基于創客思維的高校工程訓練探究

唐如龍 許 洋 張 迅

(南華大學 創新創業學院，湖南 衡陽 421001)

0 引言

制造業作為我國重點發展的產業，需要順應雙循環的發展要求，以需求端為導向，推動制造業產品轉型升級。當前，國內的需求市場已經發生重大變化，高新技術產品、個性化產品已經成為主要的消費主流，因此制造業需要順應潮流，提供高技術、高品質和個性化的創新型產品。國務院提出在“十四五”期間，要加快推動工業互聯網、互聯網+先進制造業等布局，以推動我國制造業向數字化、智能化轉型，在國家層面持續出臺有利政策助力工業互聯網改造升級。因此，在學校層面上需要緊跟國家的政策步伐，將創新創業教育融入到教學實踐中，工科類學科是制造業發展的有力支撐，具有創新思維的工科類人才是推動制造業向智能化、數字化轉型的基礎[1]。隨著工程類教學改革的持續推進，高校工程訓練中心作為高校工程類教學實踐主要平臺，將創客思維與高校工程訓練進行有效銜接，從國家的戰略需求出發，充分利用工程訓練中心的實踐優勢，探索推進以工科類為主的創新教學模式，全面提高工科類學生的創新、創造能力，將是高校工程訓練中心需要研究的重要課題。

1 以創客思維推動高校工程訓練的必要性

1.1 為國家戰略提供創新型人才

雙循環經濟發展布局要求制造業需要改變原有產品形式，從注重量到質的巨大轉變，提供品質過硬、符合人們需要的個性化、多樣化消費需求的制造業產品是未來重要的發展方向，解決當前產品供需不平衡問題，同時，努力研發國際化產品，打造一批具有國際影響力的本地化制造品牌。唯有制造業產品實現提質升級，才能將國內外市場的消費潛力充分發揮出來，實現雙循環以釋放經濟發展的內生動力。另外，國家實施“互聯網+”以及“中國制造2025”等重大戰略，這些戰略的實施需要大量的創新型高新技術人才，而高新技術制造業的發展需要創新型工科類人才[2]。工科類創新人才的培養重點在高校的創新創業教育，工程訓練中心作為推動學生創新思維的重要陣地，它不僅能夠通過實踐訓練提升學生的知識與技能，更重要的是通過工程課程的訓練，逐漸培養起學生的創新思維和創造能力，工程訓練作為重要的創客型人才培養的平臺，將推動制造業轉型升級，為“中國制造2025”等重大戰略提供源源不斷的創新型高新技術人才。

1.2 提高工程類學生的創新能力

以創客思維推動高校工程訓練能夠提升高校學生創新能力。目前大學與工科類相關的工程訓練設備及資源有了很大提升，一些先進的技術成果已應用于教學實踐，例如3D打印、數控技術、工業機器人等，這些前沿技術不僅能夠提高學生的學習興趣，而且能夠幫助學生發現問題、啟發學生的創新思維，從根本上培養學生的自我學習和創新實踐能力[3]。另外，工程訓練過程是基于項目打造和項目執行相統一的實踐過程，新時代背景下，工程訓練能夠幫助學生順應市場變化、逐漸培養適應市場的能力，從而培養學生的創新創業意識、能力，開發創新產品，成為符合時代發展需求的創新型人才。

1.3 推動課程理論與實踐創新融合

工程訓練的主要目的是促進學生與實踐項目實現有效銜接，提升學生將理論知識應用于實際的能力。高校工程訓練是將理論知識與實踐相結合的重要形式。在高校教學中，主要以課堂上的理論知識為主，工程訓練課程以實驗形式來驗證課本上的理論知識，并融入創客思維，讓學生從產品類型的構思、產品形式的設計、動手制造產品及撰寫產品介紹等全過程，引導創新思維，逐漸培養學生的創造能力。同時讓學生在實驗中學習，踐行創新意識，加深學生對課本知識的理解，同時學生在工程訓練中深刻理解產品創新的重要性，從而提升學生對工程產品創新的認知[4]。高校工程訓練秉承課程理論與實踐創新融合的發展理念，通過實驗教學為學生提供動手實踐的平臺，全面提高學生的綜合能力和創新能力。

2 高校工程訓練面臨的問題

2.1 工程訓練課程與實際項目缺乏聯系

當前，部分工程訓在實際教學過程中都是以課程理論為導向，部分的實驗操作項目都是比較老舊、過時的工程項目，跟市場、企業的實際項目存在脫節。工程訓練的主要目的是為了讓學生在實驗操作過程中深刻體會項目操作的來龍去脈，全面了解整個工程實施的各個環節，而且每一個工程項目都是一個復雜的系統，每一個系統都與市場有著密不可分的聯系，但是當前的工程訓練課程與市場實際應用項目不同程度脫節，學生學到的實踐項目無法應用到實際工作中。

2.2 工程訓練內容缺乏創新性

工程訓練課程內容陳舊并且同質化現象嚴重，在已經設立工程訓練中心的高校中，部分學校所設計課程大同小異，使得各學校沒有形成自己獨特工程訓練特色和整體競爭力。同時課程內容跟不上市場快速變化的需要，并且無法滿足學生個性化的學習需求，導致學生對工程訓練課程的興趣不高。在具體的課程內容上，當前的工程訓練部分內容都是以機械制造、數控機床、汽車制造等傳統產業為課程，但是這些工程訓練課程與產業轉型升級不相符，像一些高新技術如智能制造、物聯網、大數據等新型技術并沒有被廣泛應用于工程訓練教學中。因此，導致工程類產品的創新力度不足，無法順應市場發展。可見，工程訓練課程的設計需要對市場及學生的需求做深入調查，充分了解各方面需求，并以此作為工程訓練課程設計的基礎，才能真正提升工程訓練課程內容的創新性和實用性[5]。

2.3 師資隊伍缺乏創客思維

目前，各大高校在創新創業方面的教育投入持續加大，無論在教學硬件設備還是師資等軟件上都得到顯著提高，但是由于創業教育開設的時間較短，仍處于初級階段，并且與創新教育有關的學科和課程在一些高校不受重視，因此在師資配置上較為薄弱。具體表現為師資結構較為單一，部分高校與創新教育相關的師資以校內理論型教師為主，缺乏相關工程項目實踐型導師。而創新思維、創造力的形成都是以實踐為導向，因此基于創客思維的工程訓練教師隊伍僅僅擁有專業性理論知識是遠遠不夠的，這會使得高校的工程訓練教育脫離市場，無法將理論知識轉化為推動實際經濟發展的動力[6]。并且在學科背景上，參與工程訓練的教師多是以機械制造、電氣設備等專業背景為主，這些教師隊伍雖然專業知識雄厚，課程教學經驗豐富，但是在創新意識、工程創造力等方面較為薄弱，與建設創新型工程訓練課程存在差距。

2.4 實訓平臺開放共享不足

各高校設立的工程實訓中心及平臺主要目的是推動全校學生將課程理論與實踐相結合，提高學生的項目實操能力，將理論知識轉化為實際應用中。因此工程訓練中心作為高校提升學生創新思維、創造力起到不可或缺的作用，但從實際應用來看，各高校工程訓練中心在使用過程中由于各方面的限制，實訓中心及平臺開發共享性不足[7]。具體表現為工程訓練中心所配備的很多教學資源都處于空置狀況或者利用率較低，只要在少數實訓課程上提供給學生使用，并且各高校都有各自優勢工程訓練學科，但是各高校的實訓中心沒有充分利用好優勢資源，將其與其他院校共享，以實現資源的有效利用和協同共享。

3 提升高校工程訓練創新水平

3.1 構建多元化的創新工程訓練師資隊伍

當前，高校師資隊伍需要時刻緊跟市場變化趨勢，打造一批具有工程實踐能力和創新思維的“雙棲型”導師，鼓勵工程訓練導師積極參加各類創新創業培訓、學術論壇、校企合作交流等活動，加大與高水平院校和創新型企業的合作力度，建立長期的交流學習創新創業知識的合作機制，提高學校工程類教師的創新思維和創造能力。具有創新思維和創造力的工程訓練導師能夠在實際工程指導中啟發學生發現問題的能力。另外，具有“雙棲型”能力的工程類導師能夠在工程訓練過持續改進教學方式，以啟發性思維推動工程訓練類課程的改革，提高實訓課程的實用性。

3.2 打造全面協同共享的創客平臺

工程訓練平臺的協同性和共享性進一步提高學校資源的利用率。因此，各高校需要加大對工程資源的整合和共享力度，構建及校內外協調的實訓平臺共享機制，在校內方面，打破學科、院系和專業等在使用實訓平臺時的限制，簡化實訓平臺的使用申請流程，使得實訓平臺形成以導師和學生為主導的應用實驗室，方便師生日常課程實訓。在校外方面，積極聯合國內高水平院校和創新型企業搭建協調工程實訓平臺，打造集教學、創新、研發的產研學為一體的實訓平臺體系。通過資源的整合、機制的搭建，形成創新、開放共享和運作高效的工程訓練平臺，以提高學生創新實踐能力提供平臺支撐。

3.3 建立多學科融合的創新體系

圍繞新產業、新業態、新需求的發展趨勢，在原有工程訓練課程體系的基礎上，構建以物聯網、機器人和智能制造為主導的課程體系，融入創新創業、人文社科等教學元素，形成集創造思維、通識教育和實訓能力為一體的多學科融合課程內容體系[8]。除了工程訓練主體課程外，開設創新創業、人文歷史以及藝術等輔助課程，提升學生的知識廣度與寬度。同時，在工程實訓方面，增加新能源制造、物聯網、大數據和智能機器人等新型產業發展方向的課程，增加課程與市場連接性和實用性。另外，組織學生以自身實訓的產品為基礎，積極參加各類創新創業、“互聯網+”、青年創客大賽等，培養學生創新思維和增長見識。

3.4 深化校企合作，增強課程實用性

根據當前各高校工程訓練平臺的狀況，實訓中心主要是引導學生參加縱向課題，但縱向課題主要是以理論研究為主，因此需要積極拓展與企業相關的實踐課程，通過與工程類企業建立聯合培養機制，以企業實際項目為基礎，由實訓平臺的導師和學生為主導，加強與企業的技術聯系，學生以實習的方式與企業技術人員學習交流，共同解決企業在市場中遇到的實際問題，讓學生提高綜合能力，最終實現學校、學生和企業三方共贏的良好局面。校企雙方只有通過多渠道建立基于創客思維的工程訓練平臺，才能順應國家發展戰略需求，進而能夠為社會提供具備創新思維的應用型人才，助推我國產業轉型升級。

4 結語

培養符合我國經濟發展需求、產業轉型升級需要的創新型工科類人才，是當前各高校理工類教學面臨的重要課題，而工程實訓中心作為培養應用型人才的平臺，提高了工程實訓的創新水平，以提高實訓學生的創新精神和實踐能力為主要培養方向，以工程教育理念為導向，結合工程實訓教學規律，融合各學科的思維方式，扎實推進工程訓練與創新思維的深度融合，為培養更多優秀的創新型工程技術人才作出貢獻。