工程訓練中心創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究

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摘要：作為高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)重要一環(huán)的工程訓練中心，應主動適應新工科建設，探索促進高素質創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新途徑，將資源優(yōu)勢轉化為育人優(yōu)勢，以學科交叉融合為創(chuàng)新人才培養(yǎng)著力點，通過構建分層次、多模塊的綜合工程訓練體系，建立全方位開放的創(chuàng)新實踐平臺，引入創(chuàng)客文化，打造創(chuàng)客社團，推動多元協(xié)同，產(chǎn)學深度融合，建設高水平的創(chuàng)新型師資隊伍等措施，努力打造以提升學生創(chuàng)新能力為目標的創(chuàng)新實踐平臺，助力創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

關鍵詞：新工科；工程訓練中心；創(chuàng)新人才；學科交叉

1新工科建設的內(nèi)涵

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和社會經(jīng)濟的國際化，在產(chǎn)業(yè)貿(mào)易上則出現(xiàn)了大量新技術、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式，以智能化和信息化為特征的第四次工業(yè)革命悄然到來。為了更好地應對新知識與新技術加速更替、多學科交叉與融合的態(tài)勢，國家提出了創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，實施“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”倡議等，提出了工程教育改革方向，并于2016年提出了新工科的概念，先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，并了《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》（教高司函[2017]6號）和《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，為新工科的建設發(fā)展指明了方向。目前新工科理念正在形成高度共識：以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型的卓越工程人才[1]。

2新工科建設對創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出的新要求

新工科建設對高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出了更高的要求。高校要培養(yǎng)一批適應并引領未來科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的新工科人才，來應對現(xiàn)代工業(yè)人才規(guī)格的變革和人才需求多樣化的趨勢。新工科人才需具備扎實的基礎理論和專業(yè)知識，對行業(yè)和產(chǎn)品敏銳度高，能快速適應未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟的需要，具有很強的終生學習能力、實踐能力、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新人格以及良好的協(xié)作精神[2]。高校承擔著培養(yǎng)高水平人才的任務，目前我國高校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式主要采用以學科專業(yè)作為本科生培養(yǎng)的載體，學生的學習交流活動主要集中在本學科專業(yè)內(nèi)，很少有不同學科專業(yè)之間的相互交流，不利于跨學科人才的培養(yǎng)。在人才培養(yǎng)標準上，將人才培養(yǎng)標準和教學評價標準等同，忽視了外部評價[3]，尤其是相關企業(yè)在人才質量培養(yǎng)中參與度不夠，在工科教育的核心能力定位有偏差，偏重理論教學，以知識探究為中心，輕視實踐教學，即使有實踐環(huán)節(jié)，也往往以蜻蜓點水的認知實習或走馬觀花的參觀為主，無法接觸到真實的工程問題，普遍缺乏綜合工程能力。由于缺乏“實踐”對專業(yè)理論知識的遷移，導致出現(xiàn)了工科人才培養(yǎng)質量和社會經(jīng)濟發(fā)展需求脫節(jié)的現(xiàn)象。在新工科建設的背景下，高校要以產(chǎn)業(yè)需求為導向，突破專業(yè)壁壘、進行跨界交叉融合，探索更加多元化和個性化的培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新途徑，培養(yǎng)具有綜合創(chuàng)新型和復合應用型的新工科人才[4]，從而更好地適應未來社會對人才的需求。現(xiàn)代工程訓練中心作為學校綜合性實踐教學平臺，是高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要一環(huán)，是以提高學生創(chuàng)新意識、實踐能力和工程素養(yǎng)為培養(yǎng)目標的實踐教學基地。在新工科建設的背景下，應當注重發(fā)揮工程訓練中心的資源優(yōu)勢，積極探索促進高素質創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新途徑，主動適應現(xiàn)代科學技術高度分化又高度融合的大趨勢。

3現(xiàn)代工程訓練中心的資源優(yōu)勢

3.1學科交叉的綜合實踐教學平臺。我國大多數(shù)工程訓練中心是從校辦工廠（車間）發(fā)展而來，但經(jīng)過十幾年的建設和發(fā)展，工程訓練中心的規(guī)模和內(nèi)涵都有了巨大的變化，無論是在教學面積還是在儀器設備資產(chǎn)等方面都有了明顯的優(yōu)勢，現(xiàn)在的實訓內(nèi)容也從原來單一的金工實習發(fā)展為“強化制造工程基礎、注重機械、電子、信息、控制、管理等多學科交叉，以信息化和網(wǎng)絡化為教學手段”的現(xiàn)代工業(yè)制造[5]，形成了適合現(xiàn)代化發(fā)展的綜合工程訓練課程體系。培養(yǎng)目標也從傳統(tǒng)的以“學習工藝技能、提高動手能力”轉變?yōu)椤疤岣邔W生的工程素質、工程能力和創(chuàng)新意識等綜合工程素質”?，F(xiàn)在的工程訓練中心已經(jīng)成為高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要組成部分，是大學生開展課外科技創(chuàng)新訓練和活動的綜合性實踐平臺。3.2學生受眾最多的公共實踐教學平臺。工程訓練中心作為學校的公共實踐場地，和各院系的專業(yè)實驗室不同，它不局限于某個院系和專業(yè)，而是面向全校學生開放，為所有工科專業(yè)學生提供實訓教學，包括部分理科和文科專業(yè)的學生。所以工程訓練中心是高校中教學規(guī)模最大、學生參與人數(shù)最多的公共實踐教學基地，在這里有利于不同院系和專業(yè)的學生實現(xiàn)跨學科的互動和交流。3.3最接近真實工程環(huán)境的現(xiàn)代實踐教學平臺?，F(xiàn)在絕大多數(shù)工程訓練中心除擁有傳統(tǒng)金工、電子電氣設備外，還增加了一些數(shù)控機床、加工中心、特種加工及快速成型等先進制造設備，為學生提供先進的現(xiàn)代大工程訓練平臺。一方面這些先進儀器設備與工藝的運用可以帶動實踐教學、工藝水平的提升；另一方面可以為學生提供一個接近真實的工程環(huán)境，學生在一個多元化信息刺激的環(huán)境和立體的知識學習空間里獲得親身體驗，并得到老師的言傳身教，有利于將專業(yè)知識和生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)知識遷移和能力生成，培養(yǎng)學生工程意識和創(chuàng)新能力，這種潛移默化的育人效果是其他課程所無法比擬的。

4發(fā)揮工程訓練中心資源優(yōu)勢促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)

4.1建立多學科交叉和融合的綜合實踐平臺。工程訓練中心是面向全校學生開放的綜合實訓平臺，應遵循“寬口徑、厚基礎、重創(chuàng)新、重能力、可持續(xù)發(fā)展”的原則，努力突破單學科及技能訓練的傳統(tǒng)制造理念[6]，結合學校自身學科專業(yè)特點，通過院系合作，整合院系資源，建立綜合實驗室，打造跨學科的工程實訓平臺。開設多學科專業(yè)實踐課程，形成適合現(xiàn)代化發(fā)展的多學科有機融合的工程訓練課程體系，比如機械、電子、信息、材料、管理和人文等，以滿足現(xiàn)代制造業(yè)對創(chuàng)新型和復合型人才的需要。同時多開設一些大工程背景下的學科交叉的綜合型、設計型、創(chuàng)新型實踐項目，吸納不同專業(yè)的學生參加進來，以項目為抓手，以學生為主體，以教師為引導，在項目合作過程中實現(xiàn)跨學科專業(yè)之間的交流和互動，幫助學生掌握大工程制造理念，從而提高綜合工程素質。4.2構建分層次、多模塊的綜合工程訓練體系。為了更有效地培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力，工程訓練中心可以構建分層次、多模塊的實踐教學體系，針對不同學院不同專業(yè)的學生可以開設不同的課程。第一層次是工程技術的基礎課程，面向全體學生開設，包括金工實習、電裝實習等傳統(tǒng)實訓項目，主要是培養(yǎng)學生基本的工程意識和工程素養(yǎng)，拓寬工程視野。在此基礎上針對不同專業(yè)可以開設不同模塊的課程，比如近機類專業(yè)開設焊接、加工中心等實訓內(nèi)容，非機類專業(yè)可以開設特種加工、快速成型等實訓內(nèi)容，有條件的學校還可以對文科學生開設陶藝等實訓內(nèi)容，實現(xiàn)共性和個性教育相結合。第二層次是工程技術的綜合課程，開設一些學科交叉的綜合型、設計型、創(chuàng)新型實踐項目，主要面向工科專業(yè)學生開放，或者讓其他工程實踐能力較強的學生參與進來，在合作的過程中實現(xiàn)不同學科和專業(yè)的互動和交流，增強團隊協(xié)作意識，從而實現(xiàn)自身綜合素質的提高。第三層次是工程技術的專業(yè)課程，在前面兩個層次的基礎上，選拔工程實踐能力出眾的學生加入教師科研及教學項目中，或參加工程訓練綜合能力競賽、電子設計大賽等活動，或者學生選擇自己的設計課題，獨立進行跨學科、跨專業(yè)、以團隊為單位的畢業(yè)設計，通過這種以訓練為基礎，將工程訓練與科研、畢設、競賽有機融合的方式，使學生的創(chuàng)新思維和綜合工程能力得到進一步提升。4.3建立全方位開放的創(chuàng)新實踐平臺。學生正常來工程訓練中心往往只有1~2周的實訓時間，時間短、內(nèi)容固定，得到的鍛煉比較有限，因此工程訓練中心不能僅定位成一個上課的教學場地，而應該將多學科的創(chuàng)新教育資源進行優(yōu)化整合，采用開放式的管理運行模式，即內(nèi)容開放、時間開放、服務對象開放。一方面學生根據(jù)需要通過預約等方式自主安排時間，另一方面中心通過開設綜合型、設計型、創(chuàng)新型的實踐項目，開放實驗，選修課和競賽等形式吸引更多不同院系的學生走進工程訓練中心，由學生自主選擇工程實訓內(nèi)容，共享大型儀器設備等優(yōu)質資源，從而為學生科技創(chuàng)新和科研等活動提供平臺支撐、組織指導，這樣有助于學生打破專業(yè)壁壘，實現(xiàn)跨學科的互動和交流，接觸到不同學科的思維方法；同時可以充分利用中心的資源優(yōu)勢，將自己的創(chuàng)意和想法在這里得到驗證和實現(xiàn)，有利于激發(fā)他們的創(chuàng)新潛力，使創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到進一步強化[7]。4.4引入創(chuàng)客文化，打造創(chuàng)客社團。創(chuàng)客文化的核心思想是“做中學”，基本內(nèi)涵是創(chuàng)新，它集創(chuàng)新教育、體驗教育、項目學習等思想為一體，依托創(chuàng)客空間的平臺，運用各種信息技術，綜合多種學科知識，從而實現(xiàn)對學生創(chuàng)新能力以及解決問題能力的培養(yǎng)，這與高校工程訓練的目標和宗旨一致，與高校對學生創(chuàng)新能力、協(xié)作能力、實踐能力的培養(yǎng)需求也非常契合。工程訓練中心可以引入創(chuàng)客文化，從教學理念、教學內(nèi)容及教學方式等方面對工程訓練進行革新[8]，秉承“開放創(chuàng)新、探究體驗”的教育理念，強調(diào)“做中學”，將學生的實踐納入項目學習，充分利用學生的主觀能動性，通過教學方法上的多樣性（包括研究性學習、專題討論學習、小組合作學習等），提高學生的實踐能力和水平。充分利用中心現(xiàn)有的實訓場地，提供3D打印機和開源硬件等設備，為學生打造“創(chuàng)客空間”，給學生實現(xiàn)“讓想象落地”的平臺。創(chuàng)客空間面向全校學生開放，鼓勵來自不同學科背景和不同專業(yè)的學生參與創(chuàng)新，實現(xiàn)人才優(yōu)勢互補和學科交叉。讓學生在獲得新知識的同時，學會主動接受相近學科、交叉學科的熏陶和培訓，并綜合應用多種知識和技能，不斷探究、體驗、實驗和檢驗，為創(chuàng)新打下廣博的知識基礎，從而培養(yǎng)學生關注工程問題的形成、重視具體工程設計能力和解決工程實際問題的能力[9]。4.5推動多元協(xié)同，產(chǎn)學深度融合。新工科背景下，為學生提供一個盡可能接近產(chǎn)業(yè)運作實際的綜合性工程實訓環(huán)境是高校培養(yǎng)新工科人才的必要條件，但完全依靠高校自身的力量是遠遠不夠的。工程訓練中心應積極響應《關于深化產(chǎn)教融合的若干意見》精神，充分利用社會資源，引入行業(yè)企業(yè)、科研院所、社會組織參與實習實訓基地，構建現(xiàn)代工程實踐教學體系，通過產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人的新機制，健全學生到企業(yè)實習實訓的制度，采取和企業(yè)共建實踐基地和聯(lián)合實驗室，設立校企模塊課程，建立聯(lián)合培養(yǎng)機制，利用企業(yè)的先進技術和設備資源對學生進行專業(yè)技術的訓練[10]。一方面該模式可以緊密結合研發(fā)、生產(chǎn)和教學，使學生能夠接觸到部分或全部生產(chǎn)實際過程，接受真正的“實訓”，提升學生創(chuàng)新實踐能力，解決長期存在的人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)的現(xiàn)象；另一方面也能促使高校人才培養(yǎng)突破原有的單一維度，在現(xiàn)實技術需求的推動下，容易實現(xiàn)學科的交叉融合，更好地培養(yǎng)學生的勞動素養(yǎng)、工程意識和團隊精神[11]。4.6建設高水平的創(chuàng)新型師資隊伍。建設一支高水平的創(chuàng)新型教師隊伍是培養(yǎng)學生工程實踐和創(chuàng)新能力的師資保障。工程訓練中心由于歷史原因，部分教師來自原來實習工廠或校辦工廠等，他們雖然有熟練的實踐操作技能，但普遍文化程度不高，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識比較欠缺，存在只注重實踐不注重創(chuàng)新的狀況。工程訓練中心一方面要大力引進高學歷的年輕教師充實師資隊伍，另一方面還應加強中心創(chuàng)新型教師的培養(yǎng)，為教師提供學習和深造的機會，讓教師能了解并運用前沿科學成果，鼓勵教師充分利用中心提供的條件進行科研和技術開發(fā)，不斷提高自身創(chuàng)新能力，通過自己在教學和科研中取得的成果來激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。同時，考慮到中心教師數(shù)量和專業(yè)的局限性，中心還可以從全校包括機械、自動化、計算機、電氣、電子、經(jīng)管、文法、數(shù)理等多個院系聘請專業(yè)教師兼任指導教師，共建師資共享平臺，共同參與創(chuàng)新平臺建設，協(xié)同對學生的創(chuàng)新能力進行培養(yǎng)[12]。部分項目或課程還可以從企業(yè)聘請技術人員擔任學生的指導教師，使實訓內(nèi)容與實際生產(chǎn)有效對接。

5結語

作為學校綜合性實踐平臺，工程訓練中心無疑是提高學生實踐能力的重要渠道，工程訓練中心應充分發(fā)揮自身的優(yōu)質資源，改革和創(chuàng)新管理模式，將優(yōu)質資源轉化為育人優(yōu)勢，突破學科和專業(yè)界限，以學科交叉融合與跨界培養(yǎng)為創(chuàng)新人才培養(yǎng)著力點，依托多學科來支撐實踐教學基地建設，樹立大工程、大綜合的建設理念，培育交叉融合的育人生態(tài)，重構新型的實踐教學基地，幫助學生形成復合型的知識結構，努力打造以提升學生綜合能力為目標的創(chuàng)新實踐平臺。

作者:葉曉勤  單位:南京郵電大學