工程訓(xùn)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(xùn)練中心，應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)新工科建設(shè)，探索促進(jìn)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新途徑，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為育人優(yōu)勢，以學(xué)科交叉融合為創(chuàng)新人才培養(yǎng)著力點(diǎn)，通過構(gòu)建分層次、多模塊的綜合工程訓(xùn)練體系，建立全方位開放的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，引入創(chuàng)客文化，打造創(chuàng)客社團(tuán)，推動(dòng)多元協(xié)同，產(chǎn)學(xué)深度融合，建設(shè)高水平的創(chuàng)新型師資隊(duì)伍等措施，努力打造以提升學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，助力創(chuàng)新人才培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞：新工科；工程訓(xùn)練中心；創(chuàng)新人才；學(xué)科交叉
1新工科建設(shè)的內(nèi)涵
隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的國際化，在產(chǎn)業(yè)貿(mào)易上則出現(xiàn)了大量新技術(shù)、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(yīng)對(duì)新知識(shí)與新技術(shù)加速更替、多學(xué)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(shí)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(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”，并了《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》（教高司函[2017]6號(hào)）和《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，為新工科的建設(shè)發(fā)展指明了方向。目前新工科理念正在形成高度共識(shí)：以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來為建設(shè)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(shè)對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出的新要求
新工科建設(shè)對(duì)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(yīng)并引領(lǐng)未來科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的新工科人才，來應(yīng)對(duì)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(shí)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，對(duì)行業(yè)和產(chǎn)品敏銳度高，能快速適應(yīng)未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)的需要，具有很強(qiáng)的終生學(xué)習(xí)能力、實(shí)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(dān)著培養(yǎng)高水平人才的任務(wù)，目前我國高校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式主要采用以學(xué)科專業(yè)作為本科生培養(yǎng)的載體，學(xué)生的學(xué)習(xí)交流活動(dòng)主要集中在本學(xué)科專業(yè)內(nèi)，很少有不同學(xué)科專業(yè)之間的相互交流，不利于跨學(xué)科人才的培養(yǎng)。在人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)上，將人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等同，忽視了外部評(píng)價(jià)[3]，尤其是相關(guān)企業(yè)在人才質(zhì)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(xué)，以知識(shí)探究為中心，輕視實(shí)踐教學(xué)，即使有實(shí)踐環(huán)節(jié)，也往往以蜻蜓點(diǎn)水的認(rèn)知實(shí)習(xí)或走馬觀花的參觀為主，無法接觸到真實(shí)的工程問題，普遍缺乏綜合工程能力。由于缺乏“實(shí)踐”對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的遷移，導(dǎo)致出現(xiàn)了工科人才培養(yǎng)質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求脫節(jié)的現(xiàn)象。在新工科建設(shè)的背景下，高校要以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，突破專業(yè)壁壘、進(jìn)行跨界交叉融合，探索更加多元化和個(gè)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(fù)合應(yīng)用型的新工科人才[4]，從而更好地適應(yīng)未來社會(huì)對(duì)人才的需求?，F(xiàn)代工程訓(xùn)練中心作為學(xué)校綜合性實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，是高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要一環(huán)，是以提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)基地。在新工科建設(shè)的背景下，應(yīng)當(dāng)注重發(fā)揮工程訓(xùn)練中心的資源優(yōu)勢，積極探索促進(jìn)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新途徑，主動(dòng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高度分化又高度融合的大趨勢。
3現(xiàn)代工程訓(xùn)練中心的資源優(yōu)勢
3.1學(xué)科交叉的綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。我國大多數(shù)工程訓(xùn)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(shè)和發(fā)展，工程訓(xùn)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(xué)面積還是在儀器設(shè)備資產(chǎn)等方面都有了明顯的優(yōu)勢，現(xiàn)在的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容也從原來單一的金工實(shí)習(xí)發(fā)展為“強(qiáng)化制造工程基礎(chǔ)、注重機(jī)械、電子、信息、控制、管理等多學(xué)科交叉，以信息化和網(wǎng)絡(luò)化為教學(xué)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(xùn)練課程體系。培養(yǎng)目標(biāo)也從傳統(tǒng)的以“學(xué)習(xí)工藝技能、提高動(dòng)手能力”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤岣邔W(xué)生的工程素質(zhì)、工程能力和創(chuàng)新意識(shí)等綜合工程素質(zhì)”。現(xiàn)在的工程訓(xùn)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(xué)生開展課外科技創(chuàng)新訓(xùn)練和活動(dòng)的綜合性實(shí)踐平臺(tái)。3.2學(xué)生受眾最多的公共實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。工程訓(xùn)練中心作為學(xué)校的公共實(shí)踐場地，和各院系的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室不同，它不局限于某個(gè)院系和專業(yè)，而是面向全校學(xué)生開放，為所有工科專業(yè)學(xué)生提供實(shí)訓(xùn)教學(xué)，包括部分理科和文科專業(yè)的學(xué)生。所以工程訓(xùn)練中心是高校中教學(xué)規(guī)模最大、學(xué)生參與人數(shù)最多的公共實(shí)踐教學(xué)基地，在這里有利于不同院系和專業(yè)的學(xué)生實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的互動(dòng)和交流。3.3最接近真實(shí)工程環(huán)境的現(xiàn)代實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)?，F(xiàn)在絕大多數(shù)工程訓(xùn)練中心除擁有傳統(tǒng)金工、電子電氣設(shè)備外，還增加了一些數(shù)控機(jī)床、加工中心、特種加工及快速成型等先進(jìn)制造設(shè)備，為學(xué)生提供先進(jìn)的現(xiàn)代大工程訓(xùn)練平臺(tái)。一方面這些先進(jìn)儀器設(shè)備與工藝的運(yùn)用可以帶動(dòng)實(shí)踐教學(xué)、工藝水平的提升；另一方面可以為學(xué)生提供一個(gè)接近真實(shí)的工程環(huán)境，學(xué)生在一個(gè)多元化信息刺激的環(huán)境和立體的知識(shí)學(xué)習(xí)空間里獲得親身體驗(yàn)，并得到老師的言傳身教，有利于將專業(yè)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系起來，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移和能力生成，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)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(xùn)練中心資源優(yōu)勢促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)
4.1建立多學(xué)科交叉和融合的綜合實(shí)踐平臺(tái)。工程訓(xùn)練中心是面向全校學(xué)生開放的綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，應(yīng)遵循“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、重能力、可持續(xù)發(fā)展”的原則，努力突破單學(xué)科及技能訓(xùn)練的傳統(tǒng)制造理念[6]，結(jié)合學(xué)校自身學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，通過院系合作，整合院系資源，建立綜合實(shí)驗(yàn)室，打造跨學(xué)科的工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。開設(shè)多學(xué)科專業(yè)實(shí)踐課程，形成適合現(xiàn)代化發(fā)展的多學(xué)科有機(jī)融合的工程訓(xùn)練課程體系，比如機(jī)械、電子、信息、材料、管理和人文等，以滿足現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)創(chuàng)新型和復(fù)合型人才的需要。同時(shí)多開設(shè)一些大工程背景下的學(xué)科交叉的綜合型、設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型實(shí)踐項(xiàng)目，吸納不同專業(yè)的學(xué)生參加進(jìn)來，以項(xiàng)目為抓手，以學(xué)生為主體，以教師為引導(dǎo)，在項(xiàng)目合作過程中實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科專業(yè)之間的交流和互動(dòng)，幫助學(xué)生掌握大工程制造理念，從而提高綜合工程素質(zhì)。4.2構(gòu)建分層次、多模塊的綜合工程訓(xùn)練體系。為了更有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，工程訓(xùn)練中心可以構(gòu)建分層次、多模塊的實(shí)踐教學(xué)體系，針對(duì)不同學(xué)院不同專業(yè)的學(xué)生可以開設(shè)不同的課程。第一層次是工程技術(shù)的基礎(chǔ)課程，面向全體學(xué)生開設(shè)，包括金工實(shí)習(xí)、電裝實(shí)習(xí)等傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，主要是培養(yǎng)學(xué)生基本的工程意識(shí)和工程素養(yǎng)，拓寬工程視野。在此基礎(chǔ)上針對(duì)不同專業(yè)可以開設(shè)不同模塊的課程，比如近機(jī)類專業(yè)開設(shè)焊接、加工中心等實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，非機(jī)類專業(yè)可以開設(shè)特種加工、快速成型等實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，有條件的學(xué)校還可以對(duì)文科學(xué)生開設(shè)陶藝等實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)共性和個(gè)性教育相結(jié)合。第二層次是工程技術(shù)的綜合課程，開設(shè)一些學(xué)科交叉的綜合型、設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型實(shí)踐項(xiàng)目，主要面向工科專業(yè)學(xué)生開放，或者讓其他工程實(shí)踐能力較強(qiáng)的學(xué)生參與進(jìn)來，在合作的過程中實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科和專業(yè)的互動(dòng)和交流，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)自身綜合素質(zhì)的提高。第三層次是工程技術(shù)的專業(yè)課程，在前面兩個(gè)層次的基礎(chǔ)上，選拔工程實(shí)踐能力出眾的學(xué)生加入教師科研及教學(xué)項(xiàng)目中，或參加工程訓(xùn)練綜合能力競賽、電子設(shè)計(jì)大賽等活動(dòng)，或者學(xué)生選擇自己的設(shè)計(jì)課題，獨(dú)立進(jìn)行跨學(xué)科、跨專業(yè)、以團(tuán)隊(duì)為單位的畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過這種以訓(xùn)練為基礎(chǔ)，將工程訓(xùn)練與科研、畢設(shè)、競賽有機(jī)融合的方式，使學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合工程能力得到進(jìn)一步提升。4.3建立全方位開放的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。學(xué)生正常來工程訓(xùn)練中心往往只有1~2周的實(shí)訓(xùn)時(shí)間，時(shí)間短、內(nèi)容固定，得到的鍛煉比較有限，因此工程訓(xùn)練中心不能僅定位成一個(gè)上課的教學(xué)場地，而應(yīng)該將多學(xué)科的創(chuàng)新教育資源進(jìn)行優(yōu)化整合，采用開放式的管理運(yùn)行模式，即內(nèi)容開放、時(shí)間開放、服務(wù)對(duì)象開放。一方面學(xué)生根據(jù)需要通過預(yù)約等方式自主安排時(shí)間，另一方面中心通過開設(shè)綜合型、設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型的實(shí)踐項(xiàng)目，開放實(shí)驗(yàn)，選修課和競賽等形式吸引更多不同院系的學(xué)生走進(jìn)工程訓(xùn)練中心，由學(xué)生自主選擇工程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，共享大型儀器設(shè)備等優(yōu)質(zhì)資源，從而為學(xué)生科技創(chuàng)新和科研等活動(dòng)提供平臺(tái)支撐、組織指導(dǎo)，這樣有助于學(xué)生打破專業(yè)壁壘，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的互動(dòng)和交流，接觸到不同學(xué)科的思維方法；同時(shí)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(yàn)證和實(shí)現(xiàn)，有利于激發(fā)他們的創(chuàng)新潛力，使創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步強(qiáng)化[7]。4.4引入創(chuàng)客文化，打造創(chuàng)客社團(tuán)。創(chuàng)客文化的核心思想是“做中學(xué)”，基本內(nèi)涵是創(chuàng)新，它集創(chuàng)新教育、體驗(yàn)教育、項(xiàng)目學(xué)習(xí)等思想為一體，依托創(chuàng)客空間的平臺(tái)，運(yùn)用各種信息技術(shù)，綜合多種學(xué)科知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)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(xùn)練的目標(biāo)和宗旨一致，與高校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力、協(xié)作能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)需求也非常契合。工程訓(xùn)練中心可以引入創(chuàng)客文化，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式等方面對(duì)工程訓(xùn)練進(jìn)行革新[8]，秉承“開放創(chuàng)新、探究體驗(yàn)”的教育理念，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，將學(xué)生的實(shí)踐納入項(xiàng)目學(xué)習(xí)，充分利用學(xué)生的主觀能動(dòng)性，通過教學(xué)方法上的多樣性（包括研究性學(xué)習(xí)、專題討論學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)等），提高學(xué)生的實(shí)踐能力和水平。充分利用中心現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)場地，提供3D打印機(jī)和開源硬件等設(shè)備，為學(xué)生打造“創(chuàng)客空間”，給學(xué)生實(shí)現(xiàn)“讓想象落地”的平臺(tái)。創(chuàng)客空間面向全校學(xué)生開放，鼓勵(lì)來自不同學(xué)科背景和不同專業(yè)的學(xué)生參與創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)人才優(yōu)勢互補(bǔ)和學(xué)科交叉。讓學(xué)生在獲得新知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)主動(dòng)接受相近學(xué)科、交叉學(xué)科的熏陶和培訓(xùn)，并綜合應(yīng)用多種知識(shí)和技能，不斷探究、體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)和檢驗(yàn)，為創(chuàng)新打下廣博的知識(shí)基礎(chǔ)，從而培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注工程問題的形成、重視具體工程設(shè)計(jì)能力和解決工程實(shí)際問題的能力[9]。4.5推動(dòng)多元協(xié)同，產(chǎn)學(xué)深度融合。新工科背景下，為學(xué)生提供一個(gè)盡可能接近產(chǎn)業(yè)運(yùn)作實(shí)際的綜合性工程實(shí)訓(xùn)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。工程訓(xùn)練中心應(yīng)積極響應(yīng)《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》精神，充分利用社會(huì)資源，引入行業(yè)企業(yè)、科研院所、社會(huì)組織參與實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，構(gòu)建現(xiàn)代工程實(shí)踐教學(xué)體系，通過產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人的新機(jī)制，健全學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的制度，采取和企業(yè)共建實(shí)踐基地和聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，設(shè)立校企模塊課程，建立聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，利用企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備資源對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)技術(shù)的訓(xùn)練[10]。一方面該模式可以緊密結(jié)合研發(fā)、生產(chǎn)和教學(xué)，使學(xué)生能夠接觸到部分或全部生產(chǎn)實(shí)際過程，接受真正的“實(shí)訓(xùn)”，提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)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(shí)技術(shù)需求的推動(dòng)下，容易實(shí)現(xiàn)學(xué)科的交叉融合，更好地培養(yǎng)學(xué)生的勞動(dòng)素養(yǎng)、工程意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神[11]。4.6建設(shè)高水平的創(chuàng)新型師資隊(duì)伍。建設(shè)一支高水平的創(chuàng)新型教師隊(duì)伍是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的師資保障。工程訓(xùn)練中心由于歷史原因，部分教師來自原來實(shí)習(xí)工廠或校辦工廠等，他們雖然有熟練的實(shí)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(shí)比較欠缺，存在只注重實(shí)踐不注重創(chuàng)新的狀況。工程訓(xùn)練中心一方面要大力引進(jìn)高學(xué)歷的年輕教師充實(shí)師資隊(duì)伍，另一方面還應(yīng)加強(qiáng)中心創(chuàng)新型教師的培養(yǎng)，為教師提供學(xué)習(xí)和深造的機(jī)會(huì)，讓教師能了解并運(yùn)用前沿科學(xué)成果，鼓勵(lì)教師充分利用中心提供的條件進(jìn)行科研和技術(shù)開發(fā)，不斷提高自身創(chuàng)新能力，通過自己在教學(xué)和科研中取得的成果來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。同時(shí)，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(jī)械、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、電氣、電子、經(jīng)管、文法、數(shù)理等多個(gè)院系聘請(qǐng)專業(yè)教師兼任指導(dǎo)教師，共建師資共享平臺(tái)，共同參與創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，協(xié)同對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)[12]。部分項(xiàng)目或課程還可以從企業(yè)聘請(qǐng)技術(shù)人員擔(dān)任學(xué)生的指導(dǎo)教師，使實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)有效對(duì)接。
5結(jié)語
作為學(xué)校綜合性實(shí)踐平臺(tái)，工程訓(xùn)練中心無疑是提高學(xué)生實(shí)踐能力的重要渠道，工程訓(xùn)練中心應(yīng)充分發(fā)揮自身的優(yōu)質(zhì)資源，改革和創(chuàng)新管理模式，將優(yōu)質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為育人優(yōu)勢，突破學(xué)科和專業(yè)界限，以學(xué)科交叉融合與跨界培養(yǎng)為創(chuàng)新人才培養(yǎng)著力點(diǎn)，依托多學(xué)科來支撐實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)，樹立大工程、大綜合的建設(shè)理念，培育交叉融合的育人生態(tài)，重構(gòu)新型的實(shí)踐教學(xué)基地，幫助學(xué)生形成復(fù)合型的知識(shí)結(jié)構(gòu)，努力打造以提升學(xué)生綜合能力為目標(biāo)的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。
作者:葉曉勤 單位:南京郵電大學(xué)
