工程訓練中心作為工科院校重要的工程實踐教學基地,所具有的學科專業綜合性和真實的工程環境,決定了其能夠而且應當在學生的工程實踐能力及綜合素質培養中發揮重要作用。西安理工大學緊緊抓住“實踐育人”這一核心理念,依托該校國家級實驗教學示范中心——工程訓練中心,打造大平臺,構建課程群,改革教學方法,引進企業人才,在培養學生工程實踐能力和創新意識方面走出了一條新路,所取得的成果得到了國內同行的一致認可,逐漸成為帶動西北、輻射全國的先進典型。
西安理工大學工程訓練中心成立于2003年底,其前身是學校的金工實習中心。“傳統的金工實習是工科學生必需的一個實訓環節,相當于讓學生提前了解和體驗企業的工作環境、工程設備,但僅僅是讓學生在機床上學習一下車、銑、刨、磨、鉗等最基礎的工程技能?!蔽靼怖砉ご髮W校長劉丁告訴記者,2006年,學校迎接本科教學評估前后,在深入梳理辦學歷史,思索辦學方向的過程中,逐漸總結凝練出“育人為本、知行統一”的辦學理念和“注重實踐、推進創新,培養高素質應用型人才”的辦學特色?;谶@樣的認識,學校決定由剛剛組建不久的工程訓練中心搭建校級工程實踐平臺,實現由單一金工實習向大工程綜合訓練的改革與轉化,培養更多具有較強實踐動手能力和就業競爭力的高素質工程技術人才。
一場大刀闊斧的人才培養改革之路就此拉開序幕——
以“實踐育人”為核心,按照本科生理論教學進程及學生能力培養的階段性特點,建立起了分層次、多模塊的綜合工程訓練體系
“改革的關鍵是解決學用脫節問題”。西安理工大學主管教學與實驗室工作副校長劉軍說,“作為校級工程實踐平臺,工訓中心在培養學生實踐動手能力上具有先天優勢,如何更好地發揮這種優勢,是我們首先要考慮的?!?/p>
為此,學校成立了由各學科帶頭人組成的工訓中心專家指導組,為工訓中心的改革發展“把脈”,“如今,專家組已經成為工訓中心獨具特色的一種指導模式?!睂<医M組長、工訓中心主任李言教授說,“在最初討論工訓中心改革方案時,專家們常常是從早上8點一直爭論到深夜。”經歷過這場頭腦風暴后,專家們逐漸達成共識,工訓中心具體的改革思路逐漸明晰,“作為工科大學生理論學習、工程素質培養之間的紐帶,工程訓練中心也是大學生大學學習和走上工作崗位之間的橋梁,因此,營造一個真實的工程背景,建立先進的現代大工程訓練平臺,讓學生在真實環境中進行工程訓練的同時,培養他們的工程實踐能力和創新精神就成為了工訓中心改革最初的構想。”李言說。
按照這一思路,學校建立起了龐大而豐富的工程認知區,其中包括有西北最大的科學原理演示區;工程機械模型、電力生產模型,展示祖國地理形貌和重大工程的沙盤模型區;180余幅反映主要工程領域發展歷史和科技成果的認知展示區,和大量可查閱各種工程原理的導學和自主學習系統。
建立初步的工程意識、感受工程環境只是工訓中心作為學校人才培養基地建設邁出的第一步。“作為校級實踐平臺,工訓中心還必須在培養學生實踐動手能力上發揮更大的作用。”劉軍這樣告訴記者。
在隨后幾年的改革實踐中,工訓中心緊緊抓住“實踐育人”這一核心理念,按照本科生理論教學進程及學生能力培養的階段性特點,一步步建立起了一個分層次、多模塊的綜合工程訓練體系。
教學體系的第一層次是基礎工程訓練課程群,這是在傳統金工實習所包含的機加工、熱加工、電工電子技術基礎上又融入了數控加工、特種加工、PLC等現代工程技術,面向全校學生,無論文、理、工、管、藝等各學科,按照專業所屬不同,在訓練內容和訓練強度上加以區分,目的在于培養學生的基本工程素質,拓寬工程視野。“許多學生也正是在這一層次的基礎訓練中逐漸認識了解了工訓中心,進而喜歡上這里。”工訓中心常務副主任張曉暉教授告訴記者。
工程技術綜合實踐課構成了工訓中心實踐教學體系的第二層次。“這是工訓中心全新獨立設置的一門綜合實踐課,也是工訓中心教學體系的核心,它以工程項目實施為教學內容,倡導互動式、探究式教學方法?!睆垥詴煾嬖V記者,工程技術綜合實踐課采取項目式教學,以項目實施為主線,學生為主體,教師為引導,通過真實的工程實踐,通過團隊合作讓學生完成一個項目,在培養學生初步的工程綜合應用能力基礎上,實現學生綜合素質的提高。
電氣專業大二學生郝旭偉正在上工程技術綜合實踐課,上課之初,老師將全班30個同學分成了10個小組,然后每個小組都從老師那里領到了一個不同的題目,超聲波測距儀、濕度監測器、數字語音溫度計、簡易機器人等等,各不相同?!斑@每一個題目就代表一個項目,每一組同學要通過設計、畫電路圖、購買元器件、安裝、集成、調試等一系列程序,將這樣一個概念性的東西變成實物,而這整個過程就是我們這門課的學習過程?!笔谡n教師黃軍勤告訴記者,通過這樣一門實踐課,不僅能夠幫助同學們把之前學過的知識串起來,讓同學們學會解決問題的方法,而且對于之后即將深入學習的專業課也是非常有好處的。
已經上過這門課的電氣專業學生劉璞告訴記者,雖然這門課和以往的其他課程學習方式都不一樣,過程更復雜、更麻煩、也更辛苦,但通過這門課的學習,他不僅看到了課本里不曾有的鮮活的結構,課堂上不曾聽過的工程用語,更讓他對今后的學習充滿了興趣,有了明確的學習目標。而一位兩年前上過綜合實踐課的學生在撰寫的課程總結上這樣寫道:過去的十幾周時間將是我在西安理工大學最美好的回憶,留給我的也將是四年中最有價值的財富!
工程技術綜合實踐課和傳統課程的另一個不同在授課教師上。張曉暉告訴記者,因為綜合實踐課采取的項目式教學是讓同學全程參與到一件產品的全部制作流程中,期間包含的所有技術內容是一個專業老師所無法完成的。因此,綜合實踐課的老師是一個教師指導組,由機、電兩個專業方向的老師和兩到三名一線技術工人組成,兩個專業老師負責課程前期項目實施過程中產品的方案設計等工作,技術工人則負責項目完成階段產品的加工和裝配程序?!巴ㄟ^這一門課的學習,學生體驗的是一個完整的工程實踐過程。在這個過程中學生既當工程師,又當工人,既學習本專業知識,又涉獵其他專業領域,學科交叉、學科融合在這門課中實現了有機的統一。可以說,通過這門課的學習,學生對企業生產的流程有了一個相對完整的了解?!睆垥詴熣f。從2006年開始工程技術綜合實踐課的試點取得良好反響后,工訓中心于2008年將工程技術綜合實踐課作為校級選修課面向全校機電類專業學生全面開放,每年上課學生近1200人。
在工程技術綜合實踐課日趨成熟的基礎上,工訓中心于2011年開始試點專業技術特色課程,形成了工訓中心實踐教學體系的第三層次,特色課是在工程技術綜合實踐課的基礎上,針對當代先進工程應用技術的某一方向,融入教師最新的科研及教學改革成果,通過啟發式、討論式、交互式相結合的互動式實踐教學方法,幫助學生掌握工程技術內涵,從而培養學生的專業特長。
目前,工訓中心已先后試點開出了10門面向本科生的專業技術特色課程群,一些已經上過綜合實踐課程的學生感到意猶未盡,對特色課程也表現出了濃厚興趣?!痘赪ince的嵌入式系統設計與實現》特色課試點時,主講教師劉青原計劃招收20人而且課程沒有學分,但卻報名了100多人,最后只選了30人,但上課時來了40多人,因為教室里實驗裝置有限,有的學生寧可站著也要旁聽。
“如果說,綜合實踐課針對的還是比例較大的一部分學生群體的話,那么特色課面向的就是學生中對某一專業技術感興趣的專門人才。”張曉暉告訴記者,從覆蓋全體學生的基礎工程訓練,到對機電類學生開設綜合工程實踐課,再到對學有余力的拔尖學生開展特色課程教學,三層次的實踐教學體系恰好構成了一個金字塔,形成了工訓中心頗具特色的綜合工程訓練體系。
“師資隊伍是培養人才的關鍵,考慮到工訓中心教學的特殊性,學校實事求是,力排眾議,從企業引進高水平技術人員充實到教學一線,為工訓中心乃至學校的人才培養改革提供堅實保障”
梁茂2008年從西北工業大學集成電路專業碩士畢業后,先后在中興、華為等國內大型通訊企業工作四年多,去年底在一家知名職業網站上看到西安理工大學工程訓練中心的招聘信息,“我在職業網站上看到高校的招聘信息,這還是第一次?!绷好嬖V記者,因為知道高校門檻很高,起初他以為是學校下屬的校辦企業在招聘,抱著試試看的態度遞交了簡歷,卻沒想到在400多人的競爭中脫穎而出,最終圓了自己成為一名大學老師的夢。
西安理工大學工訓中心從2010年開始在職業網站上發布招聘信息,它有一套完整的人才招聘考核程序,除了審查應聘者的簡歷、進行面試之外,還要對應聘者進行筆試,筆試內容則是讓應聘者對一個實際工程項目進行設計?!翱疾榻Y果往往是博士考不過碩士,應屆生考不過有工作經驗的。”張曉暉說。
“師資隊伍是培養人才的關鍵。要培養合格的工程師,首先必須把培養工程師的人建設好。”西安理工大學校長劉丁告訴記者,考慮到工訓中心教學的特殊性,學校在人員編制十分緊缺的情況下,力排眾議,實事求是,從生產一線大膽引進了一批思想素質高、業務能力強、實踐經驗豐富的高水平技術人員充實到工訓中心教學一線,建成了一支“特殊”的實踐教學隊伍,為工訓中心乃至學校的人才培養改革探索之路提供了堅實的保障。
據了解,近年來,工訓中心先后引進教師15人,其中90%都具有企業工作背景。
“從企業引進的教師都曾經在真實的工程環境中工作過,他們有一定的工程實踐經驗,在指導學生動手實踐時具有明顯的優勢?!睆垥詴煾嬖V記者,工訓中心的教學與傳統意義上的課堂教學不同,“老師不再是來了上課,上完課就走的模式,老師也不再是教學的主體,轉而是以學生為主體,以學為中心,”張曉暉說,工訓中心的教學無論是基礎工程訓練還是綜合實踐課、特色課程,每一層次的課程都始終強調一種互動式、啟發式和探究式的教學,在這一過程中,學生成為教學的主體,而老師就是發揮一種輔助和引導的作用,幫助學生,為他們答疑解惑?!疤貏e是在綜合實踐課和特色課中,因為采取的是以項目為驅動的教學方式,不同的學生不同的項目,每一個項目實施過程中可能面臨不同的問題,匯集到老師這里,就有可能是幾十上百個問題。如果沒有豐富的實踐經驗,就很有可能在實際教學中無法勝任工作?!睆垥詴熣f。
蘇巖2007年從一家大型國企高級工程師崗位上進入工訓中心做起了一名普通教師。因為在企業工作多年,當她再回來給學生上課時,用她的話說,“講課更直接,能明確地告訴學生該學什么,怎么學?!彼f,工作以后才發現學校里學到的知識不能包打天下,很多知識在實際工作中都用不上,她認為大學的學習應該是一種基礎性學習,應該學習解決問題的思路和方法。帶著這樣的想法,她在給學生上綜合實踐課時,能夠非常有重點地指導學生在完成一個項目時該如何設計,如何實現,引導他們邊做邊學,邊學邊問,教給學生學習的方法,注重挖掘他們的潛力,而學生學習的積極性、主動性和創造性也在這一過程中得到了前所未有的激發,收到了良好的教學效果。2011年,她在綜合實踐課上指導學生制作“搜救機器人”,課程結束后,學生們意猶未盡,在原有基礎上不斷改進,增加功能,并參加學??萍几傎?,最終獲得了特等獎。
在工訓中心,教師、工程師并不能涵蓋這里的所有工作,一線技術工人也是這個機構中不可或缺的重要力量。張曉暉告訴記者,工訓中心旨在為學生提供一個真實的工程環境,這里和企業一樣,既要有研究人員設計、畫圖,也需要有一線技術工人把設計變為現實。為此,近年來,工訓中心先后從法士特等國內大型企業中引進了十余名一線技術工人,他們技術全面,技藝精湛,在指導學生進行基礎工程訓練和綜合實踐課程時發揮著重要而不可替代的作用。
沈厚平2006年大專畢業,上學期間他曾獲得全國數控比賽優秀獎,畢業后即被一家新加坡企業招至麾下,因為不習慣國外的環境,2007年,他又來到法士特公司做技術工人,月薪3000多。但不滿足企業技術工人單一的工作內容,三個月后他跳槽進入到了西安理工大學工程訓練中心?!霸谶@里,第一個月發給我的工資只有300。”沈厚平面對記者坦言巨大的收入落差讓他剛到工訓中心時承受著很大的壓力,但他也表示經過了不同的工作單位后,他更喜歡這里的工作環境。從小喜歡機械的他在工訓中心里接觸到了各種各樣的機器設備,很快他便成為了一個技術全面的一線工人,他驕傲地告訴記者,“加工設備目前沒有我不會用的?!焙脤W的他不僅在自己擅長的機械加工上成為了一名技術能手,而且因為和中心里不同的老師接觸,使他在電子設計、圖像處理、動畫制作、軟件設計與分析等多個領域都有所涉獵。在他參加的學生工程技術綜合實踐課教師指導組中,他已經不只承擔指導學生項目產品的加工流程,而且參與到了項目產品的設計流程。2009年,他和其他幾位老師共同指導學生參加全國大學生工程訓練綜合能力競賽獲得二等獎,2012 年,沈厚平拿到了全組最高的課時津貼。
“客觀地講,學校收入不高,中心里也依然存在著事業編制、人事代理、流動編制等多種身份管理,但我們在課時津貼的發放上,始終堅持一視同仁,按勞分配,多勞多得?!睆垥詴煾嬖V記者。事實上,學校給予工訓中心的政策傾斜不只在人才引進上,在職稱評聘中,學校也充分考慮到了工訓中心教師工作的特殊性,對于指導學生進行工程實踐取得成果也給予認可?!斑@對于中心人員在職稱晉升上是非常有利的?!睆垥詴熣f。
“應該說,在現有的事業單位人事政策下,國家事業單位人事制度改革還沒有完全就位的情況下,學校給予了工訓中心最大的政策空間,目的就是希望真正發揮工訓中心的作用,使這里成為學校人才培養最重要的實踐教學基地?!蔽靼怖砉ご髮W校長劉丁說,“盡管工訓中心的老師在申請自然基金、SCI論文發表等方面,與其他院系教師相比不具有優勢,但卻絲毫不影響他們在學校人才培養工作中的重要性,應該說,他們在實踐教學一線為學校人才培養發揮了不可替代的重要作用!”
以學生為主,把舞臺交給學生,在這里,師生關系“無縫對接”,教與學實現了真正的良性互動
劉康樂是西安理工大學電子專業的大二學生,每天除了上課、吃飯、睡覺之外,其余的時間他都喜歡待在學校的工程訓練中心。按他的話說,在工訓中心里,有項目的時候就做項目,沒項目的時候就“瞎搗鼓”。
和劉康樂一個項目組的劉倩是自動化專業的學生,她比劉康樂接觸工訓中心的時間更早。剛上大一時間不長,她就迷上了這里。對她而言,工訓中心是一個有著巨大吸引力的地方,這里資源豐富,神奇而充滿樂趣。那些只在課本上見過的專業儀器設備,她在這里第一次見到并逐漸熟練掌握;也是在這里,她的專業學習興趣和信心被大大地激發了。
和劉康樂、劉倩一樣把工訓中心當作“家”的還有很多。梅屹峰是物理專業的大三學生,大一時學習不好、學習興趣不高的他在一次偶然的機會見到了工訓中心的科學原理演示實驗室后,便被這里先進的實驗儀器演示出的神奇的物理現象深深吸引,從此,他成了工訓中心里的“常客”,“就像被磁場吸引了一樣,每天一下課就到工訓中心里來了?!痹诿芬俜蹇磥恚诠び栔行牡膸啄昀?,他清楚地感覺到了一個自己能力爬升的過程,如今的他,不僅獲得了學??萍脊澮坏泉劦榷囗棯剟睿乙呀浽跍蕚淇佳芯可恕?/p>
“作為一所以工為主,培養高素質應用型人才的大學,工程訓練中心的重要性堪比一所高校的圖書館?!蔽靼怖砉ご髮W校長劉丁這樣說,“工訓中心既是學校人才培養的基地,更要成為讓學生施展才華、發揮創造力的大舞臺?!?/p>
張曉暉告訴記者,作為校級實踐平臺,工訓中心對學生實現了真正意義上的全面開放。首先是建成了近5000平方米的學生自主工作區,為學生提供各類機械、電子類工具、儀器等,并實行學生助管員制度,從研究生和本科生中聘請了一批學生助管員,進行培訓后參與這一區域的管理,保證了工訓中心對學生的全時段開放。其次,對于中心其他實驗室,“考慮到有些大型儀器設備的安全性和操作規范性,由老師負責管理,學生如果有使用需要,可向中心申請,由老師指導使用?!睆垥詴熣f,在西安理工大學工訓中心里,不存在一臺設備買回來閑置的情況,無論是再昂貴的設備,都會鼓勵學生使用,利用率均能達到100%。劉倩告訴記者,工訓中心新近購置的快速成型機和3D打印機都是價值上百萬的設備,而她和項目組的其他同學已經都用了好多次了。
以學生為主,把舞臺交給學生,在西安理工大學工程訓練中心里還體現在老師和學生的關系上。張曉暉告訴記者,工訓中心的教學體系特別是第二層次的工程技術綜合實踐課,就是強調學生的自主學習、自主設計、自主實踐,老師的作用只在于引導和激發學生學習的主動性和實踐的創新性。因此,這里的教室沒有了講臺,老師和學生融為一體,上課也不再是老師和學生唯一聯系的紐帶,周末、晚上,學生隨時有問題,隨時找老師,有時老師帶著學生一起做項目,不分白天黑夜,有時在工訓中心,有時就在自己的宿舍。張曉暉笑稱工訓中心里的師生關系是真正的“無縫對接”,他說,“在工訓中心里,學生喜歡學,老師愿意教,教與學實現了真正良性的互動?!?/p>
在采訪中,說起工訓中心里的老師,學生的感激與尊敬之情溢于言表。劉倩說,她在這里遇到了最值得自己尊敬的老師。梅屹峰更是用“純粹”來形容他在工訓中心里感受的一切,他說,“在這里,我感受到了一種最純粹的教育、最純粹的愛的奉獻?!?/p>
學生們在收獲巨大的同時,老師們卻承受著不同于以往的壓力。徐瑾2009年從武漢一所理工科院校調入西安理工大學工訓中心工作,承擔工程技術綜合實踐課和特色課的教學,之前從事理論課教學的她明顯地感受到了在工訓中心上課的不容易。她說,“在這里當老師,你不能只是一本書,得是辭海,不能捧著幾十年不變的講義,不顧學生感受地照本宣科。你得不停地學習,不停地增加知識儲備,拓寬知識面,才能在學生遇到問題時對他們有所幫助,也才能真正勝任這份工作?!?/p>
據統計,近年來,學校學生參與各類科技競賽80%都依托工程訓練中心完成,由工程訓練中心老師直接指導參加各級各類科技創新競賽學生超過6000人次,獲獎近千人次。
在西安理工大學工訓中心有一個面積約2000平米的成果展示區,這里展示了近600件學生作品。有深井取物機、自動送餐車、滅火小車,還有智能坐姿提醒器、聲光水位報警器、有害氣體泄漏報警器、雙線多路病房呼叫器等等,看著眼前各種各樣新穎獨特的學生作品,記者也忍不住為學生們的創新意識和動手能力贊嘆不已?!斑@些都是學生在綜合實踐課結束后的項目成果?!睆垥詴熜老驳馗嬖V記者,“這里也是工訓中心接待參觀來訪時最受關注的地方?!?/p>
據了解,西安理工大學工訓中心自成立以來,已先后接待了包括清華大學、上海交通大學、北京理工大學、大連理工大學、日本大學等在內的國內外150余所高校前來參觀交流;工程技術綜合實踐課程改革成果被中國計量學院等7所高校借鑒與推廣;自行開發的工程技術認知訓練素材被西南石油大學等4所高校使用;參與了西安科技大學等6所高校的工程訓練中心建設規劃與評審;為西安交通大學工程坊、西安建筑科技大學、西安石油大學等高校工程訓練中心培訓師資27人;還受邀在教育部金工課程教學指導委員會擴大會議上作了題為“西安理工大學工程訓練教學改革的探索與實踐”專題報告。
在社會服務方面,西安理工大學工程訓練中心積極發揮國家級實驗教學示范中心的輻射作用,先后接待了西北大學等8所高校6000余人次的基礎工程訓練教學任務,并接待了西安高新一中等20余所中學的學生社會實踐活動,成為陜西省“春筍計劃實踐基地”及“西安市青少年科普教育基地”;組織并承辦了三屆大學生工程訓練綜合能力競賽陜西賽區的競賽活動;為陜西地方培訓專業技術人才370余人,受政府委托承擔了陜西省等級工考試工作,并成為Pro/E等軟件授權培訓中心,為地方經濟建設輸送了急需的技術人才。
2009年,黃河中下游水電開發集團出資20萬元在中心設立了“大學生綜合實踐創新基地”,秦川機床向中心捐贈了機械加工設備;2010年,唐仲英基金會向中心捐贈1000萬元用于中心二期擴建。不僅如此,中心還先后與包括德國卡爾蔡司、美國惠普、美國Parallels等8家世界知名的高科技企業共建實驗室或人才培養基地,特別是與美國惠普、美國Parallels合作建立的計算機云技術高校示范中心,采用了當前最先進的計算機桌面虛擬化技術,是西北地區首家采用該技術應用于本科教學的高校,極大地豐富了中心實踐教學手段,增強了中心信息化服務功能。
西安理工大學工程訓練中心已經走在了國內高校綜合工程訓練領域的前列。2007年,中心獲批國家級實驗教學示范中心建設單位,2012年底,中心接受評估驗收,得到了專家的一致認可和高度評價,正式成為國家級實驗教學示范中心。