新工科背景下工程训练中心存在的问题与实践转向

2019-02-22 20:32王秀梅韩靖然
实验技术与管理 2019年9期
关键词:工科中心工程

王秀梅,韩靖然

新工科背景下工程训练中心存在的问题与实践转向

王秀梅,韩靖然

(华北电力大学 工程训练中心,河北 保定 071000)

为适应我国新经济的快速发展,新工科建设对工程教育提出了多方协同育人、多学科交叉融合、创新产业能力、个性化人才培养的新要求。工程训练中心作为实施工程教育的重要实践教学平台,在新工科人才培养方面理应充分发挥其在新工科建设中的重要作用。但事实上,工程训练中心仍处于新工科建设的边缘地带。为此,该文结合新工科建设对工程教育的新要求,从思想意识、平台建设、教学模式、师资队伍4方面对工程训练中心进行了分析研究,并提出工程训练中心进行实践转向的改革对策。

工程训练;新工科建设;人才培养; 实践转向

在世界新一轮产业和科技革命挑战下,大力培育新兴产业、助力新经济发展,成为我国抢占新一轮国际竞争制高点的重要战略选择。产业发展需要工程教育提供人才支撑。面对迅速发展的新兴产业,工程教育必须改革现有培养模式。为此,教育部提出了新工科建设,并于2017年6月发布了新工科研究与实践项目,标示着新工科建设正式成为我国工程教育改革的方向。

1 工程训练中心在新工科建设中的地位、作用与任务

1.1 工程训练中心在新工科建设中的地位与作用

工程训练中心是我国高校中实施工程教育的实践教学平台,具有通识性基础工程实践教学特征,教学规模大、受众人数多,已成为工程教育必不可少的重要组成部分,几乎所有的工科高校都设有工程训练中心[1]。鉴于工程训练中心在学校工程教育方面的重要性,学校和国家教育主管部门给予了高度重视,在“十一五”和“十二五”期间的高校本科教学与质量工程项目中,实施了“国家级工程训练示范中心”和“省级工程训练示范中心”重点建设系列。截至目前,我国国家级工程训练示范中心共37个,省级工程训练示范中心近200个。经过多年的建设发展,工程训练中心已经成为重要的工程训练基地、多方协同育人基地、多学科教育基地以及创新创业实践基地[2]。无论在训练对象、训练内容和训练方式上均有了质的飞跃,已经发展成为一个集工程训练、创新创业训练于一体的综合性训练基地。可见,工程训练中心也已具备了新工科建设要素。在新形势下,工程训练中心需要充分挖掘自身优势潜力,以新的更大作为进一步发挥在新工科建设中的重要作用。

1.2 工程训练中心在新工科建设中的新任务

为引导高校扎实推进新工科建设与工程教育改革,教育部发布了《新工科研究与实践项目指南》(以下简称《指南》)。《指南》分别从新理念、新结构、新模式、新质量和新体系5个方面对工程教育提出了新要求,尤其是在新模式方面,强调人才培养模式改革的重点是强化多方协同育人、多学科交叉融合、创新创业能力、个性化方面的建设[3]。与传统工科相比,新工科作为新型工程教育,对于培养的人才类型与途径均提出了新的要求,要求培养多元化、创新型卓越工程人才,要求探索继承与创新、交叉与融合、协调与共享的人才培养途径[4]。在此之前,工程训练中心的建设发展已经为多方协同育人、多学科交叉融合、创新产业能力、个性化的新工科人才培养奠定了工作基础。新工科对工程教育提出的新任务即是未来工程训练中心建设与发展面对的新要求。

2 工程训练中心面向新工科建设存在的主要问题

虽然工程训练中心现有工作为新工科人才培养奠定了良好的基础,但就目前现状而言,工程训练中心对于新工科建设提出的新任务、新目标之间仍存在较大差距。反思工程训练中心在新工科建设中的问题,主要包括以下4个方面。

2.1 承接新工科建设的意识淡薄

工程训练中心是我国工程教育的重要载体,新工科人才培养仍然需要工程训练中心的积极参与。但是,事实证明,工程训练中心还没有融入全国新工科建设的大局。数据显示,在2018年教育部公布认定的612个国家级新工科研究与实践项目名单中,由工程训练中心独立承接的项目不足10个,占比不足1.7%[5];在其后河北、河南、湖南、江西4省公布的省级教改专项中,工程训练中心承担的项目也是很少,分别只有8项、2项、7项、3项,占比分别只有1.1%、0.3%、0.6%、0.4%[6-9]。可见工程训练中心仍处于新工科建设的边缘地带。

与国家推进新工科建设进展相比,工程训练中心改革相对滞后,在主动对接新工科建设上意识淡薄。目前,工程训练中心依然遵循的是传统的工科人才培养理念,以实践能力为导向,尽管具备了多学科优势、创新创业成分、多方协同育人的平台,但在教学内容和教学方式上,却未积极向复合型、创新型人才培养转变,没有及时响应新工科建设的新要求。

2.2 支撑新工科建设的平台能力偏弱

在新形势下,新工科建设要求通过多方协同育人、多学科交叉融合、创新创业教育等实现新工科人才培养,而尚未升级的传统工程训练中心明显还不足以支撑这些内容。对比工程教育认证标准中对平台支撑条件的要求[10],结合新工科建设的新要求,工程训练中心在软、硬件条件方面主要存在以下3个问题:

(1)基础设施和实验设备不能满足学生创新实践的需要。近年来,为了满足“大众创业、万众创新”“互联网+”“大数据”等时代要求,工程训练中心承担的教学内容和难度也不断增加。但是,工程训练中心的建设却相对滞后,以实验设备的功能为例,未能实现智能化、数字化、网络化的智能制造及创新性的个性化设计与制作。

(2)多学科交叉融合不够。大部分工程训练中心的前身是金工实习基地,这使其带有深刻的“金工”“机械”的烙印,以传统金工、机械为主,而机电结合、设计与工艺结合以及理工文管之间的结合则相对较弱。

(3)校企合作推进成效不理想。虽然工程训练中心与众多企业进行了合作,但合作尚不深入,工程训练中心还没有将企业先进的资源引入自身平台;还没有有效借助企业资源优势,补齐自身建设短板。学生的训练技术水平没有跟上企业技术创新水平。近年来,随着企业技术创新的飞速发展,工程训练中心无论在条件设备,还是技术水平等方面已经落后。

2.3 服务新工科建设的教学模式单一

在新经济发展背景下,以互联网为代表的现代科学技术迅猛发展,现代制造业发生了巨大的变化。原来的单一、僵化、大统一的传统教学模式在一定的程度上限制了学生创新性和个性化发展,不利于学生综合素质的提高。新工科建设强调培育创新型人才,实施个性化教学。纵观我国工程训练中心整体教学模式,与这一新要求还相距甚远。

目前,工程训练中心仍然主要采用以教为主的单一教学模式,学生的实验架构、设计构想、创新点等较难实施,这种单一的教学模式导致学生缺乏学习的积极性、自主性和创新性。同时,铣工、磨工、车工等教学训练内容至今未突破单一零件、单一工序的限制,使学生形成了固化的思维定式,限制了学生自主创新能力的开发,不能满足学生自我发展的需要。另外,大部分工程训练中心依旧采用传统集中式的教学方式,通过限定训练对象、训练人数、训练时间、训练内容等开展实践训练,使学生不能自主安排时间进入中心完成训练任务,更不能根据个人实际发展需要选择训练内容,妨碍了创新创业、个性化人才培养。

2.4 助力新工科建设的师资水平不高

2017年教育部发布的《新工科研究与实践项目指南》对师资队伍提出了新要求:急需一批研究型、创新型、融合型的教学团队。而工程训练中心师资水平与这一要求存在较大差距。

(1)在担任工程训练实践教学的指导教师中“工勤人员”所占比例较高。目前,工勤人员、非在编劳务人员偏多,这部分人员大多来自原来的实习工厂或外聘劳务,虽然具有比较强的机床操作能力,但在新工科建设的新形势下,其思想观念、掌握新技术的能力及教学改革的意愿不强,不能适应新形势的新要求。

(2)工程训练中心教师的高学历比例较低,具有硕士、博士学历的专职教师数量偏少。而学历的高低是衡量教师知识水平的重要标识。教师队伍的学历层次整体不高,则在一定程度上反映出工程训练中心的师资水平不高,意味着工程训练实现“产学研”一体化以及创新创业方面能力不足。

(3)教师的知识结构较为单一。工程训练中心的前身是“金工实习”,许多教师往往具有丰富的机床实践教学经验,但是,对于学科专业发展前沿的把握比较欠缺,适应新形势下的“机电结合”“互联网+”“大数据”等训练内容所要求的知识与能力则显不足。

3 工程训练中心面向新工科建设的实践转向

工程训练中心作为高校工程教育的重要载体,需突破传统态势,充分发挥在新工科人才培养方面的先天优势和发展潜力,对接新工科建设。通过实践转向,加强发挥其在新工科建设中的重要作用,从而实现多方协同育人、多学科交叉融合、创新创业及个性化人才培养的新要求。

3.1 转变传统惯性思维,寻找工程训练中心与新工科建设的契合点

转变传统惯性思维是工程训练中心对接新工科建设的重要前提。新工科作为工程教育改革方向,在人才培养模式改革方面,提出强化多方协同育人、多学科交叉融合、创新创业、个性化人才培养的新要求。在新工科建设的新形势下,工程训练中心要及时更新理念,改革主要以培养学生实践动手能力为导向的传统工科人才培养理念,向新工科人才培养目标转变,深化对工程训练中心在新工科建设中的重要作用的认识,提高新工科建设意识。

首先,把握新工科建设的重要内涵,明晰新工科人才培养目标,寻求工程训练中心与新工科人才培养的契合点,注重工程训练中心的优势发挥和潜力挖掘,使工程训练中心能够突破传统模式,向更深层次发展。其次,新工科人才应该是具有多学科交叉融合特征的复合型人才,既需要多个不同学科之间知识体系的融合,也需要理论知识和实践能力的融合。同时,创新推动社会向前发展,创新创业能力也是新工科人才不可或缺的关键素质。因此,有意识地将理、工、文、管等多学科有机融合在工程训练内容之中,有意识地引入新颖的知识点和技术方法,是工程训练中心改革教学内容的重要着眼点。最后,灵活的教学方式有益于个性化的人才培养,最大程度地实现教学资源有效利用,为学生提供更多的实践操作机会。

3.2 利用校内外多方资源,加强中心载体平台建设

为适应新工科建设对工程教育的新要求,更好地支撑新工科人才培养,需要挖掘校内外多方资源,通过内外联动,加强工程训练中心载体平台建设,包括硬件、软件,其建设内容包括以下4个方面。

(1)工程训练中心充分挖掘自身优势潜力,多方筹集建设资金,如教育部专项资金、新工科研究与实践项目资金、学校实验室建设资金等[11]。通过资本合力,加大中心的建设资金投入,更新实验训练设备,建设数字化、开放式的训练平台,以及在原有平台基础上增设创新实践基地,扩大训练场地,为学生提供充足的训练场所等。

(2)加强并深化与企业的合作,并实现资源共享。通过引进企业的研发基地、共建实验室、设备捐助等方式,将企业先进的技术装备、训练内容引入工程训练中心,共建实训平台;也可以引进企业研发项目,作为学生创新创业实践内容;还可以共建实训指导教师队伍等。

(3)工程训练中心可充分发挥其独立建制的优势,将其建设成为跨院系、跨学科、跨专业的综合型实践平台,形成多学科交叉融合的人才培养环境。

(4)中心可以借助“双创基地”“孵化基地”等国家创新创业的新形势,扩展工程训练中心建设内容,打造成综合性的工程训练与创新创业实践平台,塑造品牌,提升层次。

我校工程训练中心及时抓住国家创新创业的教育新形势,打造创新创业实践基地,成为教育部大学生科技创新实践基地[12]。2017年,我校工程训练中心抓住新工科建设机遇积极参与教育部新工科研究与实践项目,并以此为契机,争取到建设资金2100多万元,用于中心创新创业平台、先进制造平台和虚拟仿真平台建设,打造一个集创新创业于一体、多学科交叉融合的综合性工程训练平台。

3.3 改革创新教学模式,满足学生个性化需求

新工科人才培养的新要求是实现多方协同育人、多学科交叉融合、创新创业与个性化人才培养。基于此,工程训练中心教学模式改革要向“菜单式”“分散式”“创客式”“多学科交叉融合复合型”转变[13]。

(1)“菜单式”,即允许学生根据自身能力和职业发展需要,在中心列出的训练项目菜单中,自行选择训练项目,不再对学生的训练项目做统一要求。

(2)“分散式”,即允许学生在一定时间范围内自行安排时间完成训练项目,不再对学生训练时间做统一要求。

(3)“创客式”,即产学融合。依托校外合作企业平台及资源,以实际工程问题为导向,开展创新实践项目,实行“学为导向”的教学方式,将学生的创新实践能力转化为科技项目成果,最终实现教育与社会发展之间的良性互动。

(4)“多学科交叉融合复合型”,即发挥工程训练中心多学科优势,在教学内容上,突破单一零件加工制作,实现机与电结合、设计与工艺结合、加工与计算机结合等,并且加强理、工、文、管等多学科之间的交叉融合。此外,教学内容必须顺应时代要求,要及时进行更新。

工程教学模式的改革能够实现“互联网+工程训练”的有效结合,并将工程训练中不容易现场实现的工程训练内容、安全教育内容等,通过“虚拟仿真”“MOOC”的方式实现,进一步引导学生更好地开展工程实践,以满足学生个性化的学习需求。

3.4 加强师资队伍建设,助力新工科人才培养

随着工程教育改革调整,工程训练中心新设备大量增加,课程发生变化,原有师资队伍已不足以支撑教学任务。而师资队伍是影响工程训练中心进行新工科人才培养的关键因素。为了建设一流的实践教学平台,更好地担负起新工科人才培养重任,要加强工程训练中心师资队伍建设。

(1)对现有教师进行引导和培训。通过宣传新工科和完善考评奖励机制,引导其转变传统工科人才培养的教学理念,鼓励结合新工科建设发展需要更新教学模式,强化助力新工科人才培养的岗位意识[14]。

(2)教师的专业综合素质也需要提高,可借助校外企业平台,以挂职锻炼的方式对其进行培训,提高其教学能力、工程实践能力、创新能力等。

(3)立足新工科建设引进高水平教师。一方面,结合学校办学实际,从院系聘请教师,补齐工程训练中心新工科建设所需教师缺口。另一方面,借助中心与企业良好的合作关系,聘请企业技术人员、营销经理担任授课教师和项目实践的指导教师,定期为学生开设课程或为项目实践指导;引进企业家导师,为创新创业项目研究和成果孵化提供指导。

总之,最终组建一支跨校企、跨院系、跨学科的高水平教师团队,以便更好地实施专业化的新工科人才培养。

4 结语

工程训练中心在新工科建设中发挥着重要作用。为适应新工科建设对工程教育的新要求,工程训练中心迫切需要改革。与此同时,“双一流”建设项目、全国教育大会将本科人才培养提升至新的高度,对学生的实践动手能力提出了更高要求。在当前“大众创业,万众创新”“大数据”“物联网”“智能制造”的时代背景下,结合“大综合”“融合创新”的时代特点,工程训练中心面临着前所未有的机遇和挑战。因此,在我国工程教育改革的道路上,工程训练中心要勇于迈出改革步伐,加快进行实践转向,在应对挑战中抓住时代机遇,迈上新台阶。

[1] 教育部高等教育司. 关于开展新工科研究与实践的通知: 教高司函[2017]6号[Z]. 2017.

[2] 钟登华. 新工科建设的内涵与行动[J]. 高等工程教育研究,2017(3): 1–6.

[3] 梁延德. 我国高校工程训练中心的建设与发展[J]. 实验技术与管理,2013, 30(6): 6–8.

[4] 王秀梅,胡蝶,房静,等. 工程训练中心利用多学科综合优势开展创新教育的探索实践[J]. 实验技术与管理,2018, 35(2): 6–9.

[5] 教育部高等教育司. 关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知: 教高司函[2018]17号[Z]. 2018.

[6] 河北省教育厅. 关于公布2018-2019年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目名单的通知:冀教高函[2019]5号[Z]. 2019.

[7] 河南省教育厅. 关于公布2017年河南省高等教育教学改革研究与实践立项项目的通知[EB/OL]. (2017-12-11). [2019- 02-15]. http://www.haedu.gov.cn/2017/12/11/151­2961116641.html.

[8] 湖南省教育厅. 关于公布2016年普通高校教学改革研究项目立项和结题验收结果的通知[EB/OL]. (2016-09-23). [2019- 02-11]. http://czt.hunan.gov.cn/ztzl/hnczysgk/ywnd­zdhm/ jykjwh_80086/gdjyfzzx/psgs_79316/201609/t20169 23_3289381.html.

[9] 江西省教育厅. 关于公布2017年江西省高等学校教学改革研究课题立项项目的通知[EB/OL]. (2018-01-11). [2019-02-15]. http://www.jxedu.gov.cn/info/10 11/112818.htm.

[10] 中国工程教育专业认证协会. 工程教育认证标准(2017年版)[EB/OL]. (2017-11-12). http://www.ceeaa.org.cn/mai­n!­news­List­4­Top.w? m­enuID=01010702.

[11] 王启立,周长春,吴祝武,等. 工程教育背景下高校实验与实训系统保障条件建设[J]. 实验室研究与探索,2018, 37(1): 237-240, 271.

[12] 王泱,王秀梅. 强化创新实践基地建设 培养学生的创新实践能力: 以华北电力大学为例[J]. 中国电力教育,2012(9): 50-51, 60.

[13] 付铁,郑艺,丁洪生,等. 材料成型技术实践教学平台的建设与思考[J]. 实验技术与管理,2017, 34(7): 166-168.

[14] 陆先亮. 新工科背景下应用型本科院校师资队伍建设[J]. 教育与职业,2019(5): 78-81.

Problems and practical turn of engineering training center under background of new engineering

WANG Xiumei, HAN Jingran

(Engineering Training Center, North China Electric Power University, Baoding 071000, China)

In order to adapt to the rapid development of China’s new economy, the construction of new engineering puts forward the new requirements for engineering education such as multi-disciplinary collaborative education, multi-disciplinary cross-integration, innovative industrial capacity, and personalized personnel training. As an important practical teaching platform for engineering education, the engineering training center should give full play to its important role in the construction of new engineering in the training of engineering talents. But in fact, the engineering training center is still on the edge of the construction of new engineering. For this reason, in combination with the new requirements of engineering education in the construction of new engineering, this paper analyses and studies the engineering training center from four aspects such as the ideology, platform construction, teaching mode and teaching staff, and puts forward the reform countermeasures for the practical turn of the engineering training center.

engineering training; construction of new engineering; cultivation of talents; practical turn

G642.0

A

1002-4956(2019)09-0008-04

2019-02-25

2017教育部“新工科”研究与实践项目(2017111-9)

王秀梅(1965—),女,河北邯郸,博士,研究员,工程训练中心主任,主要从事教育经济与管理研究。

E-mail: dldxwxm@sina.com

10.16791/j.cnki.sjg.2019.09.003

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