面向新工科的工程训练中心建设与发展

李 昕，詹必胜

(华中科技大学 a.实验室与设备管理处；b.网络与信息化办公室，武汉 430074)

0 引 言

“工程教育的人才培养必须面向工程实际，加强工程训练。”[1]工程训练中心是高校建立在校内的工程教育实践性教学平台，是工科类高校中教学规模最大、学生受众最多的实践教学基地[2]。

“新工科”建设对全面推进新时期工程教育改革创新提出了系列新要求[3]。“新工科”建设的目标是培养能够适应、甚至引领未来工程需求的人才，应培养工科学生的使命感、价值感、空间感、关联力、想象力、宏思维、批判性思维等新素质[4]。这些要求，对我国高校进一步建设和发展工程训练中心具有重要指导意义。

我校工程实训中心为适应新工科建设需要，正着力改善和加强工程实践教学，构建课程体系，提升教学质量和服务质量，促进工程训练与创新实践协同发展，以期培养学生创新思维能力和主动实践能力。

1 教学决定生存

工程训练实践教学是工程训练中心的“主业”，教学工作的量与质决定着工程训练中心的生存。面向新工科，建设和发展工程训练中心，首先要进一步完善工程训练实践教学课程体系。

有学者将学生创新能力培养和实践教育分为“玩中学”“做中学”“干中学”三个层次[5]。

为探索更加多样化和个性化的人才培养模式，培养新时代所需要的工程科技人才，工程实训中心建立起包括工程认知、工程训练、工程探究三个层次的课程体系。其中，“工程认知”以“玩中学”为主，引导学生在“玩耍”中认知工程；“工程训练”突出“做中学”，指导学生利用已有知识思考和解决问题，并扩展到在不同情景中解决类似问题；“工程探究”崇尚“干中学”，创造条件让学生在真实工作场所中学习。

(1)主体层次：工程训练。工程实训中心将原“金工实习”“电工实习”等课程整合为“工程训练”课程，面向一、二年级本科学生开设，并支撑“工程教育认证标准”(2017年修订)[6]第3.5、3.6、3.8、3.9等项达成。

当前，校工程实训中心开设24个训练工种、51个训练类型的实践教学内容，将“工程训练”课程以“工程训练(1～8)”系列组织教学。“工程训练”课程突出因材施教，面向修课学生各专业定制教学大纲，保障专业及学生选择权;突出综合训练，倡导研究性学习和挑战性学习。每种教学实施方案中，三分之二的学时为工程实践能力训练环节，支持各专业自选训练工种及其训练类型；三分之一的学时为工程综合素质训练环节，支持学生分组自选实践项目。“工程训练”课程较好地契合了各院系、各专业人才培养目标，更适应学生实际，培养学生兴趣，让学生在“做”中学，增强学生主动实践能力。

(2)导引层次：工程认知。“工程认知”课程面向一年级本科学生开设，安排在“工程训练”课程之前。课程教学目标是引导学生建立制造工艺基本概念、初步树立“工程观”、为后续工科课程学习奠定必要的感性认识基础。学生通过参与工程认知导论学习、在工程实践基地观摩参观、并以“玩中学”方式参与数个趣味性强的工程项目体验，初步体味工程概念、认知工程装备、培养工程兴趣。

(3)进阶层次：工程探究。“工程探究”系列课程面向高年级本科生和研究生讲授，安排在“工程训练”课程之后。课程服务于国家创新驱动发展和“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略实施，依托学校机械、电气等学科优势和科技成果转化优势，联合新技术新产业领域的领先企业，分多个主题开设。该系列课程全部由知名企业高管或具有工程实践背景的教授讲授，并由工程实训中心工程师、技师担任助教，在工程实训中心或校外工程实践基地进行。该系列课程以产品为主轴，强调“干中学”，按照工程项目的全生命周期，贯彻CDIO[7]工程教育理念，将“构思—设计—实施—运行”的产品全生命周期贯穿在整个实践教学过程中。

2 质量决定兴衰

“工程教育必须面向工程实际，回归工程，崇尚实践。”[8]面向新工科建设，工程实训中心从四个方面发力，改进教学质量和服务质量。

(1)更新教学内容。将产业和技术的最新发展、行业对人才培养的最新要求引入教学过程。工程训练实践课程主动服务于国家创新驱动发展和“中国制造2025”等重大战略实施，聚焦制造业数字化、网络化、智能化[9]，将“大工程观”植入课程体系整体设计和变革过程。更新教学内容的有效解决途径之一就是充分发挥本校学科优势。实训中心将本校工科优势院系的科研和社会服务成果改造为可实施的工程实践教学课程，如，将智能制造、互联网+3D打印、激光焊接等整合进工程训练实践课程，推动培养学生的工程实践能力、跨学科交叉融合能力和自主终身学习能力。

(2)升级实践设施。建成满足行业发展需要的工程实践资源。学校继续加大对工程实训中心的投入，升级改造相关实训设施，建设一批工程训练创新实践平台；同时加强全校实践平台规划，统筹协同、资源共享，充分利用学校已有的相关国家级实验教学示范中心，联合打造工程实践基地；强化校企联动，充分发挥学校科研成果转化优势，在产业园区建立校外实践基地，并与工程实训中心互动发挥作用。

(3)改革丰富工程训练实践教学方法。形成以学习者为中心的工程教育模式。实践教学方法改革是推动实践教学改革和人才培养模式改革的关键[10]。工程实训中心贯彻落实CDIO工程教育理念，在工程实践课程中继续深化实践基于问题、基于案例、基于项目的教学方法和学习方法；积极探索综合性课程、问题导向课程、交叉学科研讨课程，提高课程兴趣度、学业挑战度；按“玩中学”“做中学”“干中学”不同层次丰富工程实践教学模式。

(4)加强工程训练实践教学指导队伍。建立“教授担纲、三师协同、结构合理、队伍充足”的工程训练实践教学指导队伍。教学指导队伍由教师、工程师、技师联合组成。教师团队负责课程建设，主要任务是规划并建设课程，组织制订教学文件、编写教材，指导工程综合训练项目。工程师团队是工程实训中心的教学骨干、技术核心，主要任务是编制工程训练实践教学相关工程技术文件和工程训练实践平台建设方案，并参与现场教学指导。技师团队是不可或缺的组成部分，技术娴熟的技师队伍是工程训练实践教学的特色和质量保障，该团队负责现场实操指导。学校分类扶持、精准施策，建立完善了一支编制类型、技术职称和年龄结构合理、知识渊博、工程经历丰富、工程能力强、教学水平高、综合素质好的工程实践教学联合队伍。

教学质量和服务质量是生命线，决定着工程训练中心的兴衰。抓质量，就是要抓标准、抓评价、抓管理。“标准决定质量，有什么样的标准就有什么样的质量，只有高标准才有高质量。”[11]① 中心建立健全了包括实践教学实施方案、工程训练课程大纲、工种教学日历、工程工艺卡片、实践作品质量标准在内的全过程教学文件，细化工程训练教学标准。② 中心高度重视学生评价。“鞋子合不合脚，自己穿了才知道。”[12]工程训练实践教学质量高低、工程训练中心服务质量好坏，学生最有发言权。利用信息化手段，工程实训中心做好了学生课程评价和服务评价，既建立起覆盖全部工种、覆盖全部指导教师、覆盖每天训练内容的学生评教信息系统，又邀请学生对在工程实训中心所接受的各项指导、加工服务予以评价；并且，学生评价结果公开。③ 实训中心始终保障专业及学生选择权，“使市场在资源配置中起决定性作用。”[13]院系专业定制工程训练课程大纲，自行决定选择上不上工程训练课程、上何学时学分工程训练课程、上哪些训练工种及训练类型；学生对于指定训练工种参考前人评价自主选择指导教师，对于指定综合训练类型根据个人兴趣特长自主选择具体项目。

3 服务决定地位

面向“新工科”建设，深化开展创新创业教育改革，工程实训中心实施“五个一工程”，向学生提供全方位的创意实现服务，支持学生实现创意设计、形成创新产品、产业化创新成果，推进“创意—创新—创业”全链贯通。

(1)一处创客空间。创客空间建在工程实训中心。工程实训中心坚持以服务全体学生、无门槛、全覆盖为导向，面向全校有想法、有技术、有项目的学生开放，成为他们实现创意创新创业梦想的工场。

(2)一套创意实现服务。工程实训中心建立起包括加工预约、工艺审核、技能培训、加工指导、服务评价在内的整套服务流程，并实现信息化，为学生提供全方位的创意实现服务，推动创意创新创业“三创”融合[14]、全链贯通。

(3)一门双创课程。工程实训中心开设了“科技创新制作”双创(创新创业)课程，以培训动手操作能力、强化机械或电工电子制造技能为主要内容，按普及培训、进阶培训、工程创新三个系列开设若干专题，定位于为课程项目制作、大学生创新性项目、竞赛项目提供支撑，内容定制、时间集约、滚动开设，培养了一大批能独立操作相关设备装备的在校学生。

(4)一本制造技术培训证书。对于经上述进阶培训合格的学生，工程实训中心予以“制造技术培训”认证，并颁发培训合格证书。一方面，工程实训中心支持已获得相应专题制造技术培训认证资格的学生自助使用相关设备设施、加工制作创意作品，主动实践；另一方面，该证书也逐步成为学生实践动手能力的证明。

(5)一个工程实践创新活动数据库。工程实训中心建立学生工程实践创新活动数据库，将学生参与工程实践课内学习和课外实践活动纳入过程管理范畴。数据库展示了全校每个学生参加了哪些工程训练课程、取得了哪些制造技术培训认证资格、动手做了哪些实践作品、参加了哪些工程实践创新赛事。这些详实具体的数据，一方面如实反映学生参加工程实践创新活动实绩，另一方面形成学校工程实践创新活动大数据，为学校本科教学状态数据库的有机组成部分，支撑学校开展工程实践教育大数据挖掘和分析。

创客空间是基础，为创新实践提供场地设施；创意服务是前提，助力创客放飞理想翅膀；双创课程是保障，系列培训提升创客技能；技能证书是关键，反映学生工程实践能力提升；实践数据库是支撑，促进工程训练中心反馈改进，并服务于学校落实深化“新工科”建设的决策支持。

4 结 语

面向新工科，围绕培养工科学生创新思维能力和主动实践能力，工程实训中心坚持实施“1234”战略：坚持一条主线，以深化体制机制改革、探索形成工程训练实践教学新模式为主线；遵循二大路径，以工程实践教育助力创新活动、以创新实践活动引领工程教育，实现工程训练与创新实践协同发展、相互促益；采用三种方法，问技术发展改内容，问学生志趣变方法，问内外资源创条件[15]，坚持问题导向，推动工程实践教育改革；做好四个突出，即，突出学科优势、突出交叉协同、突出开放共享、突出全周期工程教育理念，进一步推进工程训练中心的建设和发展。

工程实训中心已成为学校“新工科”建设的新生力量、学生创新实践活动的重要阵地、“双一流”建设的组成部分，正朝着建设创新型、开放性、现代化的工程训练示范中心、构建一流教学支撑平台的目标，不忘初心，牢记使命，继续努力。