探索工程訓練新模式 實施大學生個性化層次化培養

傅麗凌，楊 平，駱德淵，寇化瑜，李國慶，熊壽林

(電子科技大學 機械電子工程學院，四川 成都611731)

0 引 言

“質量工程”是以提高本科生培養質量為目標，提高優質資源共享為手段，按照“分類指導、鼓勵特色、重在改革”的原則。在專業、課程教材，實踐教學與人才培養模式改革，教學評估等六個方面進行改革與建設，引導高校的本科教學方向，帶動教學全方位改革和創新，形成重視教學、重視質量的良好環境和管理機制。只有切實提高本科教育的質量，我國高等教育才能為國家建設培養出數以千萬計的高素質專業人才和創新人才。

在人才培養體制改革方面，要求更新人才培養觀念，創新人才培養模式。工程教育要求樹立全面發展、人人成才、多樣化人才觀念，尊重個人選擇，鼓勵個性發展，不拘一格培養人才;注重學思結合，注重教學與實踐結合，注重因材施教，關注學生不同特點和個性差異，發展每個學生的優勢潛能;推進分層次教學、學分制等教學管理體制改革［1］。因此，為全面提高人才培養水平，更好地服務于國民經濟建設，工程訓練中心以工程訓練的實踐教學改革為切入點，努力探索工程訓練新模式，實施大學生個性化層次化培養，極大地提高每一個大學生的工程素質和創新能力，盡力為國家培養出綜合素質高、動手能力強的創新型人才。

1 多學科知識交叉綜合的工程訓練

知識向素質和能力的轉化很大程度上源于實踐，源于多學科知識的交叉與滲透［2］。作為“211 工程”和“985 工程”重點建設高校，我校創新人才培養體系集中體現了學科體系與教育體系的融合，其本科教育強調科研為教學服務，注重以研究為基礎的教學。研究型大學的學科建設豐富和發展了包括科學知識、科學方法和科學精神在內的本科教育內容，為創新人才的成長提供了豐富的優質資源和大量的機會;本科教育為學科建設、科學研究注入新的活力，提供了優秀的后備人才。科學研究與教學建設相互促進，為營造多學科實踐環境提供了途徑和保障［3］。

長期以來，我校堅持“以研促教、以教助研”，有力保證了學科、專業的交叉與滲透，為“工程訓練與實踐創新”提供了理論基礎和支撐，使其由傳統的金工實習向機與電、弱電與強電有機結合的多學科實習實訓轉變，形成了基于多學科知識交叉綜合的工程訓練與實踐創新的實踐教學理念［4］。

2 個性化和層次化培養新模式

實踐環節需要注重基礎知識和工程訓練，注重應用型人才的創新能力培養;強調學科基礎、動手能力和工程意識的有機結合;培養學生勞動素養、團隊精神、工程意識與創新思維［5］。為此，我們提出從工程訓練的角度培養工科大學生工程素質與創新能力，實施個性化層次化培養的工程訓練新模式。

2.1 實施個性化和層次化培養

個性化教育是創新型人才培養和素質教育的切人點，發展學生的個性，其實質就是尊重學生與生俱來的潛能，尊重學生的個人興趣愛好及自主發展的愿望［6］。同時因其受眾面廣，個體差異和興趣去向的不同需要分層次實施培養［7］。

在工程訓練中實施大學生的個性化和層次化培養，就是要尊重創新教育的客觀規律，在實踐中以人為本、因“人”施教，注重個性化發展和個體差異，提供更為自由的實踐環境，讓學生有更多機會發現自己的特長，培養創新思維、獨立思考、自信和責任心［8］。指導教師在工程訓練中心實行了啟發式、互動式教學，引導學生分析和解決工程實際問題，而且訓練情景真實，喚起學生濃厚興趣。同學們在必修實踐項目的基礎上，具有能力強、興趣高的部分學生可進一步選修設計、加工和編程等方面專門項目，更高層次的部分學生則是組織他們參加校內外各種競賽活動［9］。從各種各樣的自主創意作品中，充分展示出了同學們豐富的個性，增強了學生的創新意識和成就感。

2.2 工程訓練的三層實踐教學體系

針對個性化和層次化培養的要求，設計了新的工程訓練實踐教學體系。通過設立“必修項目”使所有學生得到基礎工程訓練和電工電氣技術實習實訓、“選修項目”使三分之一的學生得到設計創新型實踐、“自主創意”使六分之一的學生得到競賽型訓練，構成了工程訓練“必修項目+選修項目+自主創意”三層實踐教學體系［10］。

與此同時，實行分工明確、協同管理的校－院－中心的運行體制:學校實施統籌、目標考核和投入;學院負責中心的規劃、建設和師資隊伍;中心則負責開展實踐教學和教學管理。工程訓練中心面向全校，具有政策和經費保障，其規劃和建設水平通過學院保證，實施與落實由中心完成，各司其職，充分發揮各自效能。

2.3 科學構建多學科工程訓練創新平臺

結合學校專業特點，針對傳統的金工實習內容，拓展數控加工、機電控制、電工電氣、機器人等項目，形成機電結合、強電與弱電結合的多學科實踐環境的工程訓練創新平臺［11］。

(1)營造多學科實踐環境。在省部級和校級教改項目的研究與探索中，通過整合傳統金工實習項目，引入檢測、控制和信息化制造內容，形成了以傳統制造技術為基礎，以先進制造技術為橋梁，機械制造和電子制造相結合的特色模式，意在營造多學科實踐環境，有利于學生個性化的發展與勞動素養、工程意識、團隊精神以及綜合應用各科知識能力的培養［12］。

(2)構建工程訓練創新平臺。通過教育部設備修構計劃項目、學校實驗室專項建設基金等建設項目，建設項目內容涵蓋基礎訓練、電工電氣技術、設計創新競賽訓練和上崗技能培訓等，通過“制造工程訓練”省級精品課程的建設，系統構筑了“基礎工程訓練”、“電工電氣技術實訓”、“設計創新競賽訓練”和“上崗技能培訓”的工程訓練四大創新平臺，同時開展了創新學分、大學生創新基金項目和各類設計競賽等活動，豐富了創新平臺的內涵和外延擴展。

(3)運用現代教育技術。充分運用現代教育技術手段提升效果和效率，建立了資源豐富、功能多樣的網絡教學及管理手段［13］。既便于學生自主學習，也極大提升了有限物理空間的利用率，使學生有充分的時間和空間進行自由發揮，調動了有個體差異的學生的積極性和主動性，受到學生普遍歡迎，取得了明顯效果。

2.4 強化實踐教學師資隊伍建設

實施大學生個性化和層次化培養，關鍵在于擁有一支高水平的師資隊伍［14］。工程訓練中心依托機械電子工程學院，建立了一支以學院教師為主體，知識、學歷、經驗和年齡結構合理的高水平師資隊伍，擁有教授(博導)2 名、副教授3 名、高工3 名、講師(工程師)6名和實習指導教師30 余名。同時，通過學術團隊建設與教學團隊建設有機結合，以教師聘任與考核制度改革為契機，適時推進學院學術團隊建設與教學團隊建設的有機結合，使中心教師成為學術團隊建設與教學團隊建設的重要力量。

3 工程訓練新模式的實施舉措

為了探索與實踐工程訓練的新模式，實施大學生個性化層次化培養，采取了以下三個方面的工作舉措。

3.1 深化工程訓練中心的改革與教學建設

(1)深化教學和管理改革。自2002 年工程訓練中心成立以來，工程訓練中心從體制、規劃、教學內容、教學方法和手段、教學管理等方面不斷深化改革，在“校－院－中心”的三級運行體制、“必修項目+選修項目+自主創意”三層實踐教學體系、啟發式、互動式、探究式教學、開放式教學管理等方面進行了一系列的改革與建設。

(2)持續開展工程訓練的實踐教學研究。2007

年啟動了省級質量工程建設項目“高等學校省級實驗教學示范中心建設”，2008 年完成省級教改課題“立足機電結合的模式，系統構建機械類專業的課程體系”和校級教改項目“工程訓練中心電氣實訓平臺建設”，2009 年立項開展四川省高等教育人才培養質量和教學改革項目“大學生基礎工程訓練的改革與實踐”和省級精品課程“制造工程訓練”等一系列教改課題的實踐教學研究與探索。

3.2 不斷完善實踐教學條件

(1)完善實踐教學條件。利用教育部財政部設備修購計劃和學校實驗室專項建設基金開展中心持續建設，改善實踐教學條件。2008 年我校工程訓練中心獲得教育部、財政部設備修購立項計劃1 000 萬元經費支持。增添了加工中心、數控雕刻機、特種加工、MPS、機器人訓練系統、高性能電工電氣實訓裝置等成套設備，改善了工程訓練中心的教學條件，提升了創新平臺的規模與水平;通過學校實驗室專項基金立項建設經費達到600 余萬元，啟動了“清水河新校區工程訓練中心建設”項目，使我校的工程訓練內容覆蓋了機、電、控、計算機等多學科門類，同時也極大地支撐了創新學分、大學生創新基金項目和各類設計競賽等活動的開展。

(2)骨干教師積極參與實踐教學。學院組織骨干教師積極承擔工程訓練中心的教學建設工作，教授、副教授積極投入各類項目的立項論證、評審或指導工作。機械工程系2 位教師承擔了“機構拼接與創意設計”實驗項目開發，深受全校學生歡迎;2 位教學和科研骨干教師擔任了2006-2012 年CCTV 全國大學生機器人大賽電子科大參賽隊的教練工作并接受學院年度考核，四次大賽中均取得優異成績，使我校成為全國公認的強隊;電力電子系的2 位教師承擔了“機床電氣故障診斷與維修”、“印制板線路設計與加工”等實驗項目開發，還指導學生參加全國大學生電子設計競賽。

3.3 以工程訓練中心作為重要的第二課堂

通過工程訓練四大創新平臺開辟了四大類實習實訓項目:覆蓋傳統制造到先進制造的基礎工程訓練項目;制板線路設計與加工、機床電氣故障診斷與維修等電工電氣技術實訓項目;模具設計與加工、產品優化造型與外觀裝潢、砂雕自由創意與數控加工等設計創新項目;電子設計競賽的制作安裝與調試、機械手/機器人實訓、機器人大賽制作、安裝與調試等競賽訓練項目;數控機床操作、模具設計、PCB 設計等上崗技能培訓項目。其中“基礎工程訓練”項目年均5 000 人，每人兩周;“電工電氣技術實訓”項目年均5 000 人;“設計創新競賽訓練”項目年均1 000 人;“上崗技能培訓”項目年均1 000 人。

工程訓練中心面向全校學生開展創新學分、大學生創新基金項目和各類競賽活動，包括“制造工程訓練”、“機構創意設計”、“機床電氣維修”等多個創新學分項目(12 學分，年均1 800 余人)、大學生創新基金項目、全國大學生電子設計設計競賽、“挑戰杯”和CCTV 全國大學生機器人大賽，以及校內創意比賽，機器人尋線比賽等活動，做到第一課堂、第二課堂互動互補，理論與工程實際緊密相連。

4 工程訓練新模式的建設成效

4.1 教學研究與改革成果顯著

2007 年校工程訓練中心被批準為四川省高等院校實驗教學示范中心;2009 年“探索與實踐工程訓練的新模式，促進大學生工程素質與創新能力的培養”獲得第六屆四川省高等教育教學成果一等獎;2009 年“制造工程訓練”建成省級精品課程;近年來工程訓練中心教師主持國家縱向課題2 項、國際合作研究課題2 項，發表核心期刊學術論文40 余篇;主持省部級和校級教改課題12 項，發表教研論文近30 篇、出版教材2 部。課題研究與成果建設有力地證明了構筑機與電、弱電與強電有機結合的多學科實踐環境的科學性，從工程訓練的角度培養工科大學生的工程素質與創新能力，實施個性化層次化培養的可行

4.2 人才培養質量贏得社會廣泛贊譽

近年來，我校本科畢業生供需比保持在1∶ 8 以上，就業率均在95%以上，得到了用人單位的高度評價;專業基礎知識扎實、綜合素質高、動手能力強、敢于實踐、勇于創新。大批畢業生成為各著名IT 企業的技術骨干，為我國國民經濟建設做出了突出貢獻，成為社會主義現代化建設事業的棟梁。

4.3 學生工程素質與創新能力不斷提高

工程訓練中心每年面向全校5 000 余名工科學生實施工程訓練，課外科技活動蓬勃開展，各類重大科技競賽中屢創佳績。2006 ～2010 年CCTV 全國大學生機器人大賽我校參賽隊2 次榮獲季軍、1 次冠軍，2010年代表中國參加在埃及舉辦的總決賽并摘冠亞太大學生機器人總冠軍;2005 ～2009 年每屆多人獲得全國大學生電子設計競賽一、二等獎;2007 年獲得“挑戰杯”全國大學生機器人大賽季軍。此外，我校學生還在全國大學生英語競賽、數學建模競賽、全國大專辯論賽、ACM 程序設計大賽、飛思卡爾汽車電子大賽、IBM 大型主機技術全國應用大賽等競賽中獲得優異成績。

5 結 語

工程訓練中心作為創新人才培養體系中的重要一環，實踐教學體系中的必修、選修和自主創意體現了以人為本、因人施教，注重個性化發展和個體差異的創新教育客觀規律［16］。在基本共性要求基礎上，提供更為自由的實踐環境，求同存異，是從工程訓練的角度實施個性化層次化培養工科大學生的工程素質與創新能力的大膽嘗試。在如何依托高校辦學優勢，注重工程訓練，豐富和完善創新人才培養體系提供了理論依據和實踐經驗，具有積極的現實意義和推廣應用價值。

［1］ 朱高峰. 關于中國工程教育的改革和發展問題［J］. 新華文摘，2005(15):121-125.

［2］ 嚴岱年.現代工業訓練楷模－ 香港理工大學工業中心［M］. 南京:東南大學出版社，1997.

［3］ 李曉寧，羅正祥，蔣 寧，等.建立大學生科技創新基地，大力開展創新教育［J］. 實驗室研究與探索，2006，25(10):1181-1182，1196.

［4］ 婁保東.建設高水平研究型大學工程訓練中心的構想［J］. 實驗技術與管理，2007，24(8):96-98.

［5］ 侯加林，張 軍，黃在范，等. 全面實施電子技術實驗改革，提高學生創新能力［J］.實驗室研究與探索，2009，28(1):104-107.

［6］ 李向成.點擊大學生的創新思維［M］.北京:中國社會科學出版社，2005.

［7］ 由繼紅.實驗室與創新教育研究［J］. 實驗技術與管理，2010，27(9):16-17，23.

［8］ 鑾亞群.電工電子實驗中心開發的探索與實踐［J］. 實驗室研究與探索，2007，26(2):121-123，131.

［9］ 吉愛國.綜合性實驗教學模式的探討與實踐［J］. 實驗室研究與探索，2007，26(4):101-104.

［10］ 楊 平，傅麗凌，蔣 丹. 機電類專業工程實踐創新模式的探索與實踐［J］.實驗技術與管理，2011，28(7):21-23.

［11］ 李培根.構建創新人才培養體系之我見［J］.中國高等教育，2008(5):20-21，38.

［12］ 丁洪生，周郴知，楊志兵，等.工程訓練實踐教學體系的改革與創新［J］.實驗技術與管理，2005，22(6):1-4.

［13］ 周琪鋒.開放實驗室創新模式的探索［J］. 實驗技術與管理，2008，25(12):175-178.

［14］ 于振江.加強實驗教學中心建設，培養高素質創新人才［J］.實驗室研究與探索，2002，21(3):94-96.

［15］ 戴先中.高等學校跨院系校級校級平臺課建設意義與建設思路［J］.電氣電子教學學報，2007，29(6):1-3.

［16］ 惠記莊，劉海明，鄒亞科. 現代工程訓練中心建設及訓練模式的探索［J］.實驗技術與管理，2009，26(3):115-118.