為主線；遵循二大路徑，以工程實踐教育助力創(chuàng)新活動、以創(chuàng)新實踐活動引領(lǐng)工程教育，實現(xiàn)工程訓(xùn)練與創(chuàng)新實踐協(xié)同發(fā)展、相互促益；采用三種方法，問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容，問學(xué)生志趣變方法，問內(nèi)外資源創(chuàng)條件[15]，堅持問題導(dǎo)向，推動工程實踐教育改革；做好四個突出，即，突出學(xué)科優(yōu)勢、突出交叉協(xié)同、突出開放共享、突出全周期工程教育理念，進(jìn)一步推進(jìn)工程訓(xùn)練中心的建設(shè)和發(fā)展。

工程實訓(xùn)中心已成為學(xué)校“新工科”建設(shè)的新生力量、學(xué)生創(chuàng)新實踐活動的重要陣地、“雙一流”建設(shè)的組成部分，正朝著建設(shè)創(chuàng)新型、開放性、現(xiàn)代化的工程訓(xùn)練示范中心、構(gòu)建一流教學(xué)支撐平臺的目標(biāo)，不忘初心，牢記使命，繼續(xù)努力。