基于大學生綠色制造素質培養的開放實驗研究與實踐

申龍章 馮棟彥 吳曉艷 符純明

摘? 要：綠色制造是21世紀制造業的重要發展趨勢，是新工科背景下大學生必備素質之一。本文以培養學生綠色制造素質為目的，通過報廢物品回收相關開放實驗體系貫徹實現，既可節省人員耗費，同時可使創新能力和動手能力得以加強。從而發掘出一條適應“高級應用型人才”培養的、可持續發展的實驗教學創新之路，可為其他院校相關實驗提供一些參考。

關鍵詞：綠色制造? 開放實驗? 獨立學院? PLC技術及應用

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）12（c）-0181-03

Abstract： Green manufacturing is an important development trend of manufacturing industry in the 21st century. It is one of the necessary qualities for college students under the background of new engineering. The purpose of this paper is to cultivate students' green manufacturing quality. Through the implementation of the open experiment system related to the recycling of discarded goods， it can not only save personnel costs， but also strengthen the innovation ability and operational ability. In this way， a sustainable way of experimental teaching innovation suitable for the training of "senior applied talents" can be found， which can provide some reference for other colleges' experiments.

Key Words： Green manufacturing; Open experiment; Independent college; PLC technology and application

南華大學船山學院自辦學以來，緊密依托南華大學本部的學科優勢和資源，在母體學校的支持下致力于高級應用型人才，為區域經濟社會發展服務。然而隨著國家教育部對獨立學院的獨立性做出實質性要求，獨立學院不僅要和母體學校分離，相應的資源都要保持獨立[1-2]。面對高等教育領域日趨激烈的競爭，還有國家政策向高職的傾斜，獨立學院如何不被時代淘汰，反而能夠乘勢而上，關鍵在于如何挖掘出一系列適合學生培養需求、經濟實用且效果良好的實驗教學課程。因此想方設法提高實驗教學的質量和效益，成了獨立學院當前發展中的一項重要任務。

1? 融入綠色制造素質的培養模式

大學的課程要緊跟時代要求，當今特別是工科專業大學生要將綠色環保理論貫穿整個學習過程。其中對于機械類大學生而言，綠色制造素質則是重要的一環[3]。

在這里可以通過舉一個簡單的實際例子來說明問題：現代制造企業經過一代又一代的產業升級，擁有了效率和加工質量提高了多倍的數控機床，而原來的普通車床怎么辦？如何處理好這些替換下來的設備，成了企業面臨的一大難題，如果能通過改造使它們重新發揮作用，做到資源最大化利用，將使我們的企業具備更強競爭力。若是我們的學生在學校里得到系統的理論教育和充分的實踐鍛煉，這些問題將會得到更好的解決。

在新工科背景的要求下，高校順應社會發展和產業需求，對已有專業融入新的理論導向，進而對我國工業改革方向進行正確引導，這既是高校影響力的體現，也是高校的社會責任要求。

2? 構建以報廢物品為基礎的開放實驗

本文研究的開放實驗是依據廢棄回收實驗室已有物品，開設一系列實驗項目，鼓勵學生自主創新，并通過參與挑戰杯、節能減排等大學生競賽來提升專業學識水平和綜合設計能力[4-6]。

（1）建立報廢物品回收實驗室及相關回收體系。

要圍繞開展實驗的要求來建立報廢物品回收實驗室，首先要將有毒有害和可回收利用分別開來。現在談及實驗室廢棄物的問題，往往僅停留在有毒有害危化品，或是具有潛在傳染性的醫用廢品，抑或是簡單的原材料回收。這包括了，報廢的儀器設備，計算機、打印機、投影儀等辦公設備，甚至是辦公桌、門窗等可供材料拆卸并具備潛在使用價值的物品。如果能通過有效的手段，將它們能夠二次利用起來，將使得這些材料可以繼續得到應用，發揮其價值[7]。圖1是根據南華大學實際情況結合實驗室特點設置的基于報廢物品回收再利用的開放實驗體系。

（2）增設相應實驗項目。

在宣揚綠色制造和可持續發展主題下，通過廢棄物再利用來開設實驗課程，如何制定一系列符合規范要求的實驗項目是最大的難點。因此，本課題的一個主要任務就是要搜集大量相關主題實驗素材，整理，并進行升華，使之與培養方案匹配，并支撐畢業要求條件。

（3）建立共享網站。

報廢物品被回收存儲起來后，如果不能及時轉化利用，那么越來越多的待利用的報廢物品將會成為管理的沉重負擔。如果能建立共享網站，學生便可隨時隨地瀏覽資源信息，或者根據已有物品進行作品設計。

而實驗項目的設立是在嚴格篩選下完成的，且其運行過程中依托報廢物品回收實驗室和網站的開放實驗體系，拉近學生與實驗、設計、產品開發的距離，反過來，并不斷完善實驗室和網站內容[8-9]。

3? 存在的相應問題及解決方案

開放實驗具有一系列優點，但其缺點也很明顯，就是對實驗設計人員和實驗指導老師要求較高。教師需要提前把握好學生的實驗每個環節，并預先指明相應實驗方向，尤其是要避免學生在整個實驗環節無法正常開展實驗和得到相應鍛煉。本文作者通過建立報廢物品回收實驗室及相關回收體系并以此開設了南華大學夏季學期開放實驗課程，并取得了學生的一些良好反饋。而如何將綠色制造等先進理念和專業能力、學識水平等有效結合進而完成新工科背景下大學生綜合能力與素質的培養，還存在很長的距離[10]。而現在存在的主要問題如下。

（1）要虛實結合地針對大學生綠色制造素質完成系統的培養。針對本課題所致力的大學生綠色素質培養研究，其實現是通過將這一理論貫穿與以“變廢為寶”等為主題的一系列開放實驗課程中，在理論建設和培養實踐過程中，要將二者有機結合，還要加強實驗實踐過程中綠色制造的概念、內涵和技術意義的學習。

（2）尚未編寫出成熟的相關主題實驗課程教學大綱和指導書。一門新的實驗課程的建設尚且需要多年的經驗積累和持續改進，更何況要在以報廢物品再利用為主題還要強調綠色制造素質培養的前提下。因此，要開設出既能符合專業培養需求又同時貫徹綠色制造等理念的開放實驗課程，需廣泛動員全院乃至全校師生參與，形成科學合理的開放實驗項目。

（3）師生對報廢物品的再利用可能存在抗拒心里。一般報廢物品中大部分零部件可靠性不如新的，一些師生在剛接觸使用的時候可能會存在一定的抗拒心里，需從可持續發展等角度加強宣講和研討。

基于綠色制造理念所研究并構建的報廢物品回收實驗體系，對于辦學經費有限的獨立院校而言，可以說是一舉多得的辦學措施。一般來說，具備以下3個方面的實際意義。

（1）實驗所需運行經費少，且可從多個方面強化獨立學院學生創新能力和動手能力的培養。除實驗場地稍大、物品管理較困難等缺點外，從經濟上來講節省了儀器設備耗材等耗費較大項目，這對辦學經費進展的獨立學院而言意義是明顯的。

（2）這類開放實驗的開設是實驗教學機制的創新，彰顯了以學生為主體的實驗教學特色。在報廢物品回收并開展實驗過程中，需要學生自己利用已有材料設計和開發相應實驗并獨立完成。不同于已往傳統實驗，自始至終是以學生為主體的。

（3）可向學生倡導和灌輸可持續發展和綠色制造理念。報廢物品再利用的開放實驗體系是圍繞可持續發展和綠色制造理念而設計的，這和我們專業認證中對學生的畢業要求是緊密切合的。

4? 結語

以培養學生綠色制造素質為目的，通過報廢物品回收相關開放實驗體系貫徹實現，既可節省人員耗費，同時可使創新能力和動手能力得以加強。從而發掘出一條適應“高級應用型人才”培養的、可持續發展的實驗教學創新之路，可為其他院校相關實驗提供一些參考。

參考文獻

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