現代理念工程訓練中心建設探索與思考
——以貴州理工學院工程訓練中心為例

金 璐

(貴州理工學院工程訓練中心 ,貴州 貴陽 550025)

0 引言

在工業水平不斷提高的背景下,我國經濟快速發展,經濟結構調整已經成為一個重要趨勢,社會各行業發展對技術人才的需求呈現不斷增長的勢態,只有具備創新意識的人才,才能夠實現價值創造,對于企業而言有助于其長遠發展戰略的順利達成。現代工業的快速發展,對高級工程技術人才提出了更高的要求[1-2]。為配合國家創新發展戰略,適應社會政治經濟發展對人才培養的要求,建設一個功能強大、機制完善,具有區域性中心作用的綜合型現代理念工程訓練中心是新形勢下的發展趨勢。

貴州理工學院是理工類大學,主要為國家和社會發展培養應用型人才。建設現代理念工程訓練中心,適應工程教育認證,以產學合作、項目驅動為理念,以數字化訓練平臺為載體,不斷優化多方位、立體化的現代化工業現場環境,充分發揮現代信息技術和智能設備的優勢,讓學生能夠親自感知這種制造環境,使每個學生從設計制造中獲得實踐知識,把理論知識和實踐經驗結合起來,對于高層次復合型人才的培養有很大的幫助。對于工程訓練中心而言,提供更多的實踐機會,讓學生通過課外參與實踐來增長實操經驗,是重要的科技活動園地,能提供社會服務,注重學生應用綜合能力的提升,更好地滿足現代工業的發展需求[3]。

1 現代理念工程訓練中心建設的重要性

傳統的工程訓練模式已在悄然改變,不再是枯燥地學習理論知識,簡單的重復性勞動,而是把工藝理論知識學習與工程實踐經驗的積累結合起來,提供更多的實踐機會,創設真實的情境,讓學生親自感知真實的工藝制造環境,可以利于激發學生的創新潛力和意識,為達成發展目標創造有利條件[4]。想要增加貴州高級技術人才,滿足工業、旅游業的發展,那么就需要順應城鎮化發展的重要趨勢,探索更加高效的人才培養路徑,讓學生在獲取理論知識的同時,也能夠增強實操能力,更好地滿足行業發展需求,有利于學生畢業后更好地融入社會。

本科畢業學生需要通過理論知識學習和實踐操作技能的積累,有意識地增強自身的創新意識,不斷增強解決問題的能力,靈活地使用各種信息技術,達到良好的問題解決效果。所以,構建與社會緊密銜接的基礎工程實習環境有重要的現實意義。建立多維度、立體化的工程培訓基地,是完成社會業態對本科生應具有的初步工程素養的必要條件。

2 現代理念工程訓練中心建設的總體思路

2.1 建設理念

工程訓練中心的建設理念主要為以下內容:

(1)能提供真切的工程背景,促進學生建立工程的系統認知, 為學生創新意識的培養創造有利條件。

(2)能“面向各專業,四年不斷線”。工程訓練教學內容的篩選需要密切聯系社會發展實際,只有這樣才能夠培養出當前社會發展需要的人才資源,為學生提供多樣化的教學內容,更新教學理念,幫助學生增強創新意識,提高自身的競爭力。

(3)應有一支教育學與科技轉化雙強的高素質師資隊伍。

(4)能提供社會工業技術需求。

2.2 建設目標

現代工程訓練中心建設目標體現在以下幾點:打造重要的工業認知平臺,為提高學生認知水平服務;成為全校所有本科生的科技制作平臺;成為全校所有工科專業工程訓練的實踐教學平臺。

為加強對本科生操作技能和工程素養的培養,強化工程概念建立,工程訓練按以下四個層面進行。

2.2.1 認知工程訓練

認知工程訓練要求具有豐富的教學資源,能夠根據教學內容靈活地選擇教學資源,達到更好的教學成果。通過實地參觀、網絡信息平臺交流等方式,著重建立工程概念,讓學生理解項目(產品)構思(創意)、設計、實現、運作的全過程。

借助不同的開展形式,為不同學科知識交叉發展創造有利條件,構建演示模型,借助不同的呈現方式,來加深學生對工業理論知識的理解,通過借鑒賽事成功經驗、師生交流咨詢互動等形式進行訓練教學。

2.2.2 基礎工程訓練

訓練內容有:產品設計訓練、操作技能訓練、制造工序訓練等。基礎工程訓練通過真實產品設計制造環境讓學生體驗產品的設計、制造、檢驗、生產、質量、成本等要素,體會初步的制造工藝過程。

2.2.3 綜合工程訓練

在基礎工程訓練的訓練基礎上,以項目驅動為載體,增強學生的理論知識和實操能力,在理論知識的指導下,通過綜合工程訓練,獲取更多的操作技能,提升學生個性化學習需求,孕育學生再創造能力的發展。該訓練以裝配、SMT&PCB技術、三維測量技術、逆向工程、質量檢測、仿真制造等內容進行。

2.2.4 創新工程訓練

以科技活動、各級競賽項目、企業橫向課題等為載體,組織學生參加,綜合應用各學科知識,提高學生設計、制造等工程應用能力和創新能力。

3 現代理念工程訓練中心建設內容

3.1 基礎工程訓練平臺建設

圍繞傳統與現代工業技術,使本科學生了解生產中各種設備的運行原理及工業制造技術,主要建設項目有以下幾個方面。

3.1.1 工程基礎技能訓練

根據工程基礎的技術方向劃分為機械加工基礎、電氣基礎、控制基礎、數控加工基礎、特種加工與增材制造基礎幾個子模塊。通過機、電、控的認知和訓練,為學生建立面向傳統與數字化的工程基礎概念,加強學生工程基礎能力的訓練。具體建設內容如表1所示。

表1 工程基礎技能訓練模塊建設內容

3.1.2 數字化及虛擬仿真技術訓練

該建設主要是基于數字化與虛擬仿真的產品設計、制造的CAD/CAM/CAPP/SCADA、智能設備和智能產線的虛擬設計與調試,工業機器人的在線編程與仿真等面向現代化的數字技術應用技能訓練。建設內容如表2所示。

表2 數字化及虛擬仿真技術訓練模塊建設內容

3.2 工程思維課程平臺建設

與教務處、各二級學院共同探討工訓課程體系建設。課程面向全校所有專業學生,為有興趣的學生提供諸如計算機輔助設計制造、數字信息等課程內容,讓學生對工業產品原理、操作技能和方法等有一個更加深入的認知,增強學生的動手操作能力,增強創新意識。

3.3 智能化工程技術跨學科實踐平臺

基于工業產品研發制造業務模式和流程,利用先進的數字化技術,加強教學資源管理、實驗室管理及設備管理,實現平臺硬件合理、軟件先進,功能完整,兼有教學、科研、技能實踐、制造工藝技術研發、校企合作和社會培訓的復合功能。建設內容如表3所示。

表3 智能化工程技術能力跨學科實踐平臺建設內容

3.4 師資隊伍建設

實現平臺硬件、軟件的教學,科研功能,需要有一支高水平的教師隊伍來支撐。把不同訓練內容有機結合起來,比如把認知、基礎工程、綜合工程等方面的訓練活動有機穿插結合起來,劃分不同的層次,達到更好的教學效果。建設以教授、博士為核心,教師、工程師、實驗技師為骨干的業務能力強,工程技術研發水平高的師資隊伍,是促成教學、科研、研發三者有效結合,相互促進,共同發展的現代理念工程訓練中心重要條件。

3.5 工程文化建設

工程文化教育是一個長期的學習過程,需要循序漸進。工程文化涵蓋不同的工程類型,涉及到不同的工程技術,還應用到一些科學原理,體現出多門學科交叉發展。借助工程訓練中心,對工程教育活動的開展提供重要支持,能夠在明確發展規劃的基礎上,推出特色工程訓練課程,了解學生的真實需求,探索高效的教學方式,達到人才培養的目標,為工業發展輸出更多優秀人才。使實訓環境具有科學內涵,促進工程訓練中心健康發展。

4 主要舉措

4.1 工程基礎訓練平臺建設

工程基礎訓練平臺建設主要是通過整合、優化現有的16個實驗室。依據我校各專業對按照傳統、先進、特種、成型的技能訓練基本需求,組織專家論證相關設備對教學需求的符合程度,根據專家論證意見,提出相應的建設項目,并將項目納入學校項目庫。

4.2 工程思維課程平臺建設

工程思維課程平臺建設主要是積極組織教師申報教改項目,積極爭取課程立項。此外,工程訓練中心積極支持教學以項目模式帶領大學生團隊開展實驗室工程探究課程,如數字化設計及制造等課程,形成初步的工程思維課程講義,2021—2025年,形成2～10門課程。

4.3 智能化工程技術跨學科實踐平臺建設

主要請省內外、校內外專家來工程訓練中心交流指導。根據工程訓練中心目前的網絡信息技術狀況,提高實驗室的管理水平,全方位地滿足應用型本科大學實訓教學和學生實訓的需求,使學生對“智能制造”“物聯技術”“無人技術”有初步了解,提出跨學科實踐平臺建設(數字化實訓平臺)思路,形成建設項目,納入學校項目庫。

4.4 師資隊伍建設

積極爭取學校人事處支持,2021—2025年,安排每年分別招考2～3名碩士研究生。跨學科實踐平臺建設(數字化實訓平臺)建成后,引進理論功底深厚的5～10名博士研究生到工程訓練中心從事工程訓練教學和工程技術研發。預計工程訓練中心到2025年時有一支25人左右并且穩定的師資隊伍。

4.5 工程文化建設

根據貴州理工學院發展規劃和建設目標,積極、主動與各二級學院和校外專家探討、交流,就構建工程訓練特色文化體系征求建設思路。通過工程訓練中心工程文化建設,建立一個有利于實訓教學的管理體制和運行機制。

5 結語

現代理念工程訓練中心建成后,將成為本科學生科技創新重要場所,成為教師提升工程實踐水平的場所,成為工程技術研發的重要場所。現代理念工程訓練中心的建設,將有利于提升我校實踐教學檔次,擴大學校影響力,有利于我校“雙師型”教師的培養,有利于我校科技成果的轉化和助力社會服務。