“固高模式”促进新工科教育的探索与实践

吴孜越 禹新路 潘安邦 韩建海 王中豪

摘  要：文章通过固高科技（深圳）有限公司携手河南科技大学机电工程学院，从2014年开始首创固高运动控制创工场的发展历程及对学生教育的引领，揭示一种新工科教学改革模式的意义：以企业的核心技术为载体，以创新技术发展为依托，以学生实训实战培训模式为基础，以学生能力提升为目标，探索并总结出一套可推广可复制可辐射的高校产学相结合的教学模式，积极促进高等教学教学手段的改进。

关键词：新工科;固高模式;创工场;产教融合;小先生

中图分类号：G640 文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）04-0046-03

Abstract： In this paper， through the cooperation of Googol Technology（ShenZhen） Limited.， and the School of Mechanical and Electrical Engineering， Henan University of Science and Technology， the first development of Googol's motion control workshop and its guidance to student education， the significance of a new engineering teaching reform model is revealed. With the core technology as the carrier， based on innovative technology development， based on the students' practice of actual combat training mode， to the student ability raise as the goal， actively promote the higher education teaching method improvement.

Keywords： new engineering; GoogolTech Model; innovation workshop; integration of production and learning; the young teacher

引言

机械工程学科具有悠久的历史，在其引领下我国的机械工业和制造业得到了飞速发展。高校人才培养工作肩负着重要的使命，机械工程是一门面向社会实践的科学，学校培养目标是需要学生走向社会有创新思想，有创业技能，有面对实际工程问题并解决的能力。创新是高等教育的本质特征，是存在和发展的生命线。

教育部高等教育司司长吴岩认为：新工业革命加速进行，新工科建设势在必行。以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济呼唤新工科建设，国家一系列重大战略深入实施呼唤新工科建设，产业转型升级和新旧动能转換呼唤新工科建设，提升国际竞争力和国家硬实力呼唤新工科建设。新工科既包括新的工科专业，又包括工科的新要求[1]。但是现阶段机械工程教育是无法满足社会上快速发展的人才需求，因为：（1）学校教授的是经过实践检验的“真理”，而当前的机械工程已发展成为多学科交融的新型科学，单纯教授经典理论易导致大部分学生在就业后难以快速融入实际工作。（2）机械工程学科是一门以实践为主的学科[2]，从实际工程中探索出理论再应用到实际工程中。现阶段的大部分高校很难使用有限的实践教学资源调动学生的学习热情，保障学生的学习效果。（3）工程教学质量的检验不应该仅仅依靠卷面成绩和几次实验成绩，而更应该注重考察学生解决实际问题的能力;CDIO即注重技术教育也强调将人置身于产品周期的具体环境，是基于工程项目的全过程学习[3]。这种教育模式对我们的教育改革模式探索提供一定的借鉴。

一、固高模式及意义

新工科教育教学改革方兴未艾，为了克服现有的本科教育中存在的问题，即以教师为本的传统教学模式，老师讲解、老师实验、老师解惑，学生则一味被动听，被动做，不求甚解，答疑不为解惑而是套题，没有积极主动的求知热情等问题，固高模式不失为一种成功的探索模式。

“固高模式”依托于固高科技（深圳）有限公司与香港科技大学长期进行的产学研合作成果，通过产学研合作打通了工科教育与人才培养的通道，其基础是技术平台，手段是项目式教学，以新工科教育理念为核心，以学生工程意识的建立目标，在培养行业人才的同时让教育和技术得到同步发展，这样的教学模式不但催生技术应用和发展，更促进学生主动学习的愿望和渴求能力提升的热情。

2014年固高科技（深圳）有限公司联合河南科技大学机电工程学院首创固高运动控制培训班，继而发展为运动控制创工场。创工场以固高模式为引领，以创新技术发展为核心依托，以学生实训实战为基础，以学生能力提升为根本，摒弃了传统的机械式说教，取而代之的是积极奋进的项目制促进教学，几年来培训效果突出，充分证明了这是一种可推广、可复制、可辐射的高校产学相结合的新工科教学模式。

锻炼从实际工作中主动发现问题并通过自己所学和学员相互协作，最终提高解决或改善问题的能力，通过教学和工程训练考量小组的学习和成员特点，分配适当的创新项目[4]。所有创新项目一部分来自于企业的委托，一部分来源于社会上的痛点需求。部分项目学生完成了实物制作并作为参赛作品，以大赛的要求努力完善作品;也会邀请一些企业来校交流，以企业的角度给出一些合理的指导意见。

二、凸显培训成果

自2014年开班至今，固高模式下的运动控制培训班已开展共十期。培养学生400人左右;指导本科生毕业设计118人;完成与企业、社会需求相关的创新项目近68个左右，设计作品荣获多次奖励，并在高级别科技竞赛中获得优异名次;从作品中总结提炼出授权发明专利三项、实审发明专利五项、授权实用新型专利六项;发表核心论文四篇，这在学生中产生了影响，得到了专家评委和社会的认可。

固高运动控制创工场的新工科能力培养，成效显著，学生们通过理论与动手能力相结合，制作的成型作品多项，这些作品全部由学生独立设计与制作，要完成项目的工艺分析;完成融合所学的知识点机械设计;合理选择传感器，以扩展自己不熟悉的知识领域;动手学习电控系统设计和气动系统设计;最终完成项目的运动控制设计，实现机械设计的运动控制目标，达到用户需求。这个过程锻炼学生专业能力的同时也在无形中增强了学生的自信心和学习热情。从而有了更大的动力投入到专业知识的学习中，形成了一个良性循环。学生能更好把握自己的发展方向、提前规划好自己的发展前景。固高模式经过多年的发展，往届学员在就职企业的出色表现，使得培训班形成一个良好的技术交流平台、信息交流平台。

三、培训特色

一个成功的教学模式是有普适性的，是可辐射、可复制、可推广的，回顾固高模式在我校这几年的发展历程和取得的成效，印证了这种教学模式的普适性。

（一）浸润式学习

在当前的教学模式里，主流时间的课程有到课率约束，如何合理有效利用非主流时间？这是一个巨大的”利益”空间，创工场的学习就是利用学生的非主流时间的自主学习方式，采用自主报名实时淘汰，这样最大程度地保证学生在培训学习时的热情。

（二）小先生制

培训班的管理及授课均采用小先生制，即均由往届优秀学员来为担当，关键技术和难题可由企业技术人员或老师来解惑，这样不但锻炼了小先生，也为学员树立了一个学习目标。小先生与当界学员之间的知识代沟是最小的，对学习中的难点和要点把握准确，由小先生授课，能够将专业知识以更加贴合学员思维模式的方式传授给学员。小先生做管理，大家的主动意思更强、关系更融洽，小先生的示范效应本身就是一个很好地榜样和目标[5]。

（三）三位合一

教、学、做三位合一是学生成长的真实体现，每次授课完成，实时留下与实际相关度高的、与行业需求紧密切合的实训作业。并且每一次作业都会通过有效的方法在学生中间进行沟通交流检查，及时地发现学生所做内容的闪光点及不足之处，同学们各抒己见，大家互相质疑又互相借鉴，互相解惑又互相帮助，这个过程不但保证作业完成的质量，也是对学员综合能力的一种提升，让学员在感受到付出被认可的同时，更加热情地和主动地改进不足之处，更有助于学员间正向攀比风气的形成。

（四）团队制

团队是一种很好的学习小组，组员如何产生？这在当今的学生中是一个问题。我们通过让新入围的学生进行一次从专业认识、行业发展、行业特点的公讲，来观察学生的表达激情、专业视野、演讲能力、学习热情、组织能力等等，以此为依据将学生分配若干小组，实现学员小组制，这些小组就是一个个团队的雏形，之后的实践活动和授课作业将会以团队的形式开展和完成。

（五）项目驱动

授人以鱼不如授人以渔。固高模式认为：只有教会学生正确的学习态度和学习方法，才能使学生在走出高校后有更好地发展。固高模式的重心是对学生学习能力、学习热情地激发和培养，是对学生专业自信、能力自信、团队协作意识的树立。

有计划的带领学生进入企业参观学习，从中提炼出符合企业现状、行业问题的创新项目，也会收集一些企业给出的需求项目，观察市场上的痛点项目等等。这些都可作为培训学生结业考核的题目，由各个学员团队完成。

（六）实践为本

实践是检验真理的唯一标准。固高模式下培训的学生，任何实验都有学生规划和完成，任何制作设备的设计、加工、安装、调试都是由学生自己来实践，通过发现问题大家一起解决问题，一起收获经验。

四、结束语

学习环境和学习模式的建立对学生的学习成效值得探讨，技术条件的引入对学生的影响很大，固高模式正是引入了固高科技（深圳）有限公司的产学研的教学理念，促进了新工科教育[6]。

固高模式下，教學的主角从老师变成了学生：学生讲、学生听，克服了以前老师教、学生听的低效率问题。学生到底会不会？检验方法就是让他们不断的指导后续的学生，通过教学生，使学生自身不断完善、不断学习、不断补充。

固高模式下，培养学生的学习能力：使学生不仅仅局限于现有的知识和能力，更掌握了学习方法及终身学习能力、创新能力。这里的学生紧跟行业发展，学习了解新技术，贴合现阶段社会上的实际应用情况，学生通过不断地学习从一开始的运动控制到现如今的机器人技术，去熟悉行业的发展趋势，通过不断学习完善自己，熟练掌握了专业知识才敢谈有所突破。

固高模式下，学生有更多的实践机会：每次作业都必须动手，每一个问题都必须实践，实践中暴露问题，实践中解决问题，这个过程学生是主体，老师只做引导，这极大的激发了学生的求知欲和责任感。

参考文献：

[1]吴岩.新工科：高等工程教育的未来——对高等教育未来的战略思考[J].高等工程教育研究，2018（6）：1-3.

[2]徐静.新时代高等教育综合改革的发展逻辑[J].黑龙江高教研究，2018（10）：48-51.

[3]陶勇芳，商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006（11）：81-83.

[4]邵华，吴静怡，奚立峰.基于课程项目的工程思维能力培养与工程经验知识获取[J].高等工程教育研究，2014（3）：144-147.

[5]钱小明，荣华伟，钱静珠，等.基于导师制下“大学生创新创业训练计划”教育的实践与思考[J].实验技术与管理，2014，33（7）：21-24.

[6]赵炬明.聚焦设计：实践与方法[J].高等工程教育研究，2018（3）：36-38.