駱德淵,黃洪鐘,傅麗凌
(電子科技大學 機械電子工程學院,四川 成都 611731)
一個國家、民族的未來靠教育,而教育,尤其是高等教育的根本任務是培養創新型人才。“國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010—2020年)”深刻闡述了培養高層次創新人才的緊迫性和重要性,明確要求“牢固確立人才培養在高校工作中的中心地位,著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才”,形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷涌現的局面[1-2]。
無論從大學本身的教育功能,還是從時代發展對人才素質的要求來看,加強對大學生創新能力的培養都有著極其重要的意義。為適應這一要求,國內外高等工科院校紛紛建立工程訓練中心,成為高校培養學生工程實踐能力和創新能力必不可少的教學環節。教育部也根據我國高校實際頒布了工程訓練中心建設的指導性意見,對開設工種、設備臺套數、機師生比例等進行了規范,國內絕大部分高校都已按照這個指導意見進行了工程訓練中心的建設[3-6]。
總的來說,國內高校大多數仍是以校內工程訓練基地為主要的訓練場所,其工程真實性情境相對較弱,實訓內容趨同,特色不鮮明。而我國許多高校都有著很強的行業特色,電子科技大學作為具有“電子信息”鮮明特色的研究型大學,工程訓練實踐教學體系應該緊緊圍繞“電子信息”學科專業大學生所應具備的核心素質、核心能力來開展高素質人才的培養[7-16]。
電子類院校大學生和其他大學生一樣同樣應該具備很強的敬業精神、信息收集分析及處理能力和很強的團隊協作意識、開闊的國際視野;具有創新思考、分析及獨立解決問題的能力;具有很強的自學能力,尤其應該具有機械、電子、計算機軟硬件、控制綜合應用的能力,這是電子類院校工科大學生應該具備的核心素質。核心能力的培養應該緊緊圍繞這些核心素質展開,電子類院校工科大學生應該具備的核心能力主要包括:
(1) 計算及建模能力,至少掌握一個集建模、仿真、計算于一體的工具軟件,為以后的多學科設計及研究奠定良好的基礎;
(2) 電工電子設計、調試及制作工藝,至少掌握一個電子電路設計、調試、仿真工具;
(3) 至少掌握一個軟件開發平臺;
(4) 掌握常用工業控制算法;
(5) 掌握基本的機械加工工具、方法及工藝。
大學生核心素質、核心能力的培養是大學整個培養過程的中心任務,要依靠多個培養環節及項目才能完成,但工程訓練擔負起培養大學生實踐動手能力、提高工程素養及創新能力的重要使命,其教學體系更應圍繞大學生核心素質及核心能力的培養。
在建設工程訓練實踐教學模塊的過程中,要充分考慮電子類院校的學科特色,要將大學生應該具備的核心能力、核心素質的培養貫穿于整個教學模塊體系中,貫穿于大學生的創新實踐活動中,自覺地接受敬業精神、團隊協作精神的教育;自覺地養成良好的自我學習、自我規劃的習慣;在創新實踐活動中提高信息收集、分析、處理的能力。經過多年的實踐探索,我們初步建成了適合于電子信息學科背景的工科大學生工程訓練體系,如表1所示。

表1 具有電子信息學科特色的工程訓練實踐教學體系

表1(續)
(1) 該實訓教學體系具有鮮明的特點。工程素質及安全生產意識教育貫穿于實訓教學體系的各個環節。工程素質是工科大學生應具備的基本素質,也是我國大學生工程教育中比較欠缺的內容之一。安全生產是工業生產的生命線,本體系將其放在十分重要的位置,不僅在訓練一開始就進行集中教育,更是把它放在后面每個模塊訓練的首位,讓學生潛意識樹立起良好的安全生產意識,并養成良好的安全工程素養。
(2) 將藝術與工程實踐有機結合。在數控雕銑及線切割實訓環節中,學生完全根據自己的想象與藝術創造,設計出具有較高藝術水平的藝術品,在教師的指導下,從藝術品選材、加工工藝參數、加工工藝流程編制等方面進行反復試驗,最后形成一個個精美的藝術品,讓學生享受到了藝術創作、勤奮勞動的樂趣。該實訓環節受到了學生的極大歡迎。
(3) 遵循循序漸進的原則。該體系體現了從基礎到綜合再到創新的特點,遵循人類認識的基本規律,將學生核心素質及能力分成基礎素質及能力、綜合素質及能力、創新研究能力3個層次。基礎素質及能力包括基本的加工工具、加工工藝、測量工具、各種工具軟件的使用及應用能力;綜合素質及能力包括解決機電軟控綜合應用的能力;創新研究能力創新思維、信息收集分析處理能力及開闊的國際視野,培養大學生良好的團隊合作意識和較強的自我學習的能力。
(4) 突出大學生國際視野的培養。該體系中“創新研究能力”的培養部分中,許多教學模塊都是與國際一流公司聯合開發,采用這些國際大公司的典型案例、先進零部件或最新軟硬件進行研究型訓練,讓學生經歷從元器件選購、軟硬件工具選擇、研究方案制定、制作調式到項目驗收整個研發過程,學生不僅接觸到國際先進技術,更是感受到最新的潮流的氛圍,拓寬了大學生的國際視野。國際合作訓練模塊建設情況如表2所示。

表2 創新研究訓練模塊國際合作情況
(5) 將誠信教育與企業文化教育融入工程訓練教學體系。誠信是社會和諧穩定的基礎,是國家繁榮昌盛的保證,誠信教育必須納入我國大學生素質教育體系中。通過優秀企業文化教育,對提高大學生良好的職業道德及職業規劃能力十分重要。在工程訓練中心設立“設計與制造輔助元件中心”,該元件中心完全對外開放,學生隨時可以根據需要從中挑選元器件,并根據旁邊的元器件價目表自覺繳費,中心將根據學生的建議與實際需求隨時進行數量與種類的補充。經過近一年的運行,元件中心正常運轉并受到學生的歡迎,這既方便了學生的創新實踐活動的開展,又培養了大學生的誠信意識。
在工程訓練廠房,隨處有優秀企業的企業文化宣傳欄和視頻,學生在休息期間就能看到、聽到這些優秀企業故事、成長經歷及良好的企業創新文化。中心還會定期進行更新,既有國際著名企業文化的宣傳,又有國內外優秀小企業的宣傳,還有創業明星事跡的展示,這對激發學生的創新創業激情具有非常好的引導作用,受到學生的歡迎。
在我校的工程訓練實踐教學建設過程中,始終堅持基礎扎實、特色鮮明、學科背景突出的原則,搭建具有真實企業環境和國際水準的綜合實訓平臺,在大學生的綜合素質及創新能力的培養中發揮著越來越重要的作用,取得了良好的效果。
(1) 極大地豐富與擴展了工程訓練的內涵,使得工程訓練不再是簡單工藝方法的訓練,而是融入了綜合運用知識的能力訓練。在工程訓練過程中把學生看作具有創造潛能和豐富個性的主體,充分尊重學生的個性與創新思維,為學生提供更多的選擇機會和創新的環境,讓學生真正主動地、生動活潑地施展創造才能。
(2) 綜合創新實踐從創意設計、方案論證、工藝確定到加工制作等一系列環節,加強了學生對產品制造過程,尤其是典型電子產品制造過程的認識,提高了學生分析問題、解決問題的能力及綜合運用機、電、軟、控、熱、磁等知識的能力,使學生養成良好的創新思維習慣。提高了學生獲取信息的能力,培養了學生的成本意識、管理意識和團結協作的精神等工程素質,開創出一條具有電子信息深刻學科特色的大學生創新能力培養的重要途徑。
(3) 工程訓練中心已經成為我校大學生工程實踐的重要基地,在工程素質、工程能力培養中發揮了重要作用。經過中心的培養,許多大學生在國際國內眾多高水平競賽中獲得了優異的成績,如多人獲得歷屆全國大學生電子設計競賽的一等獎,2010、2012年分別獲得“第九屆、第十一屆亞太大學生機器人大賽國內選拔賽冠軍”,并代表中國獲得2010年、2012年“亞太大學生機器人大賽”總決賽冠軍;在中心的精心指導下,還成功申請100多項大學生創新基金項目和20項中央高校科研業務費項目,學生在參與這些創新活動的過程中發表了相當數量的高水平論文,有些被EI收錄。這些成果的取得完全得益于工程訓練中心科學的實訓體系和良好的創新氛圍。
基于大工程的教育改革背景,緊緊圍繞電子信息學科大學生的核心能力與核心素質培養要求,進行現代大學生工程訓練體系的建設,注重通用與特色、基礎與綜合、素質與能力的協調融合,在工程訓練教學實踐中取得了很好的效果,是新形勢下開展有特色的工程教育以及創新人才培養方面的一種探索。
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