朱政通 殷志鋒 葛新鋒

摘 ? 要：在教育部建設“新工科”的背景下，地方高校的工程訓練中心在培養(yǎng)德學兼修、德才兼?zhèn)涞墓こ碳夹g人才的過程中積極利用實踐教學、科學研究和技術開發(fā)推廣等三大職能，在全體本科生中開展工程訓練，提升工程素養(yǎng)。在培養(yǎng)學生工程實踐能力的過程中，通過學科競賽引導他們參與工程實踐、自主選擇項目進行應用創(chuàng)新和參與企業(yè)實際項目進行培育的模式，逐步提升大學生的工程實踐能力，并引導有能力的學生進行創(chuàng)業(yè)實踐。實踐證明，通過一系列的實踐訓練，大學生的綜合工程能力和工程素養(yǎng)都有很大程度的提高。

關鍵詞：新工科;工程訓練;培養(yǎng)模式;探索與實踐

以物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的廣泛應用為標志的第四次工業(yè)革命興起，新技術、新業(yè)態(tài)、新模式和新產(chǎn)業(yè)所代表的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，要求重新配置生產(chǎn)要素和重新建構生產(chǎn)關系，以知識分類的學科不再明顯，對工程技術人才培養(yǎng)提出了更高的要求[1-7]，對高等工程教育模式也提出了新的挑戰(zhàn)，因此，不得不重新審視高等工程教育的內(nèi)涵、本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律。2017年初，教育部在復旦大學討論并達成了“我們國家進入新時期，高等工程教育也應該進行相應的改革和創(chuàng)新，高校要加快建設和發(fā)展新工科”等共識（“復旦共識”）[8];2017年4月在天津大學進一步明確了新工科建設的目標和為實現(xiàn)目標所采取的行動（“天大行動”）[9];2017年6月，教育部部署全面啟動建設新工科（“北京指南”）[10]，要求新工科建設從戰(zhàn)略層面樹立高等工程教育的“新理念”，構建高等工程教育學科專業(yè)的“新結構”，探索高等工程教育人才培養(yǎng)“新模式”。新工科建設是中國社會進入到新階段，新經(jīng)濟、新業(yè)態(tài)、新興工業(yè)技術蓬勃發(fā)展時期高等工程教育和工程技術人才培養(yǎng)的頂層設計。

許昌學院作為地方本科院校，應該主動為地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、企業(yè)和行業(yè)，培養(yǎng)大批具有較強地方優(yōu)勢行業(yè)背景知識、綜合工程實踐能力、勝任地方優(yōu)勢行業(yè)發(fā)展需求的應用型創(chuàng)新型人才，為此成立了承擔實踐教學的工程技術中心。實踐教學作為培養(yǎng)高等工程技術人才的一個重要環(huán)節(jié)[11]，在工程技術中心成立之后的探索過程中就進行了頂層設計，按照新工科建設的“北京指南”要求，在教學內(nèi)容上圍繞“針對性、實用性、前瞻性、可行性、趣味性”的原則，應用當前智能工業(yè)技術的原則，采用工程化、項目化和模塊化的模式，構建出集工程實踐能力訓練、科學技術研究和服務、學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和生產(chǎn)實習實訓為一體的綜合型教學研發(fā)實訓平臺。經(jīng)過兩年的建設探索，目前已經(jīng)形成了集實踐教學、科學研究、技術服務、學生創(chuàng)新、生產(chǎn)實習為一體的綜合性教學中心。

本研究以許昌學院工程技術中心為例，教學環(huán)節(jié)中所有學生參與工程訓練，通過通識教育選修課和學科競賽培養(yǎng)所有學生的工程能力;實訓項目開發(fā)和實訓內(nèi)容設置貼近工業(yè)實際，學生以社團為組織形式參與，最后以企業(yè)和創(chuàng)業(yè)的形式來驗證培養(yǎng)的效果。

1 ? ?創(chuàng)新實訓內(nèi)容，全面提升本科生的工程素質(zhì)

作為綜合性地方院校，許昌學院專業(yè)涵蓋理學、工學、文學、史學、法學、經(jīng)濟學、管理學、教育學、藝術學、醫(yī)學等10個學科門類，在設計實踐教學內(nèi)容時，考慮這些專業(yè)間的差異、學生基礎知識掌握情況以及學生心理狀況，圍繞“針對性、實用性、前瞻性、可行性、趣味性”幾個方面設計工程訓練教學內(nèi)容，設計出1、2、2+X 3種工程訓練模式，“X”有兩個含義，一是工科專業(yè)實訓課程，主要針對機電、機械的學生;二是面向全校所有學生開設通識教育課程。

1.1 ?開展非工專業(yè)工程實訓，全面提升本科生的工程素質(zhì)

面向文科專業(yè)的學生，訓練目的是讓學生充分了解生產(chǎn)中各種常見設備的運行原理、現(xiàn)代工業(yè)的一些基本常識，這部分內(nèi)容主要包括生產(chǎn)安全教育、基本用電常識與電力電子裝置認知教育（認識生活中常見家用電器、電力、電子裝置的基本功能，了解其使用方法）、先進制造裝備見習[了解數(shù)控機床運行原理、工業(yè)機器人運行與操作原理、自動化生產(chǎn)線的運行過程、計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）、3D打印原理介紹等]、金屬工藝實習。

面向理科專業(yè)的學生，在完成文科生工程訓練內(nèi)容的基礎上，增加實操性的訓練，目的是使該類學生能夠掌握一定的實踐能力，使學生在工作或進行科學研究中會操作或自制各種實驗設備。這部分實訓內(nèi)容包括CAD實訓、電子焊接裝配實訓、金工實訓、電氣焊接、3D打印操作實訓、機器人編程與操作實訓。

1.2 ?開設通識教育課程，全面提升本科生的跨界能力

工程技術中心還開設了“選修”工程訓練課，面向全校所有專業(yè)學生，不分專業(yè)、不分年級，為有興趣的學生開設，實訓內(nèi)容豐富?？梢赃x修的實訓內(nèi)容除1、2、2+X內(nèi)容外，還增加了高級工程訓練內(nèi)容，如計算機輔助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）與自動編程實訓，計算機輔助工程（Computer Aided Engineering，CAE）仿真與有限元實訓，機電系統(tǒng)集成實訓、移動機器人機構設計與調(diào)試實驗、工業(yè)4.0認知訓練、虛擬儀器設計實驗、大學生競賽指導實訓等。

通過這些實訓內(nèi)容，使文、理科的學生具備生存、生活能力，能夠掌握身邊常見、常用工業(yè)品的原理、安裝、調(diào)試和維修，會使用常見工具，具備動手能力，了解工業(yè)前沿技術;工科非機非電的學生除了具備生存、生活能力之外，掌握專業(yè)范圍內(nèi)的工程實踐能力和創(chuàng)新意識，了解機電工程前沿技術;機械類工科學生除具備工程實踐能力和創(chuàng)新意識之外，更加全面地了解典型產(chǎn)品的制造過程，成為具有實際工程能力的工程師、設計師和管理者。

1.3 ?開展學科競賽，構筑本科生實踐能力檢驗的平臺

大學生學科競賽已成為檢驗應用技術型大學實踐訓練是否成功的標準之一，參加學科競賽活動能夠推動實訓課程內(nèi)容的改革，參加技能競賽促進實訓課改革的實踐，并能夠發(fā)現(xiàn)人才，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。在競技大賽指導方面，工程技術中心首先增設了競賽指導實訓內(nèi)容，針對具體大賽的比賽指定題目進行技術指導，提供所有比賽硬件設備，并安排專職人員為大賽學生團隊提供加工制作服務。工程技術中心成立兩年多，已經(jīng)成功舉行了3屆由工程技術中心承辦的許昌學院機器人大賽。工程技術中心把機器人大賽作為一項常規(guī)的教學活動，逐步形成“學生個個參與、教師人人輔導”的氛圍，既提升了教師的實踐指導能力，又進一步推動了實訓課程內(nèi)容的改革，使實訓基地建設和雙師型教師隊伍建設都得到了良好的發(fā)展。學生通過競賽提升創(chuàng)新能力和技術水平，同時，機器人大賽也成為檢驗學生水平和能力的平臺。

許昌學院的機器人競賽大致分為3個階段。第一階段為校級基礎性階段，通過舉辦校級比賽使學生掌握一定的技能，比賽規(guī)則與國內(nèi)大學生競賽的規(guī)則接軌，為省賽和國賽打基礎。第二階段為省級提升性階段，組隊參加省級比賽積攢經(jīng)驗。第三階段為國家級賽項階段，在前兩個階段基礎上，爭取獲得國家級獎項。通過競賽培養(yǎng)一批具有創(chuàng)新意識、實踐能力和團隊精神的綜合性人才，提升學生的就業(yè)競爭力，塑造學校的品牌形象。

2 ? ?以創(chuàng)新思維實現(xiàn)應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)

2.1 ?實訓實驗室添加“原創(chuàng)”元素

為使學生更好地了解和掌握新技術，工程技術中心目前已建成鉗工實訓室、電子裝配實訓室、數(shù)控加工實訓室、電氣焊接實訓室、3D打印實驗室、智能制造實驗室、家庭用電實驗室、工業(yè)控制實驗室、計算機仿真實驗室、工程實踐與創(chuàng)新實驗室等，還建有工業(yè)機器人協(xié)同創(chuàng)新中心和汽車零部件數(shù)字化設計制造工程技術研究中心、先進制造創(chuàng)新人才培育基地供學生使用。

2.2 ?成立社團，打通應用型人才培養(yǎng)的最后1 ?km

工程技術中心肩負全校學生（包括文科生）的實訓教學任務，是類似于公共外語教學部這樣的公共教學部門，但沒有屬于工程技術中心管理的學生，培養(yǎng)的連續(xù)性不能保證，這一度讓工程技術中心的老師很苦惱。工程技術中心面向全校招募學生，成立未來工程師協(xié)會，一方面解決了工程技術中心沒有學生、難以實現(xiàn)人才培養(yǎng)的連續(xù)性問題;另一方面，實現(xiàn)了不同專業(yè)學生的自然融合，然后在此基礎上，為學生“量身制作”理論培訓（選修課）、競賽激勵、項目參與等操作性強的培養(yǎng)路徑。

工程技術中心以學生社團為載體，面向全校學生開設“機械美學”“數(shù)字化設計制造技術”“工程項目管理”“工程訓練綜合能力競賽”和“機器人大賽”等選修課。針對社團的學生開設限選課，以滿足不同學生的知識需求和工程實踐能力進階的需要，在大一的學生中開設工業(yè)基礎應用型課程，在大二以上的學生中開設項目開發(fā)型課程。通過這些知識的學習，學生可以自主開發(fā)一些創(chuàng)新項目，工程技術中心提供條件，使這些項目落地開花。

3 ? ?結語

根據(jù)教育部的“新工科”建設要求，工程技術中心在工程實踐能力培養(yǎng)過程中進行了有益的探索，通過改革實訓內(nèi)容，涵蓋文理工醫(yī)等所有本科專業(yè);通過學科競賽引導、自主創(chuàng)新選擇和企業(yè)項目實踐來培養(yǎng)德學兼修、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)、既能夠面向企業(yè)生產(chǎn)一線獨立解決問題，又能夠擔當綜合項目開發(fā)的工程技術人才，學生的工程實踐能力有明顯的提升。實踐證明，許昌學院工程技術中心建設的集教育、培訓、研發(fā)于一體的實踐教學平臺滿足當前階段學校的轉型發(fā)展要求和企業(yè)對工程實踐能力的需求。

[參考文獻]

[1]楊毅剛，唐 浩，宋 慶，等.企業(yè)視角下新工科建設與工程教育改革[J].高等工程教育研究，2018（3）：18-23，28.

[2]吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發(fā)展和建設新工科，主動適應和引領新經(jīng)濟[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[3]鐘登華.新工科建設的內(nèi)涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[4]林 健.面向未來的中國新工科建設[J].清華大學教育研究，2017，38（2）：26-35.

[5]李 華，胡 娜，游振聲.新工科：形態(tài)、內(nèi)涵與方向[J].高等工程教育研究，2017（4）：16-19.

[6]張大良.因時而動，返本開新，建設發(fā)展新工科—在工科優(yōu)勢高校新工科建設研討會上的講話[J].中國大學教學，2017（4）：4-9.

[7]陸國棟，李拓宇.新工科建設與發(fā)展的路徑思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[8]教育部.“新工科”建設復旦共識[J].復旦教育論壇，2017，15（2）：27-28.

[9]教育部.“新工科”建設行動路線（“天大行動”）[J].高等工程教育研究，2017（4）：24-25.

[10]教育部.“新工科”建設指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（7）：20-21.

[11]陳 悅.挑戰(zhàn)與應對：新工科背景下工程實踐教育的思考[J].南京航空航天大學學報：社會科學版，2017，19（4）：89-91.