基于校内工程训练中心的卓越工程人才培养探索与实践

丁文政 郁汉琪 周明虎 汪木兰

南京工程学院工业中心 江苏南京 211167

基于校内工程训练中心的卓越工程人才培养探索与实践

丁文政 郁汉琪 周明虎 汪木兰

南京工程学院工业中心 江苏南京 211167

深入开展工程实践活动是应用型人才工程能力培养的重要环节。面对大量学生直接进入企业参与实践存在的一些制约，南京工程学院依托机械工程省级重点学科的优势，结合数控装备制造行业特点，开拓产学研合作，共建校内工程训练中心。在校内工程训练中心平台上，探索通过工程项目训练的实施，使学生直接参与产品的开发设计、加工制造和生产管理的全过程，从而切实锻炼和提高工程能力。

工程训练中心；产学研；卓越工程人才

自中国工程院教育咨询项目组发布《我国工程教育改革与发展咨询报告》以来，“加强学校的工程训练，提升学生分析与解决实际问题的能力”就一直是我国工科院校教学改革的方向和目标。2014年教育部发布的《中国工程教育质量报告(2013年度)》显示，用人单位认为我国工科毕业生的实际动手能力仍需要增强。产学研合作教育，作为增强学生实践能力的重要途径[1]，在国外发展已有几十年的历史，衍生出了美国斯坦福大学以科研项目为中介的“产学研培养”模式、新加坡南洋理工大学以生产实习为中介的“教学工厂”模式、德国应用科技大学以职业技能培养为中介的“现场工程师”模式等[2-5]。借鉴世界先进国家高等工程教育的经验，2010年我国教育部正式颁布了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)，本着“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，旨在通过高校与企业的密切合作，联合培养工程师后备人才。

我校一直以来都很重视产学研合作培养人才方面的工作，尤其是利用校办科技产业构建了校内产学研联合体，为高素质应用型人才的培养创造了良好条件[6]。2010年我校获批为“卓越计划”首批实施高校，学校进一步开展形式多样的校企合作，开拓产学研合作的新领域。本文结合我校机械设计制造及其自动化专业(先进制造技术方向)的卓越计划实施过程，通过产学研合作共建校内工程训练中心，为卓越工程人才工程能力的培养提供有益探索。

1 卓越计划实施中工程能力培养面临的困难

“卓越计划”要求“学生要有一年左右的时间在企业学习，学习企业的先进技术和先进企业文化，深入开展工程实践活动，参与企业技术创新和工程开发，培养学生的职业精神和职业道德”[7,8]。但在实施过程中，校企联合培养遇到了一些困难，主要体现在以下几方面。

1.1 企业参与联合培养的积极性不高

因为校企双方的利益兴趣点不同，企业具有利润导向，注重合作带来的经济价值；而大学是人才质量导向，考虑合作是否有利于人才培养。尽管在文件中对参与“卓越计划”的企业将有财税方面的支持和倾斜，但现实政策的执行不到位，难以成为企业追逐的动力源；再加上现在大多数中小企业都是私有企业，很难把为学校提供办学支持当作是义务，因此导致难以与企业达成联合培养的协议。

1.2 企业的接收能力有限

我校先进制造专业方向从2010级开始，每年有近80名学生的规模参与“卓越计划”培养。2013年的秋学期两个班分别成建制进入南通国盛机电集团有限公司和南京康尼机电股份有限公司进行工程实践环节学习。一段时间的运行表明，40名学生的集中实习会影响到企业正常的生产秩序，两家企业都表示几十名学生的安全管理难度较大。

1.3 学生难以深入开展工程实践活动

企业缺乏学生培养的经验和氛围，难以从人才培养的角度进行工程实践内容的设计和组织。基本是将学生分散在各个岗位上跟着师傅观摩，由于生产的计划性、时间性，师傅很少让学生直接进行工程实践的锻炼；另外由于企业生产的重复性，使得学生工程实践的内容过于狭窄，学生工程能力的培养不够全面。

“卓越计划”中安排学生去企业实习的目的是让学生通过直接参与产品的开发设计、生产制造和组织管理等过程，真正将理论知识应用于实践，解决实际问题，从而锻炼和提高工程能力。本着这一目的，我们依托数控装备制造行业特色，在整合学科和工程训练教学资源的基础上，在校内建立工业化的先进制造技术工程训练中心，通过工程项目的实际训练尝试对2011级卓越计划实验班的学生进行工程能力的培养。

2 产学研合作共建校内工程训练中心

2.1 工业化工程训练中心的定位

通过与多家合作企业的探讨，我们将校内工程训练中心定位于：紧跟最新工业技术发展，营造一个高度仿真的工业环境，使学生在其中经历“产品开发设计—加工制造—生产管理”的全过程，从而承担起到企业实习训练的任务。校内工程训练中心可以发挥学校在教育方面的特长，使训练内容和训练效果都比直接到企业更有优势；培养的学生不仅是只懂得生产的传统型工程师，而且是能够负责更高层面工作的技术管理人才(包括产品设计、人才培训、市场开拓等)[9-11]。

2.2 工业化工程训练中心硬件建设

与课堂理论教学不同，工程训练环节的教学更依赖于仪器设备等硬件条件[12,13]，因此需要结合行业特点来构建硬件平台。在“中央财政支持地方高校共建实验室”项目的支持下，优先在校内建立了“先进制造技术工程训练中心”。但学校给予的资金支持毕竟是有限的，为了进一步完善工程训练中心的硬件资源，我们深入开展校企联合。与西门子公司产学研合作共建PLM(UG)软件培训中心，从而为产品开发设计提供软件平台；与海德汉公司产学研合作共同开发五轴联动加工中心和全功能车削中心，从而为生产制造提供高档数控机床。图1所示为先进制造技术工程训练中心硬件平台总体结构。

图1 先进制造技术工程训练中心硬件平台总体结构

2.3 工业化工程训练中心软件建设

软件建设重在工程训练项目的开发[14]，要求项目的选择更加注重实用性，注重体现数控装备行业特色，彰显我校机械学科的优势。训练项目的开发要体现图2所示的包含多个工程环节的大工程理念[15]。训练项目的内容力求反映硬件平台所承载的多项先进技术，包括CAD/CAM技术、多轴联动加工技术(五轴联动加工、车铣复合加工)、特种加工技术(电火花加工、激光加工)、精密测量技术(激光干涉仪、三坐标测量机、粗糙度仪)等。通过与行业企业的多次研讨，我们首期开发了“数控伺服进给系统”工程训练项目，下面从该项目的设计、教学组织实施以及学生学习评估等方面进行介绍。

3 工程训练项目的设计、实施与评估

3.1 工程训练项目的设计

该训练项目的目标是培养学生综合运用所学的知识，自行完成“数控伺服进给系统”从开发设计、加工制造、机电联调到精度检测的全部工程环节。因为是首次实施，为增强学生的感性认识，教师先制作了一套样品作为参考。项目的具体任务分配见表1，从而实现基础理论、工程技术、工程软件在工程项目上的全面应用。通过这一项目的训练，可以实现学生以下工程能力的锻炼：机械设计、三维建模、数控加工、电气控制、精密检测、成本和质量意识。

表1 工程训练项目任务分配

3.2 工程训练项目的实施

由于该训练项目综合性强、工程量大，因此安排在学生全部理论课程完成后的第7学期进行，共20周集中在校内工程训练中心完成。2011级卓越计划实验班共39人，全班学生分成8个小组，以组为单位完成项目，每组4～5人，每组安排项目组长1名，每两组安排1名指导教师。项目任务布置如下：工作台有效行程300 mm；工作台定位精度±0.005 mm/300 mm，重复定位精度±0.003 mm；工作台最大速度0.6 m/s；工作台最大负载15 kg。为保证最后成果的质量，项目实施过程中，每个阶段成果都必须由指导教师审核通过后才能进行下一阶段的任务。

3.3 工程训练项目的评估

作为教学性质的长周期工程训练项目，显然根据最终成果进行单一评价是不合适的。因此我们采用“平时打分，阶段汇报，最终评价”相结合的过程评估方法[16]。在平时打分时，要细化到对学生各项工程能力的评价上，体现评估的客观性；在阶段汇报和最终评价时，邀请企业人员参加，采用评委评价和小组互评相结合的方式，体现评估的全面性。

4 结束语

现阶段我国的国情决定了大多数企业无法接纳大量学生到企业进行深度的工程实践能力培养。因此需要拓展多种渠道，在以校外实习基地为辅的基础上，通过产学研合作的方式加大校内工业化工程训练中心的建设。使校内工程训练中心作为工程师后备人才工程能力培养的重要平台，承担起了部分企业化的工程教育基地的任务，从而为解决当前大量学生进入企业进行有效实习的难题，提供了一条可行途径。

当然校内工程训练中心不能代替所有的企业实习环境，像有些大型石油、化工企业很难在校内复制，另外真实企业实习环境对企业文化、职业精神和职业道德的熏陶作用也是校内工程训练中心难以企及的。因此工程实践能力的培养还需要结合学科、专业和行业特点，依托各高校的优势和特色，进一步进行探索。

[1] 钟秉林.深入开展产学研合作教育,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才[J].中国高教研究,2000(6):15-17.

[2]谢开勇.国外高校产学研合作模式分析[J].中国科技论坛,2014(1):119-122.

[3]刘娟.国外产学研联合培养研究生的主要模式及策略研究[J].职业技术教育,2009,30(28):84-89.

[4]李庆丰,薛素铎,蒋毅坚.高校人才培养定位与产学研合作教育的模式选择[J]. 中国高教研究, 2007 (2): 70-72.

[5]李琳,陈京京,王杰.面向卓越工程人才培养的产学研深度合作模式[J].高等工程教育研究,2013(1):66-70.

[6]左健民,郑锋.产学研相结合为培养高素质的应用型人才开拓新路[J].中国高教研究,2002(8):53-54.

[7] 李蓓,姚庆,管图华.工程训练中心平台在实施“卓越工程师计划”中的作用探析[J].实验技术与管理,2014,31(5):167-170.

[8]徐新成,朱建军,赵春锋.“卓越工程师教育培养计划”工程训练教学改革[J].实验室研究与探索,2014,33(5):223-227.

[9]李晓春,曲晓海,杨洋.工程训练教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索,2014,33(1):229-232.

[10] 于兆勤,吴福根,郭钟宁.基于项目驱动的现代工程训练方法研究[J].实验室研究与探索,2012,31(8):131-133.

[11] 杨斌,王振玉. 基于产品的工程训练教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索,2013,32(11):189-192.

[12] 楼建明,傅越千,鲍淑娣.基于“产学合作、项目驱动”模式的校内工程训练中心建设与实践[J].实验技术与管理,2014,31(1):123-126.

[13] 王建伟,许学东,王丰晓.六个转变:大学工程训练中心内涵式发展与创新[J].高等工程教育研究,2011(4):82-85.

[14] 吴波,隋金玲,刘华.“校企联合、资源共享”的工程训练课程建设与实践[J]. 中国大学教学,2013(5):55-57.

[15] 周继烈,钱俊,唐洁.大工程背景下高校工程训练及工程训练中心的建设[J].实验技术与管理,2012,29(8):119-121.

[16] 华中科技大学高等工程教育研究中心课题组.项目学习的评价-光电工程创新创业人才培养的工程训练体系探索[J].高等工程教育研究,2010(6):82-87.

Cultivation of Outstanding Engineering Talents Based on Inside-school Engineering Training Center

Ding Wenzheng, Yu Hanqi, Zhou Minghu, Wang Mulan

Industrial Center, Nanjing Insitute of Technology, Nanjing, 211167, China

Engineering practice is one of the most important factors in education of applied talents. In view of the fact that it was difficult to accept a lot of students in enterprises, Nanjing Institute of Technology broadened the cooperation of enterprise, university and research institute, and constructed the inside-school engineering training center based on the advantage of the province key discipline-mechanical engineering and the characteristic of the trade of NC equipment. Based on the inside-school engineering training center, the engineering project training was carried out, and the engineering ability of students was improved by taking part in many practice activities including designing, manufacture and management.

engineering training center; enterprise-university-research institute; outstanding engineering talents

2016-01-09

丁文政，博士，副教授，教研室主任。郁汉琪，本科，教授，工业中心主任。

2013年教育部人文社会科学研究专项(工程科技人才培养研究)(编号：13JDGC017)；江苏省高等教育教学改革研究课题(编号：2015JSJG169)。