張士強 吳 娜 戴 俊 高 欣 秦紅星
(河北省智能裝備數字化設計及過程仿真重點實驗室、唐山學院,河北唐山 063000)
唐山市鋼鐵、煤炭、水泥在國民生產總值中占據很大比重,但是隨之造成的環境污染越發嚴重[1-3],為了改善環境質量,必須淘汰落后,走向精深,實現產業升級。在這個攻堅克難、提升產品品質、尋求新的經濟增長點的關鍵時期,產業層次落后、缺乏高技術人員及創新力、經濟效益低、產品質量差的問題一直影響著企業技術進步,阻礙了企業的發展[4]。為改善這一狀況,貫徹落實《唐山市“千企轉型”實施方案(2018-2020年)》和《市委、市政府關于加快建設環渤海地區新型工業化基地的意見(試行)》[5],按照《唐山市“企業診所”管理辦法(試行)》[6]有關要求,2019年,經過申報評選,唐山市首批26家“企業診所”名單出爐[7],這些“企業診所”對企業開展把脈問診,協同攻關,對企業在發展中遇到的各種問題分門別類,與不同類型的“企業診所”對接,切實解決企業在發展中遇到的問題。
為企業服務是高校教師的一項重要功能,但是大部分教師從學校畢業后,沒有進入企業進行鍛煉,來到高校任教后,缺乏社會實踐[8-9],很難把自己學到的理論知識應用到實際生產當中。為了提高教師的社會服務水平,首先要加強產學研合作[10-11],搭建一個企業與學校聯系的平臺,而“企業診所”的產生恰恰迎合了這種需求。因此,2020年,唐山學院交通與車輛工程系組織申報唐山市第二批“企業診所”,并成功獲批。該“企業診所”除了致力于為唐山市企業的技術革新升級外,也將探索一種提高教師與學生實踐能力的培養模式,因此,本文提出基于“企業診所”的教師與學生實踐能力培養模式研究,以企業問題為導向,解決教師與學生社會實踐能力差的問題;學生參與社會實踐,用理論知識認識實際問題,學習積極性和主動性就會提高。學生在大學中接觸社會,加入解決實際問題的活動中,參加工作后,很快就會成為一名合格的工程師。另外,教師投身產學研合作,不僅提升教師的科研水平、社會服務的能力,也有利于教師教學水平的提高。
按照不同專業建立由教授、副教授、講師組成的研發團隊,團隊共計10人,其中9名成員具有博士學位。職稱結構為教授2名、副教授3名、講師5名,人員結構合理。整個團隊建立多個研發小組,分別把脈企業面臨的現實問題,形成以教師為主,引導學生參與的“企業診所”研發團隊。
團隊成員通過學習唐山市“企業診所”相關政策,深入企業,開展“把脈問診”活動,整合匯聚政策、科技、人才等各種資源,實現政府、企業、科研機構、智力支撐機構協同聯動,幫助企業解決在發展中遇到的的各種問題。
以企業技術問題為主線整合課程內容,實施課程改革,優化課程體系。相繼完成了“汽車運用立體化教學方法研究與實踐”“基于CDIO工程教育理念的《汽車構造》課程教學模式改革的研究與實踐”“以工程項目為導向的互換性與測量技術基礎課程改革研究與實踐”“基于工程實踐能力培養的精密機械制造工程教學方法研究”“汽車理論課程與思政教育協同育人的實踐研究”等多項課改項目。將“工程制圖”“互換性與測量技術”“三維造型設計”“機械設計基礎”“汽車構造”“汽車制造工藝”“工程力學”“熱工基礎與發動機原理”等常規課程以實際零部件為主線對各章節進行刪減、整合,根據實際產品特征知識需求,確定授課內容,刪除無實際應用內容,增加新的工藝技術、創新性科技成果。擯棄以課本章節為主線講授課程的方法,按照實際產品設計開發的需要安排教學內容。在教學計劃安排中,如以企業產品減速器作為中心內容,圍繞該產品,講授相關聯內容,涉及零件表達、裝配圖繪制、尺寸公差以及減速機內各種零件材料選擇、強度校核等。將相關課程知識與減速器涉及的內容有機聯系起來。對減速機使用中可能出現的問題進行預測并提出解決方案,在解決問題的過程中,學生就會主動尋求相關知識加以運用。問題解決后,學生會有一種成就感,感覺所學到的知識在實踐中得到了應用,提高了學生解決實際問題的能力,學習興趣也會增加。
企業產品出現問題,由企業工程師發現整理并反饋給教師,教師通過分析這些問題和實地考察,提出解決方案,并與企業工程師討論,進行技術溝通,同時教師與企業工程師把問題也交給學生,適時引導學生,讓學生提出自己的想法,并付諸于實際,選擇合適的內容參加學科競賽,讓學生在實際參與中提高創新實踐能力。圖1表示基于“企業診所”的師生實踐能力培養模式的基本框架,企業工程師、教師、學生相輔相成、互相促進,共同構建有機聯動的人才培養模式,從而落實以大學生創新實踐能力為導向的實踐能力培養方案。

圖1 師生實踐能力培養模式基本框架
基于以上“企業診所”的工程實踐能力培養模式,以解決企業在發展中遇到的問題為途徑,提高教師與學生的實踐能力為目的。在實施過程中,教師與學生加強與企業聯系,從研發設計、工藝裝備入手,確定研究目標,設立合作項目,教師以此作為科研課題進行研究,同時學生參與其中,提高學生發現問題、解決問題的實踐能力。
案例1:唐山德惠航空裝備有限公司是以民航特種裝備、新能源電動設備及相關技術產品為主要經營項目的高新技術企業,該公司行李傳送車液壓系統電機故障頻繁,唐山學院交通與車輛工程系“企業診所”針對該問題,與其達成了產學研合作意向,就行李傳送車等民航特種裝備的換代升級簽訂了技術服務協議。交通與車輛工程系“企業診所”為該公司行李傳送車液壓系統進行了故障診斷,重新進行了液壓系統設計、元器件選型、元器件加工制作及安裝調試。同時,有8名同學參與其中,有5名同學畢業設計題目以行李傳送車相關,順利畢業。圖2 為教師與學生共同參與研發的機場用行李傳送車。

圖2 機場用行李傳送車
案例2:唐山隆達骨質瓷有限公司以生產日用陶瓷為主,該公司生產的盤類瓷器時常出現底部平面度超差現象,導致產品不合格。為提高產品合格率,工人對底部平面度超差的盤子再做進一步磨削,由于雙手握住盤子邊緣把盤子按在砂帶上進行磨削,極易發生傷手事故。“企業診所”根據盤類瓷器底部磨削特點開發了盤類瓷器自動磨底機(如圖3所示),實現了盤類瓷器自動進給、自動磨底、自動收回,避免了傷手事故的發生。教師以此為材料申報了河北省科技計劃項目,學生也隨項目的開展參與各個過程,并根據自己的見解提出技術方案,參加學科競賽,獲得了全國三維數字化創新設計大賽河北賽區一等獎、二等獎各1項。

圖3 盤類瓷器自動磨底機
案例3:唐山三友集團遠達化纖公司以生產竹代爾纖維、莫代爾纖維、粘膠短纖維為主,該公司原液車間的工人把漿粕運送到輸送機上是通過天車手工操作,制約了企業自動化升級改造。“企業診所”針對該問題,通過現場考察,技術交流,為該公司開發了3臺(如圖4所示)自動漿粕上料車,投入使用后,運行一直良好,共節省3個人工,每年投料15萬噸,產出纖維10余萬噸,在設備開發過程中,有6名同學參與其中。

圖4 自動漿粕上料車
在“企業診所”的師生實踐能力培養模式下,通過構思產品、設計產品、制造產品,學生積累了許多課堂上無法學到的實踐知識,開闊了視野、拓寬了思路,養成了工程設計一絲不茍、認真負責的工作態度,特別是增強了團隊協作意識,綜合能力顯著提高,也取得了非常好的成績。學生共參與開發產品5臺套;參與的技術方案成功授權發明專利5項、實用新型專利6項;獲優秀畢業設計5篇、省級以上競賽獎勵15項。教師在為企業解決問題和指導學生過程中教學與科研能力也大幅提升。工程制圖教學團隊被評為河北省優秀教學團隊,課題組成員參加課件競賽獲省級以上獎勵3項;發表教研論文6篇、核心期刊科研論文15篇;出版專著2部;完成國家自然基金及其他市廳級以上項目10余項;科研成果獲得了省部級科技進步二、三等獎各1項;市廳級科技進步一、三等獎各1項。相關教師也獲得了校教學標兵、科技標兵、優秀教師、三育人先進個人、市優秀教師、市優秀科技工作者、省三三三人才工程第二、三層次人選等多項榮譽;研制的多項產品為企業創造了價值,取得了顯著的經濟效益。總之,在“企業診所”運行模式下,教師與學生工程實踐能力大幅提升。