新工科高校工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)探究

姚麗娜 傅學(xué)強(qiáng)

(1. 西安工程大學(xué) 電子信息學(xué)院， 西安 710048)(2. 西安工程大學(xué) 工程訓(xùn)練中心， 西安 710048)

高等院校的職責(zé)是培養(yǎng)人才。為了培養(yǎng)具有一定的工程實(shí)踐能力與素養(yǎng)的大學(xué)生，工科類高校普遍開設(shè)工程實(shí)訓(xùn)課程。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容通常按照傳統(tǒng)的工種劃分，缺乏一定的綜合性，對(duì)學(xué)生的工程意識(shí)培養(yǎng)不足[1]。教學(xué)內(nèi)容、形式以及平臺(tái)與當(dāng)前工業(yè)發(fā)展、新技術(shù)、新工藝結(jié)合不密切，這些問題已引起高校和企業(yè)的廣泛關(guān)注[2]。近幾年我國(guó)工程教育進(jìn)行了不少有益的探索，工程訓(xùn)練由傳統(tǒng)的金工實(shí)訓(xùn)融入了電工電子實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)客教育等內(nèi)容，但是隨著社會(huì)的發(fā)展以及對(duì)人才的需求，工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式與新工科背景下的實(shí)際需求不相適應(yīng)的情況仍然比較突出，各高校加緊教育改革及創(chuàng)新，工程訓(xùn)練的內(nèi)容也在不斷的完善之中，不斷調(diào)整師資結(jié)構(gòu)，深化教學(xué)改革[3]。

針對(duì)高等院校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，依托西安工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心現(xiàn)有的設(shè)備、場(chǎng)地、師資、學(xué)科、技術(shù)等方面的資源優(yōu)勢(shì)，建立基于工程實(shí)踐訓(xùn)練的工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，積極開展開放式創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的探索，通過引進(jìn)雙師型導(dǎo)師，建立創(chuàng)新課程、創(chuàng)新基金、學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán)、學(xué)科競(jìng)賽等創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐體系，鼓勵(lì)學(xué)生入駐創(chuàng)新社團(tuán)及創(chuàng)客空間，落實(shí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目培育機(jī)制。創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)有助于全面提高大學(xué)生的綜合工程實(shí)踐能力，使學(xué)生深入理解基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)，為學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)踐提供了平臺(tái)保障，并對(duì)促進(jìn)大學(xué)生的就業(yè)，推進(jìn)高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的建設(shè)和發(fā)展有著重要的實(shí)際意義。

1 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)存在的主要問題

工程訓(xùn)練中心在新工科背景下作為工程技術(shù)人才的培養(yǎng)基地，是本科高校工程教育的重要平臺(tái)[4]。通過對(duì)國(guó)內(nèi)多所高校工程訓(xùn)練中心調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)高等院校的工程訓(xùn)練中心多是在原來的校辦工廠和金工教研室基礎(chǔ)組合或轉(zhuǎn)變性質(zhì)建立的。工程訓(xùn)練中心依然按照傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，與新工科提出的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)有很大差距，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，主要面臨的問題有以下幾個(gè)方面：

1.1 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)師資水平欠缺

目前大部分高校工程訓(xùn)練中心師資隊(duì)伍以原有校辦工廠轉(zhuǎn)型后的工勤技術(shù)崗位人員為主，雖然各高校也通過各種渠道進(jìn)行特殊人才引進(jìn)，但青年指導(dǎo)教師畢業(yè)后直接進(jìn)入學(xué)校，缺乏企業(yè)鍛煉經(jīng)歷，工程實(shí)踐意識(shí)、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力較弱，不能有效解決工程訓(xùn)練師資隊(duì)伍教學(xué)能力、教學(xué)研究、科研創(chuàng)新這三方面主要問題[5]，這也成為提高學(xué)生工程實(shí)踐能力與素養(yǎng)，提升一流人才培養(yǎng)的最大制約因素。

1.2 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)教學(xué)模式單一

目前大部分高校工程訓(xùn)練一線教學(xué)仍然以工勤技術(shù)崗位人員為主，教學(xué)模式仍以“師傅帶徒弟”的傳統(tǒng)模式，多數(shù)教師缺乏教學(xué)研究，一套教案、一種教學(xué)方式由傳統(tǒng)金工實(shí)訓(xùn)延續(xù)至今[6]。該模式與新工科背景下多學(xué)科交叉創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)，不適于培養(yǎng)并提升新時(shí)代大學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力[7]。

1.3 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)軟服務(wù)不完善

針對(duì)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)，各高校在各類學(xué)科競(jìng)賽的基礎(chǔ)上，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境建設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件更新、各類開放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)等方面進(jìn)行了相應(yīng)投入及改革，但是創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)過程中缺乏學(xué)校必要的頂層設(shè)計(jì)，存在政出多門、各自為政、信息孤島等現(xiàn)象，導(dǎo)致存在創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)設(shè)備利用率偏低等問題[8]；其次在軟服務(wù)建設(shè)方面更加十分匱乏，以學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)需求為導(dǎo)向的建設(shè)思路存在一定偏差。

1.4 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)開放共享形式化

目前大部分高校創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的開放共享機(jī)制通常是指學(xué)生通過預(yù)約進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，形式單一，內(nèi)容受限，不能做到全方位的隨到隨學(xué)隨用；并且多為教學(xué)上的開放，實(shí)踐環(huán)節(jié)更是形式傳統(tǒng)化，不能通過綜合性工程實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐載體將機(jī)械、電氣、電子、計(jì)算機(jī)、材料、控制、設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行交叉互動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐性體驗(yàn)，不能培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新的能力。

2 構(gòu)建綜合性的工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)

2.1 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)師資模式的建設(shè)

為提高西安工程大學(xué)學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新實(shí)踐能力，工程訓(xùn)練中心目前師資結(jié)構(gòu)按照“引、傳、聘”的主體思想，教師隊(duì)伍引進(jìn)具有工程實(shí)踐能力的高技能人才，對(duì)學(xué)科帶頭人和骨干教師進(jìn)行重點(diǎn)扶持和培養(yǎng)，并以學(xué)科帶頭人和骨干教師作為導(dǎo)師，指導(dǎo)中青年教師，定期安排中青年教師進(jìn)行實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、課程建設(shè)、學(xué)術(shù)等方面的培訓(xùn)，提高中青年教師的教學(xué)和科研水平，培養(yǎng)具有“雙師型”素質(zhì)的教師隊(duì)伍[9-10]。同時(shí)搭建各類學(xué)科技能競(jìng)賽平臺(tái)，組織青年教師積極參加微課競(jìng)賽、工程訓(xùn)練教學(xué)能力競(jìng)賽及各類專業(yè)技能競(jìng)賽，提高青年教師工程實(shí)踐授課能力及專業(yè)技能，以適應(yīng)新時(shí)代高校工程教育及創(chuàng)新實(shí)踐理念，打造具有實(shí)踐型、研究型、創(chuàng)新型的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

2.2 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)教學(xué)模式建設(shè)

西安工程大學(xué)工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)是在國(guó)家大力推行“雙創(chuàng)”教育及新工科的背景下，根據(jù)學(xué)?！笆濉苯ㄔO(shè)規(guī)劃提出的加強(qiáng)實(shí)踐與創(chuàng)新教育發(fā)展目標(biāo)而制定的。工程訓(xùn)練中心通過采用“分層次、多類型、模塊化”教學(xué)體系開展實(shí)踐教學(xué)，層次可分為通識(shí)、基礎(chǔ)和綜合三大層，每個(gè)層次又由模塊化的近實(shí)踐類理論課、一般實(shí)踐課和綜合創(chuàng)新實(shí)踐課組成，層次之間體現(xiàn)遞進(jìn)關(guān)系，課程之間體現(xiàn)多學(xué)科交叉融合[11-12]。

通識(shí)層主要對(duì)學(xué)生開展工程認(rèn)知實(shí)訓(xùn)教學(xué)，主要覆蓋經(jīng)、管、文、法、藝術(shù)類專業(yè)對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)參觀、先進(jìn)制造技術(shù)參觀等實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，通過基礎(chǔ)認(rèn)知模塊、典型零件制造環(huán)節(jié)感知模塊及機(jī)械工程發(fā)展文化史模塊，使學(xué)生體驗(yàn)和認(rèn)知更多的工程技術(shù)和裝備，學(xué)會(huì)使用工具與設(shè)備，克服對(duì)工業(yè)環(huán)境及設(shè)備的陌生感甚至是“恐懼感”，并且通過歷史知識(shí)學(xué)習(xí)，使文理滲透、藝工結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生熱愛勞動(dòng)、崇尚實(shí)踐、吃苦耐勞的寶貴品質(zhì)；基礎(chǔ)層主要是工程技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練，主要培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐等方面能力，通過一批典型零件模塊的生產(chǎn)制造，使學(xué)生體驗(yàn)從設(shè)計(jì)到制造的完整過程，極大地激發(fā)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)熱情，指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)，提高專業(yè)技能及素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中追求真理、一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真；綜合層注重提高學(xué)生專業(yè)技能、工程素質(zhì)能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力，將課程建設(shè)和行業(yè)主流技術(shù)工藝相結(jié)合、基礎(chǔ)技能培養(yǎng)和科技創(chuàng)新項(xiàng)目相結(jié)合，并且融入課程思政，構(gòu)建時(shí)代工匠精神及文化育人載體。通過多學(xué)科交叉項(xiàng)目的綜合創(chuàng)新訓(xùn)練，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論和基本實(shí)踐技能的同時(shí)，創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力也得到很好地鍛煉和提高，并且培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)與工作中熱愛本職、不斷學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新的良好品質(zhì)。通過因材施教及專業(yè)匹配，使學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)、工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新思維得到良好地發(fā)展，提升工程訓(xùn)練教學(xué)質(zhì)量。

2.3 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)軟服務(wù)建設(shè)

“雙創(chuàng)”活動(dòng)的大背景下，學(xué)校依托于工程訓(xùn)練中心現(xiàn)有平臺(tái)建立西安工程大學(xué)眾創(chuàng)空間，將中心軟、硬件資源整合，積極開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，建設(shè)創(chuàng)新教育基地，培養(yǎng)大學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力[13-14]。眾創(chuàng)空間為學(xué)生提供了具有加工車間和工作室雙重功能的多層級(jí)、多方位的先進(jìn)制造工程實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)、機(jī)械實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)、現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、企業(yè)應(yīng)用體驗(yàn)平臺(tái)、電子工藝新技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、ROS系統(tǒng)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)、創(chuàng)新教育平臺(tái)及環(huán)境建設(shè)“雙創(chuàng)”教育平臺(tái)。通過項(xiàng)目與興趣結(jié)合的形式，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)激發(fā)學(xué)生課外創(chuàng)新熱情，注重技術(shù)交流與共享，營(yíng)造出活躍的創(chuàng)客生態(tài)系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生課外工程視野、工程能力及創(chuàng)新熱情，挖掘大學(xué)生探索創(chuàng)新、精益求精的開拓精神，為學(xué)生在學(xué)科交流、技術(shù)共享、創(chuàng)新實(shí)踐等方面搭建一個(gè)全新的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。同時(shí)積極開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，建設(shè)創(chuàng)新教育基地，提高大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，促進(jìn)高校學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)，培養(yǎng)具有工匠精神的時(shí)代大學(xué)生。

2.4 創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)開放共享建設(shè)

學(xué)校工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)開放共享環(huán)節(jié)建設(shè)，以學(xué)生為中心，采用新模式。以學(xué)生為主人公，通過互聯(lián)網(wǎng)+打破實(shí)踐教學(xué)立體空間的限制，為學(xué)生提供“全程、全方位、全面”的開放共享服務(wù)，使設(shè)備利用最大化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造出自主想、自主做、自主學(xué)、自主管、自主創(chuàng)的生態(tài)系統(tǒng)。首先，建設(shè)視頻教學(xué)資源庫(kù)與實(shí)踐體驗(yàn)交互式教育資源庫(kù)，通過虛擬仿真軟件的形式，與航空航天企業(yè)技能大師工作室合作，運(yùn)用企業(yè)實(shí)際案例，將工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)成為一個(gè)虛擬體驗(yàn)工廠，學(xué)生通過虛擬、共享、開放的學(xué)習(xí)過程，可以自主選擇與自己專業(yè)相關(guān)或拓寬專業(yè)寬幅的工程實(shí)踐項(xiàng)目；其次，以學(xué)生為中心，轉(zhuǎn)變創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)運(yùn)行機(jī)制，以完善日常工程技能實(shí)踐教學(xué)為主干，以項(xiàng)目化定制、技術(shù)分享會(huì)、科技競(jìng)賽為羽翼，將項(xiàng)目訓(xùn)練通過文理滲透、科技競(jìng)賽培訓(xùn)的方式進(jìn)行藝術(shù)與工程相融合，實(shí)施“一干三翼”的創(chuàng)新實(shí)踐課程體系；最后,采用企業(yè)精益化管理模式標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的智能制造設(shè)備、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、電子工藝新技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等，制定開放、共享申請(qǐng)標(biāo)準(zhǔn)制度，采用智能門禁系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)及手機(jī)APP的三重安全保障的管理模式，為學(xué)生提供全方位服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)自我管理、自主學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新、自主服務(wù)、開放共享。

3 工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)成果

在新工科建設(shè)背景下，西安工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心通過工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)，開創(chuàng)了一種聚集多類資源主體協(xié)同創(chuàng)新育人新模式：以九大平臺(tái)、一個(gè)中心為基礎(chǔ)構(gòu)建基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“多元立體”工程實(shí)踐創(chuàng)新人才教育模式；建立創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)；強(qiáng)化內(nèi)涵發(fā)展，秉持“開放+共享”的思維，形成共建、共享、共同發(fā)展的合作氛圍；與學(xué)院、企業(yè)共同建立雙師型導(dǎo)師資源，協(xié)同完成對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為學(xué)生搭建一個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐的新平臺(tái)。

工程訓(xùn)練中心創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)凝聚一批有創(chuàng)意的學(xué)生，制定了一批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目，穩(wěn)定了一批愿意為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力而付出的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，形成了一批特色學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán)，如創(chuàng)意設(shè)計(jì)與精密制造社、機(jī)器人創(chuàng)新社、機(jī)械創(chuàng)新工坊、智能車創(chuàng)新社、青年創(chuàng)客工坊、魯班坊等。平臺(tái)為學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽、中國(guó)工程機(jī)器人大賽以及各類學(xué)科競(jìng)賽、大創(chuàng)等賽事提供軟硬件服務(wù)和技術(shù)支持。近3年獲得國(guó)家級(jí)、省部級(jí)競(jìng)賽成績(jī)一等獎(jiǎng)以上達(dá)40多項(xiàng)，三名教師在首屆陜西高校工程訓(xùn)練教師教學(xué)能力競(jìng)賽中獲得特等獎(jiǎng)1項(xiàng)，一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，其中兩人獲得“西安工匠”的榮譽(yù)稱號(hào)，通過各類競(jìng)賽平臺(tái)，中心劃撥專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用以提升教師自身技能與工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語(yǔ)

在“新工科”“大工程”等現(xiàn)代工程教育背景下，結(jié)合西安工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)資源，通過工程創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)，將工程訓(xùn)練中心建設(shè)成以實(shí)踐能力鍛煉為主體、以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為抓手、以創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，通過創(chuàng)新實(shí)踐課程建設(shè)，多學(xué)科之間交叉融合，以思想品質(zhì)塑造學(xué)生人文情懷，以專業(yè)實(shí)踐基礎(chǔ)鍛煉學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)，以創(chuàng)新思維培養(yǎng)學(xué)生探索求真欲望，構(gòu)建“實(shí)踐+創(chuàng)新+創(chuàng)業(yè)”三維一體布局合理、設(shè)備先進(jìn)、環(huán)境優(yōu)美、硬件豐富的實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地，提升大學(xué)生工程實(shí)踐能力,為大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目提供保障，為大學(xué)生參加創(chuàng)新實(shí)踐教育活動(dòng)奠定基礎(chǔ)，有效地支撐了學(xué)校相關(guān)專業(yè)的工程教育認(rèn)證，為其他高校創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)中提供參考及經(jīng)驗(yàn)借鑒。