探索工程训练新模式实施大学生个性化层次化培养

2013-04-10傅丽凌骆德渊寇化瑜李国庆熊寿林

实验室研究与探索 2013年1期

傅丽凌，杨平，骆德渊，寇化瑜，李国庆，熊寿林

(电子科技大学机械电子工程学院，四川成都611731)

0 引言

“质量工程”是以提高本科生培养质量为目标，提高优质资源共享为手段，按照“分类指导、鼓励特色、重在改革”的原则。在专业、课程教材，实践教学与人才培养模式改革，教学评估等六个方面进行改革与建设，引导高校的本科教学方向，带动教学全方位改革和创新，形成重视教学、重视质量的良好环境和管理机制。只有切实提高本科教育的质量，我国高等教育才能为国家建设培养出数以千万计的高素质专业人才和创新人才。

在人才培养体制改革方面，要求更新人才培养观念，创新人才培养模式。工程教育要求树立全面发展、人人成才、多样化人才观念，尊重个人选择，鼓励个性发展，不拘一格培养人才;注重学思结合，注重教学与实践结合，注重因材施教，关注学生不同特点和个性差异，发展每个学生的优势潜能;推进分层次教学、学分制等教学管理体制改革［1］。因此，为全面提高人才培养水平，更好地服务于国民经济建设，工程训练中心以工程训练的实践教学改革为切入点，努力探索工程训练新模式，实施大学生个性化层次化培养，极大地提高每一个大学生的工程素质和创新能力，尽力为国家培养出综合素质高、动手能力强的创新型人才。

1 多学科知识交叉综合的工程训练

知识向素质和能力的转化很大程度上源于实践，源于多学科知识的交叉与渗透［2］。作为“211 工程”和“985 工程”重点建设高校，我校创新人才培养体系集中体现了学科体系与教育体系的融合，其本科教育强调科研为教学服务，注重以研究为基础的教学。研究型大学的学科建设丰富和发展了包括科学知识、科学方法和科学精神在内的本科教育内容，为创新人才的成长提供了丰富的优质资源和大量的机会;本科教育为学科建设、科学研究注入新的活力，提供了优秀的后备人才。科学研究与教学建设相互促进，为营造多学科实践环境提供了途径和保障［3］。

长期以来，我校坚持“以研促教、以教助研”，有力保证了学科、专业的交叉与渗透，为“工程训练与实践创新”提供了理论基础和支撑，使其由传统的金工实习向机与电、弱电与强电有机结合的多学科实习实训转变，形成了基于多学科知识交叉综合的工程训练与实践创新的实践教学理念［4］。

2 个性化和层次化培养新模式

实践环节需要注重基础知识和工程训练，注重应用型人才的创新能力培养;强调学科基础、动手能力和工程意识的有机结合;培养学生劳动素养、团队精神、工程意识与创新思维［5］。为此，我们提出从工程训练的角度培养工科大学生工程素质与创新能力，实施个性化层次化培养的工程训练新模式。

2.1 实施个性化和层次化培养

个性化教育是创新型人才培养和素质教育的切人点，发展学生的个性，其实质就是尊重学生与生俱来的潜能，尊重学生的个人兴趣爱好及自主发展的愿望［6］。同时因其受众面广，个体差异和兴趣去向的不同需要分层次实施培养［7］。

在工程训练中实施大学生的个性化和层次化培养，就是要尊重创新教育的客观规律，在实践中以人为本、因“人”施教，注重个性化发展和个体差异，提供更为自由的实践环境，让学生有更多机会发现自己的特长，培养创新思维、独立思考、自信和责任心［8］。指导教师在工程训练中心实行了启发式、互动式教学，引导学生分析和解决工程实际问题，而且训练情景真实，唤起学生浓厚兴趣。同学们在必修实践项目的基础上，具有能力强、兴趣高的部分学生可进一步选修设计、加工和编程等方面专门项目，更高层次的部分学生则是组织他们参加校内外各种竞赛活动［9］。从各种各样的自主创意作品中，充分展示出了同学们丰富的个性，增强了学生的创新意识和成就感。

2.2 工程训练的三层实践教学体系

针对个性化和层次化培养的要求，设计了新的工程训练实践教学体系。通过设立“必修项目”使所有学生得到基础工程训练和电工电气技术实习实训、“选修项目”使三分之一的学生得到设计创新型实践、“自主创意”使六分之一的学生得到竞赛型训练，构成了工程训练“必修项目+选修项目+自主创意”三层实践教学体系［10］。

与此同时，实行分工明确、协同管理的校－院－中心的运行体制:学校实施统筹、目标考核和投入;学院负责中心的规划、建设和师资队伍;中心则负责开展实践教学和教学管理。工程训练中心面向全校，具有政策和经费保障，其规划和建设水平通过学院保证，实施与落实由中心完成，各司其职，充分发挥各自效能。

2.3 科学构建多学科工程训练创新平台

结合学校专业特点，针对传统的金工实习内容，拓展数控加工、机电控制、电工电气、机器人等项目，形成机电结合、强电与弱电结合的多学科实践环境的工程训练创新平台［11］。

(1)营造多学科实践环境。在省部级和校级教改项目的研究与探索中，通过整合传统金工实习项目，引入检测、控制和信息化制造内容，形成了以传统制造技术为基础，以先进制造技术为桥梁，机械制造和电子制造相结合的特色模式，意在营造多学科实践环境，有利于学生个性化的发展与劳动素养、工程意识、团队精神以及综合应用各科知识能力的培养［12］。

(2)构建工程训练创新平台。通过教育部设备修构计划项目、学校实验室专项建设基金等建设项目，建设项目内容涵盖基础训练、电工电气技术、设计创新竞赛训练和上岗技能培训等，通过“制造工程训练”省级精品课程的建设，系统构筑了“基础工程训练”、“电工电气技术实训”、“设计创新竞赛训练”和“上岗技能培训”的工程训练四大创新平台，同时开展了创新学分、大学生创新基金项目和各类设计竞赛等活动，丰富了创新平台的内涵和外延扩展。

(3)运用现代教育技术。充分运用现代教育技术手段提升效果和效率，建立了资源丰富、功能多样的网络教学及管理手段［13］。既便于学生自主学习，也极大提升了有限物理空间的利用率，使学生有充分的时间和空间进行自由发挥，调动了有个体差异的学生的积极性和主动性，受到学生普遍欢迎，取得了明显效果。

2.4 强化实践教学师资队伍建设

实施大学生个性化和层次化培养，关键在于拥有一支高水平的师资队伍［14］。工程训练中心依托机械电子工程学院，建立了一支以学院教师为主体，知识、学历、经验和年龄结构合理的高水平师资队伍，拥有教授(博导)2 名、副教授3 名、高工3 名、讲师(工程师)6名和实习指导教师30 余名。同时，通过学术团队建设与教学团队建设有机结合，以教师聘任与考核制度改革为契机，适时推进学院学术团队建设与教学团队建设的有机结合，使中心教师成为学术团队建设与教学团队建设的重要力量。

3 工程训练新模式的实施举措

为了探索与实践工程训练的新模式，实施大学生个性化层次化培养，采取了以下三个方面的工作举措。

3.1 深化工程训练中心的改革与教学建设

(1)深化教学和管理改革。自2002 年工程训练中心成立以来，工程训练中心从体制、规划、教学内容、教学方法和手段、教学管理等方面不断深化改革，在“校－院－中心”的三级运行体制、“必修项目+选修项目+自主创意”三层实践教学体系、启发式、互动式、探究式教学、开放式教学管理等方面进行了一系列的改革与建设。

(2)持续开展工程训练的实践教学研究。2007

年启动了省级质量工程建设项目“高等学校省级实验教学示范中心建设”，2008 年完成省级教改课题“立足机电结合的模式，系统构建机械类专业的课程体系”和校级教改项目“工程训练中心电气实训平台建设”，2009 年立项开展四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目“大学生基础工程训练的改革与实践”和省级精品课程“制造工程训练”等一系列教改课题的实践教学研究与探索。

3.2 不断完善实践教学条件

(1)完善实践教学条件。利用教育部财政部设备修购计划和学校实验室专项建设基金开展中心持续建设，改善实践教学条件。2008 年我校工程训练中心获得教育部、财政部设备修购立项计划1 000 万元经费支持。增添了加工中心、数控雕刻机、特种加工、MPS、机器人训练系统、高性能电工电气实训装置等成套设备，改善了工程训练中心的教学条件，提升了创新平台的规模与水平;通过学校实验室专项基金立项建设经费达到600 余万元，启动了“清水河新校区工程训练中心建设”项目，使我校的工程训练内容覆盖了机、电、控、计算机等多学科门类，同时也极大地支撑了创新学分、大学生创新基金项目和各类设计竞赛等活动的开展。

(2)骨干教师积极参与实践教学。学院组织骨干教师积极承担工程训练中心的教学建设工作，教授、副教授积极投入各类项目的立项论证、评审或指导工作。机械工程系2 位教师承担了“机构拼接与创意设计”实验项目开发，深受全校学生欢迎;2 位教学和科研骨干教师担任了2006-2012 年CCTV 全国大学生机器人大赛电子科大参赛队的教练工作并接受学院年度考核，四次大赛中均取得优异成绩，使我校成为全国公认的强队;电力电子系的2 位教师承担了“机床电气故障诊断与维修”、“印制板线路设计与加工”等实验项目开发，还指导学生参加全国大学生电子设计竞赛。

3.3 以工程训练中心作为重要的第二课堂

通过工程训练四大创新平台开辟了四大类实习实训项目:覆盖传统制造到先进制造的基础工程训练项目;制板线路设计与加工、机床电气故障诊断与维修等电工电气技术实训项目;模具设计与加工、产品优化造型与外观装潢、砂雕自由创意与数控加工等设计创新项目;电子设计竞赛的制作安装与调试、机械手/机器人实训、机器人大赛制作、安装与调试等竞赛训练项目;数控机床操作、模具设计、PCB 设计等上岗技能培训项目。其中“基础工程训练”项目年均5 000 人，每人两周;“电工电气技术实训”项目年均5 000 人;“设计创新竞赛训练”项目年均1 000 人;“上岗技能培训”项目年均1 000 人。

工程训练中心面向全校学生开展创新学分、大学生创新基金项目和各类竞赛活动，包括“制造工程训练”、“机构创意设计”、“机床电气维修”等多个创新学分项目(12 学分，年均1 800 余人)、大学生创新基金项目、全国大学生电子设计设计竞赛、“挑战杯”和CCTV 全国大学生机器人大赛，以及校内创意比赛，机器人寻线比赛等活动，做到第一课堂、第二课堂互动互补，理论与工程实际紧密相连。

4 工程训练新模式的建设成效

4.1 教学研究与改革成果显著

2007 年校工程训练中心被批准为四川省高等院校实验教学示范中心;2009 年“探索与实践工程训练的新模式，促进大学生工程素质与创新能力的培养”获得第六届四川省高等教育教学成果一等奖;2009 年“制造工程训练”建成省级精品课程;近年来工程训练中心教师主持国家纵向课题2 项、国际合作研究课题2 项，发表核心期刊学术论文40 余篇;主持省部级和校级教改课题12 项，发表教研论文近30 篇、出版教材2 部。课题研究与成果建设有力地证明了构筑机与电、弱电与强电有机结合的多学科实践环境的科学性，从工程训练的角度培养工科大学生的工程素质与创新能力，实施个性化层次化培养的可行

4.2 人才培养质量赢得社会广泛赞誉

近年来，我校本科毕业生供需比保持在1∶ 8 以上，就业率均在95%以上，得到了用人单位的高度评价;专业基础知识扎实、综合素质高、动手能力强、敢于实践、勇于创新。大批毕业生成为各著名IT 企业的技术骨干，为我国国民经济建设做出了突出贡献，成为社会主义现代化建设事业的栋梁。

4.3 学生工程素质与创新能力不断提高

工程训练中心每年面向全校5 000 余名工科学生实施工程训练，课外科技活动蓬勃开展，各类重大科技竞赛中屡创佳绩。2006 ～2010 年CCTV 全国大学生机器人大赛我校参赛队2 次荣获季军、1 次冠军，2010年代表中国参加在埃及举办的总决赛并摘冠亚太大学生机器人总冠军;2005 ～2009 年每届多人获得全国大学生电子设计竞赛一、二等奖;2007 年获得“挑战杯”全国大学生机器人大赛季军。此外，我校学生还在全国大学生英语竞赛、数学建模竞赛、全国大专辩论赛、ACM 程序设计大赛、飞思卡尔汽车电子大赛、IBM 大型主机技术全国应用大赛等竞赛中获得优异成绩。

5 结语

工程训练中心作为创新人才培养体系中的重要一环，实践教学体系中的必修、选修和自主创意体现了以人为本、因人施教，注重个性化发展和个体差异的创新教育客观规律［16］。在基本共性要求基础上，提供更为自由的实践环境，求同存异，是从工程训练的角度实施个性化层次化培养工科大学生的工程素质与创新能力的大胆尝试。在如何依托高校办学优势，注重工程训练，丰富和完善创新人才培养体系提供了理论依据和实践经验，具有积极的现实意义和推广应用价值。

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