现代理念工程训练中心建设探索与思考——以贵州理工学院工程训练中心为例

金 璐

(贵州理工学院工程训练中心 ,贵州 贵阳 550025)

0 引言

在工业水平不断提高的背景下,我国经济快速发展,经济结构调整已经成为一个重要趋势,社会各行业发展对技术人才的需求呈现不断增长的势态,只有具备创新意识的人才,才能够实现价值创造,对于企业而言有助于其长远发展战略的顺利达成。现代工业的快速发展,对高级工程技术人才提出了更高的要求[1-2]。为配合国家创新发展战略,适应社会政治经济发展对人才培养的要求,建设一个功能强大、机制完善,具有区域性中心作用的综合型现代理念工程训练中心是新形势下的发展趋势。

贵州理工学院是理工类大学,主要为国家和社会发展培养应用型人才。建设现代理念工程训练中心,适应工程教育认证,以产学合作、项目驱动为理念,以数字化训练平台为载体,不断优化多方位、立体化的现代化工业现场环境,充分发挥现代信息技术和智能设备的优势,让学生能够亲自感知这种制造环境,使每个学生从设计制造中获得实践知识,把理论知识和实践经验结合起来,对于高层次复合型人才的培养有很大的帮助。对于工程训练中心而言,提供更多的实践机会,让学生通过课外参与实践来增长实操经验,是重要的科技活动园地,能提供社会服务,注重学生应用综合能力的提升,更好地满足现代工业的发展需求[3]。

1 现代理念工程训练中心建设的重要性

传统的工程训练模式已在悄然改变,不再是枯燥地学习理论知识,简单的重复性劳动,而是把工艺理论知识学习与工程实践经验的积累结合起来,提供更多的实践机会,创设真实的情境,让学生亲自感知真实的工艺制造环境,可以利于激发学生的创新潜力和意识,为达成发展目标创造有利条件[4]。想要增加贵州高级技术人才,满足工业、旅游业的发展,那么就需要顺应城镇化发展的重要趋势,探索更加高效的人才培养路径,让学生在获取理论知识的同时,也能够增强实操能力,更好地满足行业发展需求,有利于学生毕业后更好地融入社会。

本科毕业学生需要通过理论知识学习和实践操作技能的积累,有意识地增强自身的创新意识,不断增强解决问题的能力,灵活地使用各种信息技术,达到良好的问题解决效果。所以,构建与社会紧密衔接的基础工程实习环境有重要的现实意义。建立多维度、立体化的工程培训基地,是完成社会业态对本科生应具有的初步工程素养的必要条件。

2 现代理念工程训练中心建设的总体思路

2.1 建设理念

工程训练中心的建设理念主要为以下内容:

(1)能提供真切的工程背景,促进学生建立工程的系统认知, 为学生创新意识的培养创造有利条件。

(2)能“面向各专业,四年不断线”。工程训练教学内容的筛选需要密切联系社会发展实际,只有这样才能够培养出当前社会发展需要的人才资源,为学生提供多样化的教学内容,更新教学理念,帮助学生增强创新意识,提高自身的竞争力。

(3)应有一支教育学与科技转化双强的高素质师资队伍。

(4)能提供社会工业技术需求。

2.2 建设目标

现代工程训练中心建设目标体现在以下几点:打造重要的工业认知平台,为提高学生认知水平服务;成为全校所有本科生的科技制作平台;成为全校所有工科专业工程训练的实践教学平台。

为加强对本科生操作技能和工程素养的培养,强化工程概念建立,工程训练按以下四个层面进行。

2.2.1 认知工程训练

认知工程训练要求具有丰富的教学资源,能够根据教学内容灵活地选择教学资源,达到更好的教学成果。通过实地参观、网络信息平台交流等方式,着重建立工程概念,让学生理解项目(产品)构思(创意)、设计、实现、运作的全过程。

借助不同的开展形式,为不同学科知识交叉发展创造有利条件,构建演示模型,借助不同的呈现方式,来加深学生对工业理论知识的理解,通过借鉴赛事成功经验、师生交流咨询互动等形式进行训练教学。

2.2.2 基础工程训练

训练内容有:产品设计训练、操作技能训练、制造工序训练等。基础工程训练通过真实产品设计制造环境让学生体验产品的设计、制造、检验、生产、质量、成本等要素,体会初步的制造工艺过程。

2.2.3 综合工程训练

在基础工程训练的训练基础上,以项目驱动为载体,增强学生的理论知识和实操能力,在理论知识的指导下,通过综合工程训练,获取更多的操作技能,提升学生个性化学习需求,孕育学生再创造能力的发展。该训练以装配、SMT&PCB技术、三维测量技术、逆向工程、质量检测、仿真制造等内容进行。

2.2.4 创新工程训练

以科技活动、各级竞赛项目、企业横向课题等为载体,组织学生参加,综合应用各学科知识,提高学生设计、制造等工程应用能力和创新能力。

3 现代理念工程训练中心建设内容

3.1 基础工程训练平台建设

围绕传统与现代工业技术,使本科学生了解生产中各种设备的运行原理及工业制造技术,主要建设项目有以下几个方面。

3.1.1 工程基础技能训练

根据工程基础的技术方向划分为机械加工基础、电气基础、控制基础、数控加工基础、特种加工与增材制造基础几个子模块。通过机、电、控的认知和训练,为学生建立面向传统与数字化的工程基础概念,加强学生工程基础能力的训练。具体建设内容如表1所示。

表1 工程基础技能训练模块建设内容

3.1.2 数字化及虚拟仿真技术训练

该建设主要是基于数字化与虚拟仿真的产品设计、制造的CAD/CAM/CAPP/SCADA、智能设备和智能产线的虚拟设计与调试,工业机器人的在线编程与仿真等面向现代化的数字技术应用技能训练。建设内容如表2所示。

表2 数字化及虚拟仿真技术训练模块建设内容

3.2 工程思维课程平台建设

与教务处、各二级学院共同探讨工训课程体系建设。课程面向全校所有专业学生,为有兴趣的学生提供诸如计算机辅助设计制造、数字信息等课程内容,让学生对工业产品原理、操作技能和方法等有一个更加深入的认知,增强学生的动手操作能力,增强创新意识。

3.3 智能化工程技术跨学科实践平台

基于工业产品研发制造业务模式和流程,利用先进的数字化技术,加强教学资源管理、实验室管理及设备管理,实现平台硬件合理、软件先进,功能完整,兼有教学、科研、技能实践、制造工艺技术研发、校企合作和社会培训的复合功能。建设内容如表3所示。

表3 智能化工程技术能力跨学科实践平台建设内容

3.4 师资队伍建设

实现平台硬件、软件的教学,科研功能,需要有一支高水平的教师队伍来支撑。把不同训练内容有机结合起来,比如把认知、基础工程、综合工程等方面的训练活动有机穿插结合起来,划分不同的层次,达到更好的教学效果。建设以教授、博士为核心,教师、工程师、实验技师为骨干的业务能力强,工程技术研发水平高的师资队伍,是促成教学、科研、研发三者有效结合,相互促进,共同发展的现代理念工程训练中心重要条件。

3.5 工程文化建设

工程文化教育是一个长期的学习过程,需要循序渐进。工程文化涵盖不同的工程类型,涉及到不同的工程技术,还应用到一些科学原理,体现出多门学科交叉发展。借助工程训练中心,对工程教育活动的开展提供重要支持,能够在明确发展规划的基础上,推出特色工程训练课程,了解学生的真实需求,探索高效的教学方式,达到人才培养的目标,为工业发展输出更多优秀人才。使实训环境具有科学内涵,促进工程训练中心健康发展。

4 主要举措

4.1 工程基础训练平台建设

工程基础训练平台建设主要是通过整合、优化现有的16个实验室。依据我校各专业对按照传统、先进、特种、成型的技能训练基本需求,组织专家论证相关设备对教学需求的符合程度,根据专家论证意见,提出相应的建设项目,并将项目纳入学校项目库。

4.2 工程思维课程平台建设

工程思维课程平台建设主要是积极组织教师申报教改项目,积极争取课程立项。此外,工程训练中心积极支持教学以项目模式带领大学生团队开展实验室工程探究课程,如数字化设计及制造等课程,形成初步的工程思维课程讲义,2021—2025年,形成2～10门课程。

4.3 智能化工程技术跨学科实践平台建设

主要请省内外、校内外专家来工程训练中心交流指导。根据工程训练中心目前的网络信息技术状况,提高实验室的管理水平,全方位地满足应用型本科大学实训教学和学生实训的需求,使学生对“智能制造”“物联技术”“无人技术”有初步了解,提出跨学科实践平台建设(数字化实训平台)思路,形成建设项目,纳入学校项目库。

4.4 师资队伍建设

积极争取学校人事处支持,2021—2025年,安排每年分别招考2～3名硕士研究生。跨学科实践平台建设(数字化实训平台)建成后,引进理论功底深厚的5～10名博士研究生到工程训练中心从事工程训练教学和工程技术研发。预计工程训练中心到2025年时有一支25人左右并且稳定的师资队伍。

4.5 工程文化建设

根据贵州理工学院发展规划和建设目标,积极、主动与各二级学院和校外专家探讨、交流,就构建工程训练特色文化体系征求建设思路。通过工程训练中心工程文化建设,建立一个有利于实训教学的管理体制和运行机制。

5 结语

现代理念工程训练中心建成后,将成为本科学生科技创新重要场所,成为教师提升工程实践水平的场所,成为工程技术研发的重要场所。现代理念工程训练中心的建设,将有利于提升我校实践教学档次,扩大学校影响力,有利于我校“双师型”教师的培养,有利于我校科技成果的转化和助力社会服务。