面向工程能力培养的现代工程实践平台建设

赵春锋, 徐新成, 刘　燕, 朱建军

(上海工程技术大学 工程实训中心, 上海　201620)



面向工程能力培养的现代工程实践平台建设

赵春锋, 徐新成, 刘燕, 朱建军

(上海工程技术大学 工程实训中心, 上海201620)

为提高学生工程素养和综合素质,上海工程技术大学工程实训中心以大工程理念为背景,以学生工程能力培养为抓手,构建体现学校特色、符合地区经济发展需要的工程教育和创新实践平台。在实训教学理念、教学环境和综合创新等方面进行了建设与改革,特别是重视工程实践教学第二课堂、组织工程竞赛的做法,在提高学生工程能力方面有显著效果。

工程训练； 工程能力； 创新实践

1　工程实训中心概况

国家级实验教学示范中心是教育部、财政部实施高等学校本科教学质量与教学改革工程建设的内容之一,对高校实验教学改革的方向具有引领作用[1]。上海工程技术大学工程实训中心承担全校制造技术基础理论课、制造技术基础实习、现代制造技术实习、电工电子技术理论课和实验实训、创新活动等教学任务。

工程实训中心现有建筑面积12 000 m2,实验实习设备数百台套,固定资产3 500多万元,年接待学生约7 800余人次。2006年,上海工程技术大学由工程实训中心为主的现代工业工程实训中心获批为工程训练国家级实验教学示范中心和上海市级实验教学示范中心。目前,工程实训中心已成为全校大学生工程基础理论学习、工程实践训练和创新活动的主要基地。

工程能力是分析工程问题、解决工程问题的能力,是现代工业对工程技术人才的基本要求,是工科大学生实践能力的重要组成部分,也是高校对学生实践能力培养的最终目标[2]。上海工程技术大学是2010年我国第一批被批准为“卓越工程师教育培养计划”实施高校之一。在实践教学的改革和发展中,工程实训中心全面梳理了实践教学课程体系,大力加强工程实践教学和教学资源建设,推进开放性、多层次的创新实践平台建设,完善和优化工程实践教学体系,不断提高实验教学质量,充分发挥示范辐射作用,使学生在专业培养体系之外获得更多的跨学科、跨专业的工程实践机会,培养适应新世纪国家经济建设与社会发展需要、具有较强竞争能力的高素质创新型人才。

2　工程实践教学示范中心建设思路和定位

2.1紧跟学校发展，服务地区经济

上海工程技术大学是一所以工程技术类学科为主,经济管理、艺术设计等多学科互相渗透的高校。学校秉承依托上海现代产业,主动服务地区经济的办学宗旨,努力建设国内一流的特色大学。围绕学校的发展战略,工程实训中心从学校的办学指导思想和人才培养体系全局出发,着力培养学生工程实践能力和创新能力,全面提高教学质量。

学校的工程实训中心依据国家级实验教学示范中心的建设标准,努力建设具有先进教学理念、扎实的工程实践经验和较强科研能力的教学科研实体。中心结合多年的建设成果和教学改革经验,树立学生的工程意识和大工程观念,树立科学、务实的思想作风和工作作风,提高学生运用规范的工程语言和各种技术信息资源解决工程实际问题的能力,培养学生综合创新思维和能力。中心积极开展全校性的创新实践和课外科技制作活动,确定“厚基础、宽领域、重素质、强能力”为特色的工程实践教学定位。通过培养高水平工程应用型人才,深度融入地方经济建设。

2.2实践教学改革与探索

以“卓越工程师教育培养计划”教学改革及“十二五”加强内涵建设为发展契机,根据《教育部关于实施“卓越工程师教育培养计划”的若干意见》等文件精神,认真研究各专业改革实施方案和人才培养计划,全面梳理了工程实践教学课程体系。结合新技术发展和学科基础平台建设的需要,不断加强基础设施建设,以校级内涵建设项目重点建设“现代交通运输工程”学科群的现代制造数字化实验室。

工程实训中心按照以学生为根本、以能力培养为核心,以工程教育回归工程,知识、素质、能力协调发展的教学理念指导实践教学,将专业能力训练与创新能力培养结合起来,进行教学内容、教学方法和教学手段的改革,并把增强学生的工程能力作为实践教学改革的重点[3]。基础实践教学从人才培养的知识结构和创造性思维出发,增加应用型、设计型、综合型、实践型和创新型实验实训。

此外,将学生的创新活动与教师的科研活动相结合,鼓励学生参与教师的科研课题,培养学生科研实践能力。重视第二课堂,积极开展工程能力竞赛活动,提高学生的工程素质。

3　构筑现代工程实践创新平台

3.1实验室建设紧跟新技术发展

工程实践教学要与社会发展相衔接,紧密跟踪新技术的发展和应用,适应学校培养创新人才的需要。近年来,结合学校的内涵建设以及人才培养的需要,加大了实验实训教学的投资力度,加强实训、实验教学设备和环境建设。

“十二五”期间,工程实训中心兴建了多个大学生创新与实践教学实验室和大学生创新工作室,在工程实践教学中更加重视大学生创新实践活动的开展。中心完成了先进制造实习室的续建,与美国盖勒普公司深入开展校企合作(已经完成数字化信息管理车间建设),新建了智能家居实验室、快速制造实验室、数控机床故障诊断实验室、工程技术与艺术设计实验室、现代测量实验室和机器人智能控制与结构设计实验室。这些实验室的建成使工程实践教学面貌发生了新的变化,传统的“金工实习”已经发展为现代工程实践教学与工程实践教育[4]。

3.2强化工程教育改革,培养卓越人才

结合“卓越工程师教育培养计划”试点的教学改革,进一步拓宽教学改革成果的受益面。在工程实践教学中,改革传统的“工件制作”训练方法,推进电工技术幕课和翻转课堂教学建设,积极引入CDIO模式和“案例驱动”、“任务导向”的教学方法[5-6]。通过不断的探索和实践,在现代制造技术实践中增加了“十字槽连轴器”、“凸轮机构”、“椭圆规机构”等多种机械机构及装置的实训内容。学生在做中学、学中做,制作了不同机械机构和机电一体化作品,通过设计计算、外观设计、成本控制、机械制图、数控编程、机床操作、零件装配等一系列实践过程,全面了解和掌握了传统和先进制造技术,增强了创新意识,提高了工程实践能力。

随着现代服务业的飞速发展,社会对经营管理、市场营销、艺术设计、服装设计和广告装潢等艺术专业的毕业生需求旺盛。但是,这些专业涉及的工程知识较少,学生的工程能力偏弱。因此,针对管理、市场营销、社会保障等专业学生,金工实习从典型机械零件的毛坯成形开始,逐步进行粗加工、精加工、数控加工和电加工等加工工艺的工程训练,形成生产流水线式的工程实践,使学生熟悉一般机械零件的加工过程,了解典型机械加工设备的功能和加工过程；对艺术设计类专业,则侧重于与本专业相关的工程实践,如金属艺术作品、三维艺术作品的设计制作,加大计算机三维造型和数控加工技能的训练。

3.3重视工程实践教学第二课堂

工程实训中心在抓第一课堂教学质量的同时,注重第二课堂建设,充分发挥第二课堂在学生创新实践能力培养中的重要作用[7]。通过上海市教委的“海外名师计划”,工程实训中心积极与国外高校开展工程实践教学合作,聘请美国劳伦斯理工大学教授讲授工程实践课程,并指导学生的创新活动。邀请美国、奥地利、日本等国家高校或企业界的专家举办工程实践和创新讲座、学术沙龙,强化学生的创新意识。

大学生创新工作室满足了学生自主学习的需要,每年进入大学生创新工作室的学生达到700多人。2009年以来,本校学生参加校、市级以上大学生创新活动的项目达到61项,其中国家级项目12项。大学生创新工作室硬件设施先进、专职教师指导、学校经费支持、学习环境宽松,已经成为学生重要的学习实践基地。工程实训中心将继续从体制机制、师资资源、学生引导、物质条件等方面入手,统筹规划第二课堂的建设与发展。

3.4组织工程竞赛,促工程素质提高

工程竞赛是对学生工程实践能力、创新意识、团队协作精神的综合检验,也是培养学生实践能力、创新精神和个性发展的有效途径。工程实训中心在校教务处的支持下，已经举办了本校两届大学生工程训练综合能力竞赛和首届大学生3D打印创意大赛。举办大学生工程训练综合能力竞赛，旨在提高工程实践和工程训练教学水平,培养大学生的创新设计意识、综合工程能力与团队协作精神,促进学生基础知识与综合能力的培养、理论与实践的有机结合,养成良好的学风,为优秀人才的成长创造条件。通过举办工程训练综合能力竞赛,逐步提高学生的赛事参与率,在校内营造出重在参与、勇于动手、敢于挑战的创新氛围[8],达到了以赛促训、赛训结合、强化技能的目的。

4　现代工程实践平台建设成果

4.1教学建设成果丰硕

通过工程实践教学平台的建设,加强了对工程实践教学的研究和探索,推进了工程实践课程和教材建设[9]。工程实训中心开设了15门体现开放性、综合性、设计性和创新性特色的创新实验及实践类公共选修课。近5年来,工程实训中心已完成上海市教委教学改革项目4项、校级教学改革项目20余项；“制造技术基础”课建成了上海市精品课程,“现代制造技术实习A”建成了上海市重点课程；相继编写出版了反映最新教改成果的工程实践教学系列教材《现代制造技术实习教程》、《制造技术基础实习教程》、《Virtual CNC数控仿真实用教程》、《现代制造技术实习典型案例教程》和《现代制造技术实习习题集》等8部,教师发表工程实践教学研究论文50余篇。

4.2学生参加竞赛屡屡获奖,教学成果显著

我校学生在第一、第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛中蝉联一等奖,在第三届该项竞赛中获二等奖；获得第一、第二届上海市大学生工程训练综合能力竞赛二等奖,在第三届该项竞赛中获一等奖。工程实训中心在历次竞赛活动中,均组建多支队伍参赛并为所有参赛学生提供加工训练支持。2012年，工程实训中心教师指导学生在中国国际工业博览会上获得大学生创新创业项目优秀奖,在第九届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛(华东赛区)获得一等奖2项。近5年来,指导本科学生共获市级以上奖项35项、学生发表论文14篇、申请与授权专利6项。通过开放实验室和学科竞赛的第二课堂,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高了学生综合应用知识的能力,营造出重在参与、勇于动手、敢于挑战的创新氛围[10]。

4.3师资队伍建设及科研成果

教师是组织与实施教学内容的主体,教师队伍建设是工程实训中心发展和提高办学质量的关键[11]。工程实训中心师资队伍建设紧紧抓住教师引进、师资培养和师德建设,取得了较为显著的成绩,形成了一支正高职称4人、副高职称9人、教职工60余人的较高素质的实训教学队伍。近5年来,中心承担了上海市自然科学基金项目1项，国家“863”项目子项目1项，上海市科委重点项目1项，上海市教委重点创新基金项目1项，上海市教委创新基金项目多项，上海市产学研“联盟计划”项目4项，上海市科促会“助推计划”项目1项；获得15项发明专利授权，20余项实用新型专利授权和10多项软件著作权登记；在中文核心以上刊物发表研究论文100多篇,在国外期刊发表10多篇,SCI收录7篇,EI收录10多篇。教师能力得到加强,教科研水平上新台阶。

5　结语

工程实训是工科院校学生培养的重要环节,工程实训中心在培养学生的创新意识、创新能力和实践能力中的地位日益重要。我校工程实训中心坚持大工程理念,构建符合区域经济、体现学校特色的工程教育和创新实践平台,在全面提高学生的综合素质的过程中起到非常重要的作用[12]。近几年来,工程实训教学科研成果丰硕,更进一步激发我们不断开拓创新、与时俱进,更好地发挥国家级实验教学示范中心的辐射作用,满足学校内涵发展和地区经济建设的需要。

References)

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[3] 文俊浩,徐玲,熊庆宇,等.渐进性阶梯式工程实践教学体系的构造[J].高等工程教育研究,2014(1):159-162,180.

[4] 孙康宁,傅水根,梁延德,等.浅论工程实践教育中的问题、对策及通识教育属性[J].中国大学教学,2011(9):17-20.

[5] 马鹏举,王亮,胡殿明,等.基础工程训练课程体系的建设与实践[J].实验技术与管理,2009,26(4):100-105.

[6] 徐新成,朱建军,赵春锋,等.“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):223-226.

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[10] 李金昌,林家莲.实践教学与学科竞赛相结合,促进创新人才培养[J].实验技术与管理,2011,28(11):1-3,16.

[11] 张玉洲,鲁璇璇,张燕.高校工程训练中心师资队伍建设新探[J].实验室科学,2014,17(2):165-168,172.

[12] 赵春锋,汪敬华,朱建军.构建开放实践教学体系培养工程人才[J].实验室研究与探索,2015,34(2):199-201.

Construction of modern engineering practical platform based on engineering ability training

Zhao Chunfeng, Xu Xincheng, Liu Yan, Zhu Jianjun

(Engineering Training Center, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China)

The engineering practical platform was built by the Engineering Training Center (ETC) of Shanghai University of Engineering Science (SUES) in accordance with the characteristics of SUES and the development of regional economy, while ETC took large engineering concepts as the background, application ability as the training goal. After the construction and reform of teaching philosophy, teaching environment and comprehensive innovations, the ETC has made contributions to the improvement of students’ engineering literacy and overall quality.

engineering training; engineering ability; ennovation practice

DOI：10.16791/j.cnki.sjg.2016.01.038

2015- 04- 09

上海高校本科重点教学改革项目(2014[58])；上海市教育科学研究课题(B12052)；上海工程技术大学教学建设项目(k201524001)

赵春锋(1980—),男,江苏通州,在职博士研究生,副教授,现主要从事智能监测与控制研究.

E-mail：zhaochunfeng@sues.edu.cn

G642

B

1002-4956(2016)1- 0150- 03

实验教学示范中心建设