面向新工科的工程訓練中心建設與發展

李 昕，詹必勝

(華中科技大學 a.實驗室與設備管理處；b.網絡與信息化辦公室，武漢 430074)

0 引 言

“工程教育的人才培養必須面向工程實際，加強工程訓練?！盵1]工程訓練中心是高校建立在校內的工程教育實踐性教學平臺，是工科類高校中教學規模最大、學生受眾最多的實踐教學基地[2]。

“新工科”建設對全面推進新時期工程教育改革創新提出了系列新要求[3]。“新工科”建設的目標是培養能夠適應、甚至引領未來工程需求的人才，應培養工科學生的使命感、價值感、空間感、關聯力、想象力、宏思維、批判性思維等新素質[4]。這些要求，對我國高校進一步建設和發展工程訓練中心具有重要指導意義。

我校工程實訓中心為適應新工科建設需要，正著力改善和加強工程實踐教學，構建課程體系，提升教學質量和服務質量，促進工程訓練與創新實踐協同發展，以期培養學生創新思維能力和主動實踐能力。

1 教學決定生存

工程訓練實踐教學是工程訓練中心的“主業”，教學工作的量與質決定著工程訓練中心的生存。面向新工科，建設和發展工程訓練中心，首先要進一步完善工程訓練實踐教學課程體系。

有學者將學生創新能力培養和實踐教育分為“玩中學”“做中學”“干中學”三個層次[5]。

為探索更加多樣化和個性化的人才培養模式，培養新時代所需要的工程科技人才，工程實訓中心建立起包括工程認知、工程訓練、工程探究三個層次的課程體系。其中，“工程認知”以“玩中學”為主，引導學生在“玩?！敝姓J知工程；“工程訓練”突出“做中學”，指導學生利用已有知識思考和解決問題，并擴展到在不同情景中解決類似問題；“工程探究”崇尚“干中學”，創造條件讓學生在真實工作場所中學習。

(1)主體層次：工程訓練。工程實訓中心將原“金工實習”“電工實習”等課程整合為“工程訓練”課程，面向一、二年級本科學生開設，并支撐“工程教育認證標準”(2017年修訂)[6]第3.5、3.6、3.8、3.9等項達成。

當前，校工程實訓中心開設24個訓練工種、51個訓練類型的實踐教學內容，將“工程訓練”課程以“工程訓練(1～8)”系列組織教學。“工程訓練”課程突出因材施教，面向修課學生各專業定制教學大綱，保障專業及學生選擇權;突出綜合訓練，倡導研究性學習和挑戰性學習。每種教學實施方案中，三分之二的學時為工程實踐能力訓練環節，支持各專業自選訓練工種及其訓練類型；三分之一的學時為工程綜合素質訓練環節，支持學生分組自選實踐項目?！肮こ逃柧殹闭n程較好地契合了各院系、各專業人才培養目標，更適應學生實際，培養學生興趣，讓學生在“做”中學，增強學生主動實踐能力。

(2)導引層次：工程認知?！肮こ陶J知”課程面向一年級本科學生開設，安排在“工程訓練”課程之前。課程教學目標是引導學生建立制造工藝基本概念、初步樹立“工程觀”、為后續工科課程學習奠定必要的感性認識基礎。學生通過參與工程認知導論學習、在工程實踐基地觀摩參觀、并以“玩中學”方式參與數個趣味性強的工程項目體驗，初步體味工程概念、認知工程裝備、培養工程興趣。

(3)進階層次：工程探究?！肮こ烫骄俊毕盗姓n程面向高年級本科生和研究生講授，安排在“工程訓練”課程之后。課程服務于國家創新驅動發展和“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”等重大戰略實施，依托學校機械、電氣等學科優勢和科技成果轉化優勢，聯合新技術新產業領域的領先企業，分多個主題開設。該系列課程全部由知名企業高管或具有工程實踐背景的教授講授，并由工程實訓中心工程師、技師擔任助教，在工程實訓中心或校外工程實踐基地進行。該系列課程以產品為主軸，強調“干中學”，按照工程項目的全生命周期，貫徹CDIO[7]工程教育理念，將“構思—設計—實施—運行”的產品全生命周期貫穿在整個實踐教學過程中。

2 質量決定興衰

“工程教育必須面向工程實際，回歸工程，崇尚實踐?！盵8]面向新工科建設，工程實訓中心從四個方面發力，改進教學質量和服務質量。

(1)更新教學內容。將產業和技術的最新發展、行業對人才培養的最新要求引入教學過程。工程訓練實踐課程主動服務于國家創新驅動發展和“中國制造2025”等重大戰略實施，聚焦制造業數字化、網絡化、智能化[9]，將“大工程觀”植入課程體系整體設計和變革過程。更新教學內容的有效解決途徑之一就是充分發揮本校學科優勢。實訓中心將本校工科優勢院系的科研和社會服務成果改造為可實施的工程實踐教學課程，如，將智能制造、互聯網+3D打印、激光焊接等整合進工程訓練實踐課程，推動培養學生的工程實踐能力、跨學科交叉融合能力和自主終身學習能力。

(2)升級實踐設施。建成滿足行業發展需要的工程實踐資源。學校繼續加大對工程實訓中心的投入，升級改造相關實訓設施，建設一批工程訓練創新實踐平臺；同時加強全校實踐平臺規劃，統籌協同、資源共享，充分利用學校已有的相關國家級實驗教學示范中心，聯合打造工程實踐基地；強化校企聯動，充分發揮學?？蒲谐晒D化優勢，在產業園區建立校外實踐基地，并與工程實訓中心互動發揮作用。

(3)改革豐富工程訓練實踐教學方法。形成以學習者為中心的工程教育模式。實踐教學方法改革是推動實踐教學改革和人才培養模式改革的關鍵[10]。工程實訓中心貫徹落實CDIO工程教育理念，在工程實踐課程中繼續深化實踐基于問題、基于案例、基于項目的教學方法和學習方法；積極探索綜合性課程、問題導向課程、交叉學科研討課程，提高課程興趣度、學業挑戰度；按“玩中學”“做中學”“干中學”不同層次豐富工程實踐教學模式。

(4)加強工程訓練實踐教學指導隊伍。建立“教授擔綱、三師協同、結構合理、隊伍充足”的工程訓練實踐教學指導隊伍。教學指導隊伍由教師、工程師、技師聯合組成。教師團隊負責課程建設，主要任務是規劃并建設課程，組織制訂教學文件、編寫教材，指導工程綜合訓練項目。工程師團隊是工程實訓中心的教學骨干、技術核心，主要任務是編制工程訓練實踐教學相關工程技術文件和工程訓練實踐平臺建設方案，并參與現場教學指導。技師團隊是不可或缺的組成部分，技術嫻熟的技師隊伍是工程訓練實踐教學的特色和質量保障，該團隊負責現場實操指導。學校分類扶持、精準施策，建立完善了一支編制類型、技術職稱和年齡結構合理、知識淵博、工程經歷豐富、工程能力強、教學水平高、綜合素質好的工程實踐教學聯合隊伍。

教學質量和服務質量是生命線，決定著工程訓練中心的興衰。抓質量，就是要抓標準、抓評價、抓管理?！皹藴蕸Q定質量，有什么樣的標準就有什么樣的質量，只有高標準才有高質量。”[11]① 中心建立健全了包括實踐教學實施方案、工程訓練課程大綱、工種教學日歷、工程工藝卡片、實踐作品質量標準在內的全過程教學文件，細化工程訓練教學標準。② 中心高度重視學生評價。“鞋子合不合腳，自己穿了才知道?！盵12]工程訓練實踐教學質量高低、工程訓練中心服務質量好壞，學生最有發言權。利用信息化手段，工程實訓中心做好了學生課程評價和服務評價，既建立起覆蓋全部工種、覆蓋全部指導教師、覆蓋每天訓練內容的學生評教信息系統，又邀請學生對在工程實訓中心所接受的各項指導、加工服務予以評價；并且，學生評價結果公開。③ 實訓中心始終保障專業及學生選擇權，“使市場在資源配置中起決定性作用?！盵13]院系專業定制工程訓練課程大綱，自行決定選擇上不上工程訓練課程、上何學時學分工程訓練課程、上哪些訓練工種及訓練類型；學生對于指定訓練工種參考前人評價自主選擇指導教師，對于指定綜合訓練類型根據個人興趣特長自主選擇具體項目。

3 服務決定地位

面向“新工科”建設，深化開展創新創業教育改革，工程實訓中心實施“五個一工程”，向學生提供全方位的創意實現服務，支持學生實現創意設計、形成創新產品、產業化創新成果，推進“創意—創新—創業”全鏈貫通。

(1)一處創客空間。創客空間建在工程實訓中心。工程實訓中心堅持以服務全體學生、無門檻、全覆蓋為導向，面向全校有想法、有技術、有項目的學生開放，成為他們實現創意創新創業夢想的工場。

(2)一套創意實現服務。工程實訓中心建立起包括加工預約、工藝審核、技能培訓、加工指導、服務評價在內的整套服務流程，并實現信息化，為學生提供全方位的創意實現服務，推動創意創新創業“三創”融合[14]、全鏈貫通。

(3)一門雙創課程。工程實訓中心開設了“科技創新制作”雙創(創新創業)課程，以培訓動手操作能力、強化機械或電工電子制造技能為主要內容，按普及培訓、進階培訓、工程創新三個系列開設若干專題，定位于為課程項目制作、大學生創新性項目、競賽項目提供支撐，內容定制、時間集約、滾動開設，培養了一大批能獨立操作相關設備裝備的在校學生。

(4)一本制造技術培訓證書。對于經上述進階培訓合格的學生，工程實訓中心予以“制造技術培訓”認證，并頒發培訓合格證書。一方面，工程實訓中心支持已獲得相應專題制造技術培訓認證資格的學生自助使用相關設備設施、加工制作創意作品，主動實踐；另一方面，該證書也逐步成為學生實踐動手能力的證明。

(5)一個工程實踐創新活動數據庫。工程實訓中心建立學生工程實踐創新活動數據庫，將學生參與工程實踐課內學習和課外實踐活動納入過程管理范疇。數據庫展示了全校每個學生參加了哪些工程訓練課程、取得了哪些制造技術培訓認證資格、動手做了哪些實踐作品、參加了哪些工程實踐創新賽事。這些詳實具體的數據，一方面如實反映學生參加工程實踐創新活動實績，另一方面形成學校工程實踐創新活動大數據，為學校本科教學狀態數據庫的有機組成部分，支撐學校開展工程實踐教育大數據挖掘和分析。

創客空間是基礎，為創新實踐提供場地設施；創意服務是前提，助力創客放飛理想翅膀；雙創課程是保障，系列培訓提升創客技能；技能證書是關鍵，反映學生工程實踐能力提升；實踐數據庫是支撐，促進工程訓練中心反饋改進，并服務于學校落實深化“新工科”建設的決策支持。

4 結 語

面向新工科，圍繞培養工科學生創新思維能力和主動實踐能力，工程實訓中心堅持實施“1234”戰略：堅持一條主線，以深化體制機制改革、探索形成工程訓練實踐教學新模式為主線；遵循二大路徑，以工程實踐教育助力創新活動、以創新實踐活動引領工程教育，實現工程訓練與創新實踐協同發展、相互促益；采用三種方法，問技術發展改內容，問學生志趣變方法，問內外資源創條件[15]，堅持問題導向，推動工程實踐教育改革；做好四個突出，即，突出學科優勢、突出交叉協同、突出開放共享、突出全周期工程教育理念，進一步推進工程訓練中心的建設和發展。

工程實訓中心已成為學?！靶鹿た啤苯ㄔO的新生力量、學生創新實踐活動的重要陣地、“雙一流”建設的組成部分，正朝著建設創新型、開放性、現代化的工程訓練示范中心、構建一流教學支撐平臺的目標，不忘初心，牢記使命，繼續努力。