協(xié)同育人模式下創(chuàng)新訓(xùn)練的探索與實(shí)踐

祖海英，宋玉杰，于浩楠，李森，閆月娟

（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，促進(jìn)產(chǎn)教融合校企合作協(xié)同育人模式的出現(xiàn)與發(fā)展。在本科高校的教學(xué)過程中，工程訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要課程[1]。工程訓(xùn)練一般采用模塊化、分層次的教學(xué)方式，其中創(chuàng)新訓(xùn)練模塊是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要模塊，同時(shí)也是與企業(yè)聯(lián)系最為密切的模塊。創(chuàng)新訓(xùn)練模塊開設(shè)了幾年，但由于時(shí)間、人員、資金等方面的限制，創(chuàng)新訓(xùn)練模塊還處于萌芽期，未充分適應(yīng)現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)接新產(chǎn)業(yè)不足，因此迫切需要開展協(xié)同育人模式下創(chuàng)新訓(xùn)練的探索與實(shí)踐[2]。

1 創(chuàng)新訓(xùn)練運(yùn)行機(jī)制確立

目前工程訓(xùn)練中心創(chuàng)新訓(xùn)練模塊的工作沒有明確的運(yùn)行方式，多以課外活動(dòng)小組和興趣小組的形式運(yùn)行，主要靠教師和學(xué)生的興趣運(yùn)行，很難保證創(chuàng)新活動(dòng)長久維持下去，并發(fā)展壯大起來。因此在此次改革中，我們與相關(guān)高新技術(shù)企業(yè)對(duì)接，按照企業(yè)的需要設(shè)定創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目配備企業(yè)技術(shù)人員作為指導(dǎo)教師，與學(xué)校教師協(xié)同指導(dǎo)學(xué)生，采用研討式教學(xué)模式，完成項(xiàng)目。運(yùn)行過程中以學(xué)生為本，采取開放式合作。對(duì)綜合創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目按照申請(qǐng)、立項(xiàng)、開題、中期檢查、結(jié)題驗(yàn)收進(jìn)行管理。

除了設(shè)定創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目外，還進(jìn)行“個(gè)性化培養(yǎng)項(xiàng)目”，即學(xué)生自主申報(bào)課題，這些課題可以是科研項(xiàng)目，也可以是學(xué)生自己創(chuàng)意的課題。學(xué)生可以充分利用中心的各種教學(xué)資源，充分發(fā)揮個(gè)人的想象力和創(chuàng)造力，在教師指導(dǎo)下，按照自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意圖，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制作、組裝、試驗(yàn)等全過程[3]。

2 創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)模式改革

創(chuàng)新訓(xùn)練模式探索采取線上和線下相結(jié)合、理論指導(dǎo)與設(shè)備實(shí)踐操作相結(jié)合、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目與典型工程實(shí)例相結(jié)合三種方式進(jìn)行[4]。創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)理論等內(nèi)容采用線上培訓(xùn)方式進(jìn)行，設(shè)備實(shí)踐操作技巧采取線下培訓(xùn)方式。過程中指導(dǎo)教師和學(xué)生相互促進(jìn)，參與企業(yè)實(shí)際工程案例，提高解決實(shí)際復(fù)雜工程問題的能力[5]。鼓勵(lì)學(xué)生參加教師科研項(xiàng)目，倡導(dǎo)積極參加國家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新大賽及工程訓(xùn)練大賽等實(shí)踐活動(dòng)[6]。目前已針對(duì)學(xué)生普遍感興趣的內(nèi)容開設(shè)UG 三維實(shí)體造型、3D 打印等選修課程。今后我們還將針對(duì)學(xué)生的創(chuàng)意創(chuàng)新，設(shè)置相應(yīng)的實(shí)踐選修課程。

創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目成績?cè)u(píng)定采用過程性考核，根據(jù)每組學(xué)生上報(bào)的各立項(xiàng)報(bào)告、階段性成果報(bào)告及每位學(xué)生在項(xiàng)目中所起的作用進(jìn)行考評(píng)，同時(shí)將考評(píng)結(jié)果計(jì)入實(shí)訓(xùn)總成績[7]。

3 創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目建設(shè)

（1）精密檢測(cè)項(xiàng)目。

基于協(xié)同育人模式，根據(jù)精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，積極探索精密檢測(cè)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容、方法、模式和手段，促進(jìn)制造技術(shù)、自動(dòng)化集成技術(shù)、光學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)的交叉和跨界整合，支持高校在機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)設(shè)置精密檢測(cè)學(xué)科方向，完善精密檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)理論，搭建一個(gè)精密檢測(cè)創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)，為企業(yè)輸送更多的精密檢測(cè)技術(shù)人才。

利用工程訓(xùn)練中心現(xiàn)有三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、手持激光掃描儀、測(cè)量仿真教學(xué)系統(tǒng)等硬件設(shè)備和相應(yīng)的軟件教學(xué)資源，依托博盛睿創(chuàng)公司的軟硬件資源開展精密檢測(cè)綜合創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。并成功申請(qǐng)了教育部高教司產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人項(xiàng)目，促進(jìn)該項(xiàng)創(chuàng)新訓(xùn)練的開展。典型精密檢測(cè)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目實(shí)例，如圖1所示。

圖1 復(fù)雜曲面的精密檢測(cè)

（2）增材制造項(xiàng)目。

近年來，增材制造技術(shù)發(fā)展迅速，對(duì)制造行業(yè)和其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，使制造技術(shù)和生產(chǎn)方法發(fā)生了顛覆性變革，其市場(chǎng)需求呈幾何級(jí)數(shù)增長，并成為智能制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。基于企業(yè)對(duì)增材制造技術(shù)應(yīng)用型人才的需求，應(yīng)大力開展增材制造綜合創(chuàng)新訓(xùn)練。

我校與增材制造相關(guān)企業(yè)申請(qǐng)教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目，開展了增材制造創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，通過幾個(gè)典型的工程實(shí)例，分析產(chǎn)品特征，培訓(xùn)使用UG 和Geomagic 軟件進(jìn)行逆向造型的原則、方法、思路、技巧和步驟，使學(xué)生能夠應(yīng)用UG 和Geomagic 軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行三維逆向造型，并能獨(dú)立完成復(fù)雜產(chǎn)品的逆向造型工作。

（3）數(shù)控激光加工創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。

近幾年數(shù)控激光加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)掌握數(shù)控激光加工技術(shù)的人才需求大幅增加。同時(shí)數(shù)控激光加工技術(shù)被學(xué)生掌握并熟練應(yīng)用，更有利于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意作品的制作。因此迫切需要開展數(shù)控激光加工創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。

2019年，我校利用中央支持地方資金先后購置了金屬激光切割機(jī)床和非金屬激光切割機(jī)床，對(duì)教師進(jìn)行相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，建立了激光加工工藝庫，順利開設(shè)了數(shù)控激光加工創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)、網(wǎng)上預(yù)約、自主下單、工藝設(shè)置、實(shí)際激光切割等環(huán)節(jié)完成作品，過程中教師對(duì)其作品設(shè)計(jì)、加工工藝進(jìn)行指導(dǎo)、評(píng)估和評(píng)價(jià)，以此培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。學(xué)生數(shù)控激光切割加工作品，如圖2所示。

圖2 數(shù)控激光加工作品實(shí)例

（4）工程訓(xùn)練大賽創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。

全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽為教育部和財(cái)政部支持的國家A 類競賽，依托該項(xiàng)競賽，開展工程訓(xùn)練綜合能力競賽創(chuàng)新訓(xùn)練。每3 名學(xué)生自由組隊(duì)，首先按照工程訓(xùn)練大賽要求設(shè)計(jì)、加工、裝配、調(diào)試作品“無碳小車”，其次每隊(duì)撰寫報(bào)告、制作答辯PPT、錄制視頻、準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)競賽，最后每隊(duì)進(jìn)行答辯和現(xiàn)場(chǎng)競賽。教師全程進(jìn)行指導(dǎo)、把關(guān)、答辯評(píng)審。每隊(duì)的成績由三部分組成：作品競賽成績、報(bào)告成績和答辯成績，每名學(xué)生的成績除了三項(xiàng)每隊(duì)共同成績外，再加上隊(duì)互評(píng)成績。通過開展這項(xiàng)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，提高了學(xué)生綜合創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問題的能力。

上述創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的教學(xué)內(nèi)容在原有的機(jī)械工程技術(shù)中融入電控、智能制造等前沿技術(shù)，拓寬了學(xué)生的視野，改善了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生掌握當(dāng)前先進(jìn)的制造技術(shù)，為今后的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科學(xué)研究和企業(yè)工作奠定基礎(chǔ)。

4 創(chuàng)新訓(xùn)練師資隊(duì)伍建設(shè)

創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目涉及智能制造、精密檢測(cè)、大數(shù)據(jù)等多學(xué)科交叉技術(shù)，教學(xué)內(nèi)容新穎，需要指導(dǎo)教師與時(shí)俱進(jìn)，儲(chǔ)備多學(xué)科技術(shù)理論知識(shí)，具備高水平工程實(shí)踐指導(dǎo)能力，因此需要打造一支技術(shù)過硬的創(chuàng)新訓(xùn)練師資隊(duì)伍[8]。采取如下措施，首先聘請(qǐng)高技術(shù)企業(yè)人才為導(dǎo)師，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐操作[9]。其次邀請(qǐng)校內(nèi)科研能力強(qiáng)的教師訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)研究能力。最后派教師到高校、科研院所進(jìn)行培訓(xùn)、交流、訪學(xué)，提高指導(dǎo)能力[10]。

5 結(jié)語

（1）與企業(yè)對(duì)接，確立創(chuàng)新訓(xùn)練運(yùn)行機(jī)制。按照企業(yè)需要設(shè)定創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目和個(gè)性化培養(yǎng)項(xiàng)目，學(xué)校教師與協(xié)同指導(dǎo)學(xué)生，采用研討式教學(xué)模式。

（2）探索采取線上和線下相結(jié)合、理論指導(dǎo)與設(shè)備實(shí)踐操作相結(jié)合、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目與典型工程實(shí)例相結(jié)合三種模式進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)。

（3）基于協(xié)同育人理念，建設(shè)精密檢測(cè)、增材制造、數(shù)控激光加工、工程訓(xùn)練大賽等創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目中融入電智能制造、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)＋”等前沿技術(shù)。

（4）與企業(yè)聯(lián)合打造一支技術(shù)過硬、科研能力強(qiáng)、實(shí)踐能力高的創(chuàng)新訓(xùn)練師資隊(duì)伍。