工程訓練中心創新人才培養研究

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摘要：作為高校創新人才培養重要一環的工程訓練中心，應主動適應新工科建設，探索促進高素質創新人才培養的新途徑，將資源優勢轉化為育人優勢，以學科交叉融合為創新人才培養著力點，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新實踐平臺，引入創客文化，打造創客社團，推動多元協同，產學深度融合，建設高水平的創新型師資隊伍等措施，努力打造以提升學生創新能力為目標的創新實踐平臺，助力創新人才培養。

關鍵詞：新工科；工程訓練中心；創新人才；學科交叉

1新工科建設的內涵

隨著現代工業的快速發展和社會經濟的國際化，在產業貿易上則出現了大量新技術、新產品、新業態、新模式，以智能化和信息化為特征的第四次工業革命悄然到來。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勢，國家提出了創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，實施“中國制造2025”“互聯網+”“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，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型的卓越工程人才[1]。

2新工科建設對創新人才培養提出的新要求

新工科建設對高校創新型人才培養提出了更高的要求。高校要培養一批適應并引領未來科技革命和產業革命的新工科人才，來應對現代工業人才規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知識，對行業和產品敏銳度高，能快速適應未來新興產業和新經濟的需要，具有很強的終生學習能力、實踐能力、創造性思維、創新人格以及良好的協作精神[2]。高校承擔著培養高水平人才的任務，目前我國高校傳統的人才培養模式主要采用以學科專業作為本科生培養的載體，學生的學習交流活動主要集中在本學科專業內，很少有不同學科專業之間的相互交流，不利于跨學科人才的培養。在人才培養標準上，將人才培養標準和教學評價標準等同，忽視了外部評價[3]，尤其是相關企業在人才質量培養中參與度不夠，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，即使有實踐環節，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”對專業理論知識的遷移，導致出現了工科人才培養質量和社會經濟發展需求脫節的現象。在新工科建設的背景下，高校要以產業需求為導向，突破專業壁壘、進行跨界交叉融合，探索更加多元化和個性化的培養創新人才的新途徑，培養具有綜合創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。現代工程訓練中心作為學校綜合性實踐教學平臺，是高校創新型人才培養的重要一環，是以提高學生創新意識、實踐能力和工程素養為培養目標的實踐教學基地。在新工科建設的背景下，應當注重發揮工程訓練中心的資源優勢，積極探索促進高素質創新人才培養的新途徑，主動適應現代科學技術高度分化又高度融合的大趨勢。

3現代工程訓練中心的資源優勢

3.1學科交叉的綜合實踐教學平臺。我國大多數工程訓練中心是從校辦工廠（車間）發展而來，但經過十幾年的建設和發展，工程訓練中心的規模和內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等方面都有了明顯的優勢，現在的實訓內容也從原來單一的金工實習發展為“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，以信息化和網絡化為教學手段”的現代工業制造[5]，形成了適合現代化發展的綜合工程訓練課程體系。培養目標也從傳統的以“學習工藝技能、提高動手能力”轉變為“提高學生的工程素質、工程能力和創新意識等綜合工程素質”。現在的工程訓練中心已經成為高校創新人才培養的重要組成部分，是大學生開展課外科技創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，和各院系的專業實驗室不同，它不局限于某個院系和專業，而是面向全校學生開放，為所有工科專業學生提供實訓教學，包括部分理科和文科專業的學生。所以工程訓練中心是高校中教學規模最大、學生參與人數最多的公共實踐教學基地，在這里有利于不同院系和專業的學生實現跨學科的互動和交流。3.3最接近真實工程環境的現代實踐教學平臺。現在絕大多數工程訓練中心除擁有傳統金工、電子電氣設備外，還增加了一些數控機床、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境，學生在一個多元化信息刺激的環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，有利于將專業知識和生產實際緊密聯系起來，從而實現知識遷移和能力生成，培養學生工程意識和創新能力，這種潛移默化的育人效果是其他課程所無法比擬的。

4發揮工程訓練中心資源優勢促進創新人才培養

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、重創新、重能力、可持續發展”的原則，努力突破單學科及技能訓練的傳統制造理念[6]，結合學校自身學科專業特點，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。開設多學科專業實踐課程，形成適合現代化發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，以滿足現代制造業對創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、創新型實踐項目，吸納不同專業的學生參加進來，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跨學科專業之間的交流和互動，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。為了更有效地培養學生的工程能力和創新能力，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、電裝實習等傳統實訓項目，主要是培養學生基本的工程意識和工程素養，拓寬工程視野。在此基礎上針對不同專業可以開設不同模塊的課程，比如近機類專業開設焊接、加工中心等實訓內容，非機類專業可以開設特種加工、快速成型等實訓內容，有條件的學校還可以對文科學生開設陶藝等實訓內容，實現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、創新型實踐項目，主要面向工科專業學生開放，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不同學科和專業的互動和交流，增強團隊協作意識，從而實現自身綜合素質的提高。第三層次是工程技術的專業課程，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、以團隊為單位的畢業設計，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新教育資源進行優化整合，采用開放式的管理運行模式，即內容開放、時間開放、服務對象開放。一方面學生根據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容，共享大型儀器設備等優質資源，從而為學生科技創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壁壘，實現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勢，將自己的創意和想法在這里得到驗證和實現，有利于激發他們的創新潛力，使創新意識和創新能力得到進一步強化[7]。4.4引入創客文化，打造創客社團。創客文化的核心思想是“做中學”，基本內涵是創新，它集創新教育、體驗教育、項目學習等思想為一體，依托創客空間的平臺，運用各種信息技術，綜合多種學科知識，從而實現對學生創新能力以及解決問題能力的培養，這與高校工程訓練的目標和宗旨一致，與高校對學生創新能力、協作能力、實踐能力的培養需求也非常契合。工程訓練中心可以引入創客文化，從教學理念、教學內容及教學方式等方面對工程訓練進行革新[8]，秉承“開放創新、探究體驗”的教育理念，強調“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“創客空間”，給學生實現“讓想象落地”的平臺。創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的學生參與創新，實現人才優勢互補和學科交叉。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，為創新打下廣博的知識基礎，從而培養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推動多元協同，產學深度融合。新工科背景下，為學生提供一個盡可能接近產業運作實際的綜合性工程實訓環境是高校培養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《關于深化產教融合的若干意見》精神，充分利用社會資源，引入行業企業、科研院所、社會組織參與實習實訓基地，構建現代工程實踐教學體系，通過產教融合、校企合作、協同育人的新機制，健全學生到企業實習實訓的制度，采取和企業共建實踐基地和聯合實驗室，設立校企模塊課程，建立聯合培養機制，利用企業的先進技術和設備資源對學生進行專業技術的訓練[10]。一方面該模式可以緊密結合研發、生產和教學，使學生能夠接觸到部分或全部生產實際過程，接受真正的“實訓”，提升學生創新實踐能力，解決長期存在的人才培養和產業需求脫節的現象；另一方面也能促使高校人才培養突破原有的單一維度，在現實技術需求的推動下，容易實現學科的交叉融合，更好地培養學生的勞動素養、工程意識和團隊精神[11]。4.6建設高水平的創新型師資隊伍。建設一支高水平的創新型教師隊伍是培養學生工程實踐和創新能力的師資保障。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，創新思維和創新意識比較欠缺，存在只注重實踐不注重創新的狀況。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新型教師的培養，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，不斷提高自身創新能力，通過自己在教學和科研中取得的成果來激發學生的創新思維。同時，考慮到中心教師數量和專業的局限性，中心還可以從全校包括機械、自動化、計算機、電氣、電子、經管、文法、數理等多個院系聘請專業教師兼任指導教師，共建師資共享平臺，共同參與創新平臺建設，協同對學生的創新能力進行培養[12]。部分項目或課程還可以從企業聘請技術人員擔任學生的指導教師，使實訓內容與實際生產有效對接。

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揮自身的優質資源，改革和創新管理模式，將優質資源轉化為育人優勢，突破學科和專業界限，以學科交叉融合與跨界培養為創新人才培養著力點，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，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新實踐平臺。

作者:葉曉勤  單位:南京郵電大學