在实践教学中提高学生综合素质—专访合肥工业大学工业培训中心主任朱华炳教授

□ 本刊记者 安 健 张 鹏

☆国家级实验教学示范中心建设系列报道⑨☆

在实践教学中提高学生综合素质—专访合肥工业大学工业培训中心主任朱华炳教授

□ 本刊记者 安 健 张 鹏

编者按：在“一流目标、一流设备、一流质量、一流管理”的总要求下，合肥工业大学工业培训中心在朱华炳教授带领下从设备购置、教学模式、课程开发等方面推进实践教学，培养学生“大工程”意识、创新意识和创新能力，使学生综合素质得到全面提高。他们的建设成果，得到了各方的认可与好评，在兄弟院校中也发挥了很好的示范作用。我刊(www.cmee-online.com)在本次采访过程中，得到了合肥工业大学教务处唐治中同志的大力帮助，在此一并表示感谢。

朱华炳，博士，教授，硕士生导师，中国机械工程学会高级会员，合肥工业大学工业培训中心主任。1983年毕业于合肥工业大学机械制造工艺专业，分配到安徽省怀宁食品机械厂工作，1985～1990年任该厂副厂长，1990年在合肥工业大学CIMS研究所攻读硕士学位，1993～1999年任合肥工业大学机械系讲师，1999～2004年任机械与汽车工程学院副教授，2004年9月开始任工业培训中心主任，2008年起任教授。先后担任教育部国家级工程训练中心学科组副组长、华东高校工程训练教学学会常务副理事长、全国大学生工程训练综合能力竞赛专家委员会委员、合肥工业大学第三届本科教学指导委员会委员等职。主持或参加的项目有国家自然基金重点项目“机电产品绿色设计理论与方法研究”、安徽省攻关项目“汽车车架CAD/CAE/CAPP/CAM集成系统的建立”，机械工业技术发展基金项目“机械产品快速设计技术研究”，合肥市重点科研项目“基于CIMS环境的冰箱柔性制造核心技术群的研究开发”以及10多个企业合作项目。获得省级科技进步奖三等奖1项、国家级教学成果二等奖1项、省级教学成果特等奖1项、二等奖1项、三等奖1项，在各类学术会议及国内外学术刊物上发表研究论文50余篇，出版著作2部。主要研究方向为计算机集成制造系统、数控技术及应用、生产物流、制造系统工程及应用技术，所开发的项目在多家工厂企业得到了应用，取得了良好的经济效益和社会效益。

问：合肥工业大学工业培训中心是教育部首批国家级工程训练实验教学示范中心，形成了以“多类型、递进式、多层次、模块化、创新性、开放式”为特征的现代工程训练实践教学模式，同时构建了完善的工程训练实践教学质量保障体系。您能详细为我们诠释该教学模式和质量保障体系在本科生培养中的作用吗？

答：“多类型”是指学校为培养学生的创新能力和工程素养，将全校所有专业的学生分成工程训练A(机械类)、B(近机类)、C(非机类)、D(文管类)4种类型，全部纳入工程训练课程教学，获得对现代工业生产方式和生产工艺过程的基本知识，接受生产工艺技术组织管理能力的基本训练，其中工程训练A类训练时间长达6周。

“递进式”是指教学方法由浅入深，循序渐进，由认识到入门，由初级到高级。如中心建设的“工程认知馆”，将不同学科工程设备的整体信息、行业发展的主要过程及工艺实物展览，采用多种媒介展示，使学生建立一个感觉、认知、思维、记忆和兴趣相互联系的“大工程”认知概念，从而达到“认知工业过程、激发工程兴趣、建立工程意识、奠定发展基础”。在获得感性认识和掌握基本理论知识后，再进行一系列基本技能训练，按照从简单到复杂、从传统加工到现代制造技术再到综合性、设计性、研究探索性实践，以递进式实践教学实现工程实践能力直至综合素质提高的目的。

“多层次、模块化”是为满足不同专业、不同年级学生的培训目标，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认知的基础上，熟悉综合工艺技术内容，逐步形成“大工程”意识。为此将各类教学内容分成3个层次：(1)基础实践知识培养教育层次：开设通识基础实训实验综合课程，注重趣味性、操作性、实用性，掌握基本实训实验的原理方法与技能，使学生基本具备自主设计、参与创新实训实验的能力。教学模式为教师理论讲解，指导教师示范，学生实际操作。(2)综合实践能力培养教育层次：在课内从应知应会过渡到专题式和选题式实训实验为主，在课外以自主设计为主，给出自主研学学分，使学生体验到创新的乐趣和自信。教学模式为教师理论讲解，学生根据课题操作加工，指导教师检查、协助。(3)自主创新能力培养教育层次：根据实训实验选题自行设计方案并加以实现，学生自拟题目、自行设计方案、自主完成制作过程等环节。在选题内容上注重面向社会生活、生产实践、科学前沿，提倡实验教学与科研课题相结合，创造条件使学生较早地参与科学研究和创新活动。教学模式为学生根据课题自主设计、加工，指导教师审查方案、协助指导。每个层次内容又分成2～3个模块，各模块可根据教学需要灵活搭配组合。如在基础实践知识培养教育层次的训练中，有电工加强模块、数控加强模块、车工加强模块等，学生在完成公共训练项目后，可根据自己的专业发展特点，选择不同的基本加强模块，从实践中认识和总结规律，进而提升到理论高度，为今后的专业学习打下扎实的基础。“创新性”是注重对学生创新意识和创新能力的培养，在每个基本训练项目上都设有创新制作单元，分阶段分层次有意识地培养学生创新思维。“开放式”是在综合创新教学过程中，采取学生预约，指导教师指导，全时段开放模式。

建立实践教学质量保障体系，是因为工程训练课程采用学分制下的分散实习教学模式，训练全程跨度长、项目多，为保障教学质量，在2006年7月建立实践教学质量保障体系—《质量手册》，该手册引入ISO9001标准管理体系的思想、原则和方法，明确教学活动由谁做、谁查，过程怎样记录，如何分析、评价和持续改进等，有效地保障了教学质量管理过程始终在规范、优化、高效的状态下运行。同时《质量手册》强调持续的教学质量改进，选用必要的信息数据，对教学全过程每个环节的客观状况进行记录、描述，为教学质量管理和控制过程提供可实证、可追溯的客观依据。信息反馈采用中心质量监督小组、教学督导和学生三方反馈渠道，及时地传递管理部门和执行部门的双向信息。通过对反馈信息分析，及时纠正和采用预防措施，使工程训练教学的各个环节不断改进并形成良性循环的机制，该体系已连续5年通过ISO9001国际标准质量体系认证。

问：2005年教育部启动了“高等学校实验教学示范中心建设和评审工作”，贵中心购置了大量先进的仪器设备，您能选取2～3件设备，简要介绍其在实验教学中表现出来的突出特色、教学功用以及使用这些设备所获成果吗？

答：2005年教育部启动了“高等学校实验教学示范中心建设和评审工作”，学校把工业培训中心列为学校实践教学特色与亮点的重点建设单位，提出了“一流目标、一流设备、一流质量、一流管理”的总要求，进一步加大对中心的投资力度，分批投入合计1953万元，购置了大量先进的仪器设备，对学生实践能力与创新能力培养起到极大的促进作用。例如为保障工程训练与当前工业主流技术相衔接的指导思想购置的FDLG-R-3装配机器人，培养学生的工业控制、计算机编程、机电综合等现代制造技术和管理方面的综合能力，在教学过程中，学生自行运用Step7软件编程来设计和调试FDLG-R-3装配机器人动作，获第一届全国大学生工程训练综合能力竞赛一等奖；再如为培养学生的机械设计、三维图形绘制、创新产品设计等现代制造技术和管理方面的综合能力购置的F-PrintA快速成型机，学生在实习过程中可将其构思或创新的作品快速实现，极大地激发学生的创新思维，在第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛中获得一等奖。

问：工业培训中心注重对学生创新意识和创新能力的培养，在每个基本训练项目中都设有创新制作单元，您可以结合实例为我们谈谈中心是怎样培养学生创新能力的吗？

答：学生创新意识和创新能力的培养不会是一蹴而就的，按照学习认知规律—“实践—认知—再实践—再认知”，中心在每个基本训练项目中都设有创新制作单元，学生实习制作工件贯穿整个工程训练过程，基本思路是让学生在工程训练中做到“学中做、做中想、想中改、改中创”。即开始实训时学生在指导教师带领下学习基本操作技能、掌握基本工艺知识，在制作实习件过程中提倡和注重学生思考“为什么要这样做”，达到实践与理论相融合。在学习和掌握操作技能和工艺知识以后，进入创新制作单元，而我们在设计制作实习件图纸时，有部分尺寸和形状是要求学生自己设计加工完成的，这时学生就要“做中想”，如何将所学技能和知识融会贯通，既要完成实习工作，又要有创新性。完成设计之后，让学生相互比较方案，利用学生争强好胜心理，鼓励学生在“想中改”，在这个过程中，有许多学生都会有“奇思妙想”，迸发出创新思维的火花，想做出其他同学没有做过的作品，经过教师的指导，最终完成“改中创”环节，达到创新制作单元教学目的，为后续工程创新训练奠定创新能力的基础。

问：“课程”作为实现学校教育目的的手段，在学校教育中始终居于核心地位，也是教学改革的核心。贵中心在课程改革与建设中采取了哪些措施？

答：工程训练课程是高等工科院校本科生进行工程素质教育和技能培训重要的、必不可少的实践性教学环节，是面向我校全体本科生的公共训练平台。本着为我校“厚基础、宽口径、强能力、高素质”人才培养目标和“工程基础厚、工作作风实、创业能力强”的人才培养特色服务的教学宗旨，结合工程训练课程的特点，确立了有自身特点的“一个中心、两点服务、三个培养”教育教学改革思路。“一个中心—以实践教学为中心，确保教学中心工作不动摇；两点服务—调动教师、管理人员共同为实践教学服务；三个培养—培养学生工程意识、培养动手能力、培养创新能力。”在课程改革与建设中，教学方法与手段改革是课程体系建设的重要支撑条件。近年来，中心构建了以培养学生的实训、实验素养为“基础”教学平台、以培养学生的综合实验能力，加强学生课程之间的联系为主要目标的“综合设计实训、实验”教学平台和以培养学生的创新设计能力为主要目标的“创新实训、实验”教学平台。同时在研究分析本科4年学习过程基础上，针对不同年级学生所具有的知识、能力背景，采取“递进式、多层次、模块化、创新性、开放式”为特色的现代工程训练的实践教学模式，形成了贯穿本科全过程的完善的工程训练实践教学体系。具体从以下几个方面付诸实施：(1)教学管理—在教学编排和管理上采用学生网上选课和中心引导派位相结合的方式，充分利用现有的教学资源。学生主动利用先进的实践教学设备进行多层次开放式实践，将单调的实习变成实际工作的模拟训练，达到理论与实践的统一、知识与能力的统一。(2)根据科学技术发展及时进行教学方法和手段更新—随着现代制造技术的发展与更新越来越快。中心购置了工业化标准的数控、等离子、激光等现代加工设备42台，构建了DNC网络，及时调整训练内容和时间，编写教材，改革教学内容，使数控和网络化制造教学成为中心教学特色之一。(3)积极探索学分制下的教学方法—采取理论讲课与现场实习同场实施的教学方式，在感性认识的基础上，理解和消化理论知识；在培养学生动手能力的同时，提出问题，启迪学生思维，鼓励学生在实训和实验过程中，多角度提出假设，指导教师引导学生根据各种假设存在的意义，评价其可行性；提高学生分析问题和解决问题的能力。(4)实训和实验考核方法—课程考核的目的是检验学生训练效果，因此中心对实践教学训练内容和训练效果提出了具体考核方法，中心规定：对于实训课程(工程训练、电子实习类)结束后，必须参加实操考试，未取得及格成绩者须重修，改变以往只要学生参加工程训练，即可取得合格成绩的教学检验方式；对于学生实验的效果评价，强调过程跟踪，从实验预习、实验表现、问题提问、思维活跃程度、解决问题的能力到实验报告等都是考核成绩的依据、重视实验效果的综合评价，彻底改变单一的由实验报告确定成绩的办法。(5)鼓励教师积极参与教改项目，由示范中心多名教师参与的“工科创新创业人才培养机制的研究与实践”项目获国家级教学成果二等奖，工业培训中心主任朱华炳教授主持的“工程训练课程教学质量保障体系的研究与实践”教改项目获得2010年安徽省教学成果特等奖。

问：“示范”与“辐射”是国家级实验教学示范中心建设的目的之一，工业培训中心在学术交流、资源共享、成果推广方面承担了哪些工作？

答：根据教育部门相关文件精神，国家实验教学示范中心要进一步加强建设，认真总结经验，凝练优质实验教学资源，开放实验教学网站，承担相关师资培训任务，积极开展国际国内交流与合作，借鉴吸收国内外实验教学和实验室管理的先进经验，加强实验教学研究，不断开拓创新，探索实验教学改革新思路，引领实验教学改革方向，为全国高等学校实验教学提供示范。合肥工业大学工业培训中心按照教育部指示精神，注重加强学术交流与合作，实现课程资源共享。已与莫斯科国立技术学院、英国里兹大学、美国休斯顿大学、上海大学、山东大学、华中科技大学、安徽工业大学等高校建立了良好的合作关系。2009年6月，中心承办了“国家级工程训练示范中心主任联席会”第四次工作会议。同时积极指导和协助中国科技大学、安徽大学、三峡大学等兄弟院校筹建工程训练中心，中心的部分改革思路和成果在国内得到推广，产生了较好的示范和辐射作用。