協(xié)同育人模式下創(chuàng)新訓(xùn)練的探索與實踐

祖海英，宋玉杰，于浩楠，李森，閆月娟

（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，促進產(chǎn)教融合校企合作協(xié)同育人模式的出現(xiàn)與發(fā)展。在本科高校的教學(xué)過程中，工程訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要課程[1]。工程訓(xùn)練一般采用模塊化、分層次的教學(xué)方式，其中創(chuàng)新訓(xùn)練模塊是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的重要模塊，同時也是與企業(yè)聯(lián)系最為密切的模塊。創(chuàng)新訓(xùn)練模塊開設(shè)了幾年，但由于時間、人員、資金等方面的限制，創(chuàng)新訓(xùn)練模塊還處于萌芽期，未充分適應(yīng)現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對接新產(chǎn)業(yè)不足，因此迫切需要開展協(xié)同育人模式下創(chuàng)新訓(xùn)練的探索與實踐[2]。

1 創(chuàng)新訓(xùn)練運行機制確立

目前工程訓(xùn)練中心創(chuàng)新訓(xùn)練模塊的工作沒有明確的運行方式，多以課外活動小組和興趣小組的形式運行，主要靠教師和學(xué)生的興趣運行，很難保證創(chuàng)新活動長久維持下去，并發(fā)展壯大起來。因此在此次改革中，我們與相關(guān)高新技術(shù)企業(yè)對接，按照企業(yè)的需要設(shè)定創(chuàng)新訓(xùn)練項目，每個項目配備企業(yè)技術(shù)人員作為指導(dǎo)教師，與學(xué)校教師協(xié)同指導(dǎo)學(xué)生，采用研討式教學(xué)模式，完成項目。運行過程中以學(xué)生為本，采取開放式合作。對綜合創(chuàng)新訓(xùn)練項目按照申請、立項、開題、中期檢查、結(jié)題驗收進行管理。

除了設(shè)定創(chuàng)新訓(xùn)練項目外，還進行“個性化培養(yǎng)項目”，即學(xué)生自主申報課題，這些課題可以是科研項目，也可以是學(xué)生自己創(chuàng)意的課題。學(xué)生可以充分利用中心的各種教學(xué)資源，充分發(fā)揮個人的想象力和創(chuàng)造力，在教師指導(dǎo)下，按照自己的創(chuàng)新設(shè)計意圖，完成產(chǎn)品設(shè)計、加工制作、組裝、試驗等全過程[3]。

2 創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)模式改革

創(chuàng)新訓(xùn)練模式探索采取線上和線下相結(jié)合、理論指導(dǎo)與設(shè)備實踐操作相結(jié)合、創(chuàng)新訓(xùn)練項目與典型工程實例相結(jié)合三種方式進行[4]。創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)理論等內(nèi)容采用線上培訓(xùn)方式進行，設(shè)備實踐操作技巧采取線下培訓(xùn)方式。過程中指導(dǎo)教師和學(xué)生相互促進，參與企業(yè)實際工程案例，提高解決實際復(fù)雜工程問題的能力[5]。鼓勵學(xué)生參加教師科研項目，倡導(dǎo)積極參加國家級、省級大學(xué)生創(chuàng)新項目和大學(xué)生創(chuàng)新大賽及工程訓(xùn)練大賽等實踐活動[6]。目前已針對學(xué)生普遍感興趣的內(nèi)容開設(shè)UG 三維實體造型、3D 打印等選修課程。今后我們還將針對學(xué)生的創(chuàng)意創(chuàng)新，設(shè)置相應(yīng)的實踐選修課程。

創(chuàng)新訓(xùn)練項目成績評定采用過程性考核，根據(jù)每組學(xué)生上報的各立項報告、階段性成果報告及每位學(xué)生在項目中所起的作用進行考評，同時將考評結(jié)果計入實訓(xùn)總成績[7]。

3 創(chuàng)新訓(xùn)練項目建設(shè)

（1）精密檢測項目。

基于協(xié)同育人模式，根據(jù)精密測量技術(shù)的發(fā)展趨勢，積極探索精密檢測創(chuàng)新訓(xùn)練項目教學(xué)內(nèi)容、方法、模式和手段，促進制造技術(shù)、自動化集成技術(shù)、光學(xué)、電子、計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)的交叉和跨界整合，支持高校在機械制造及其自動化專業(yè)設(shè)置精密檢測學(xué)科方向，完善精密檢測技術(shù)基礎(chǔ)理論，搭建一個精密檢測創(chuàng)新訓(xùn)練平臺，為企業(yè)輸送更多的精密檢測技術(shù)人才。

利用工程訓(xùn)練中心現(xiàn)有三坐標測量機、手持激光掃描儀、測量仿真教學(xué)系統(tǒng)等硬件設(shè)備和相應(yīng)的軟件教學(xué)資源，依托博盛睿創(chuàng)公司的軟硬件資源開展精密檢測綜合創(chuàng)新訓(xùn)練項目。并成功申請了教育部高教司產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人項目，促進該項創(chuàng)新訓(xùn)練的開展。典型精密檢測創(chuàng)新訓(xùn)練項目實例，如圖1所示。

圖1 復(fù)雜曲面的精密檢測

（2）增材制造項目。

近年來，增材制造技術(shù)發(fā)展迅速，對制造行業(yè)和其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠影響，使制造技術(shù)和生產(chǎn)方法發(fā)生了顛覆性變革，其市場需求呈幾何級數(shù)增長，并成為智能制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。基于企業(yè)對增材制造技術(shù)應(yīng)用型人才的需求，應(yīng)大力開展增材制造綜合創(chuàng)新訓(xùn)練。

我校與增材制造相關(guān)企業(yè)申請教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目，開展了增材制造創(chuàng)新訓(xùn)練項目，通過幾個典型的工程實例，分析產(chǎn)品特征，培訓(xùn)使用UG 和Geomagic 軟件進行逆向造型的原則、方法、思路、技巧和步驟，使學(xué)生能夠應(yīng)用UG 和Geomagic 軟件對產(chǎn)品進行三維逆向造型，并能獨立完成復(fù)雜產(chǎn)品的逆向造型工作。

（3）數(shù)控激光加工創(chuàng)新訓(xùn)練項目。

近幾年數(shù)控激光加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對掌握數(shù)控激光加工技術(shù)的人才需求大幅增加。同時數(shù)控激光加工技術(shù)被學(xué)生掌握并熟練應(yīng)用，更有利于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意作品的制作。因此迫切需要開展數(shù)控激光加工創(chuàng)新訓(xùn)練項目。

2019年，我校利用中央支持地方資金先后購置了金屬激光切割機床和非金屬激光切割機床，對教師進行相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，建立了激光加工工藝庫，順利開設(shè)了數(shù)控激光加工創(chuàng)新訓(xùn)練項目。學(xué)生通過自主設(shè)計、網(wǎng)上預(yù)約、自主下單、工藝設(shè)置、實際激光切割等環(huán)節(jié)完成作品，過程中教師對其作品設(shè)計、加工工藝進行指導(dǎo)、評估和評價，以此培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。學(xué)生數(shù)控激光切割加工作品，如圖2所示。

圖2 數(shù)控激光加工作品實例

（4）工程訓(xùn)練大賽創(chuàng)新訓(xùn)練項目。

全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽為教育部和財政部支持的國家A 類競賽，依托該項競賽，開展工程訓(xùn)練綜合能力競賽創(chuàng)新訓(xùn)練。每3 名學(xué)生自由組隊，首先按照工程訓(xùn)練大賽要求設(shè)計、加工、裝配、調(diào)試作品“無碳小車”，其次每隊撰寫報告、制作答辯PPT、錄制視頻、準備現(xiàn)場競賽，最后每隊進行答辯和現(xiàn)場競賽。教師全程進行指導(dǎo)、把關(guān)、答辯評審。每隊的成績由三部分組成：作品競賽成績、報告成績和答辯成績，每名學(xué)生的成績除了三項每隊共同成績外，再加上隊互評成績。通過開展這項創(chuàng)新訓(xùn)練項目，提高了學(xué)生綜合創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問題的能力。

上述創(chuàng)新訓(xùn)練項目的教學(xué)內(nèi)容在原有的機械工程技術(shù)中融入電控、智能制造等前沿技術(shù)，拓寬了學(xué)生的視野，改善了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，使學(xué)生掌握當前先進的制造技術(shù)，為今后的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、科學(xué)研究和企業(yè)工作奠定基礎(chǔ)。

4 創(chuàng)新訓(xùn)練師資隊伍建設(shè)

創(chuàng)新訓(xùn)練項目涉及智能制造、精密檢測、大數(shù)據(jù)等多學(xué)科交叉技術(shù)，教學(xué)內(nèi)容新穎，需要指導(dǎo)教師與時俱進，儲備多學(xué)科技術(shù)理論知識，具備高水平工程實踐指導(dǎo)能力，因此需要打造一支技術(shù)過硬的創(chuàng)新訓(xùn)練師資隊伍[8]。采取如下措施，首先聘請高技術(shù)企業(yè)人才為導(dǎo)師，指導(dǎo)學(xué)生實踐操作[9]。其次邀請校內(nèi)科研能力強的教師訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)研究能力。最后派教師到高校、科研院所進行培訓(xùn)、交流、訪學(xué)，提高指導(dǎo)能力[10]。

5 結(jié)語

（1）與企業(yè)對接，確立創(chuàng)新訓(xùn)練運行機制。按照企業(yè)需要設(shè)定創(chuàng)新訓(xùn)練項目和個性化培養(yǎng)項目，學(xué)校教師與協(xié)同指導(dǎo)學(xué)生，采用研討式教學(xué)模式。

（2）探索采取線上和線下相結(jié)合、理論指導(dǎo)與設(shè)備實踐操作相結(jié)合、創(chuàng)新訓(xùn)練項目與典型工程實例相結(jié)合三種模式進行創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)。

（3）基于協(xié)同育人理念，建設(shè)精密檢測、增材制造、數(shù)控激光加工、工程訓(xùn)練大賽等創(chuàng)新訓(xùn)練項目，創(chuàng)新訓(xùn)練項目中融入電智能制造、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)＋”等前沿技術(shù)。

（4）與企業(yè)聯(lián)合打造一支技術(shù)過硬、科研能力強、實踐能力高的創(chuàng)新訓(xùn)練師資隊伍。