张士强 吴 娜 戴 俊 高 欣 秦红星
(河北省智能装备数字化设计及过程仿真重点实验室、唐山学院,河北唐山 063000)
唐山市钢铁、煤炭、水泥在国民生产总值中占据很大比重,但是随之造成的环境污染越发严重[1-3],为了改善环境质量,必须淘汰落后,走向精深,实现产业升级。在这个攻坚克难、提升产品品质、寻求新的经济增长点的关键时期,产业层次落后、缺乏高技术人员及创新力、经济效益低、产品质量差的问题一直影响着企业技术进步,阻碍了企业的发展[4]。为改善这一状况,贯彻落实《唐山市“千企转型”实施方案(2018-2020年)》和《市委、市政府关于加快建设环渤海地区新型工业化基地的意见(试行)》[5],按照《唐山市“企业诊所”管理办法(试行)》[6]有关要求,2019年,经过申报评选,唐山市首批26家“企业诊所”名单出炉[7],这些“企业诊所”对企业开展把脉问诊,协同攻关,对企业在发展中遇到的各种问题分门别类,与不同类型的“企业诊所”对接,切实解决企业在发展中遇到的问题。
为企业服务是高校教师的一项重要功能,但是大部分教师从学校毕业后,没有进入企业进行锻炼,来到高校任教后,缺乏社会实践[8-9],很难把自己学到的理论知识应用到实际生产当中。为了提高教师的社会服务水平,首先要加强产学研合作[10-11],搭建一个企业与学校联系的平台,而“企业诊所”的产生恰恰迎合了这种需求。因此,2020年,唐山学院交通与车辆工程系组织申报唐山市第二批“企业诊所”,并成功获批。该“企业诊所”除了致力于为唐山市企业的技术革新升级外,也将探索一种提高教师与学生实践能力的培养模式,因此,本文提出基于“企业诊所”的教师与学生实践能力培养模式研究,以企业问题为导向,解决教师与学生社会实践能力差的问题;学生参与社会实践,用理论知识认识实际问题,学习积极性和主动性就会提高。学生在大学中接触社会,加入解决实际问题的活动中,参加工作后,很快就会成为一名合格的工程师。另外,教师投身产学研合作,不仅提升教师的科研水平、社会服务的能力,也有利于教师教学水平的提高。
按照不同专业建立由教授、副教授、讲师组成的研发团队,团队共计10人,其中9名成员具有博士学位。职称结构为教授2名、副教授3名、讲师5名,人员结构合理。整个团队建立多个研发小组,分别把脉企业面临的现实问题,形成以教师为主,引导学生参与的“企业诊所”研发团队。
团队成员通过学习唐山市“企业诊所”相关政策,深入企业,开展“把脉问诊”活动,整合汇聚政策、科技、人才等各种资源,实现政府、企业、科研机构、智力支撑机构协同联动,帮助企业解决在发展中遇到的的各种问题。
以企业技术问题为主线整合课程内容,实施课程改革,优化课程体系。相继完成了“汽车运用立体化教学方法研究与实践”“基于CDIO工程教育理念的《汽车构造》课程教学模式改革的研究与实践”“以工程项目为导向的互换性与测量技术基础课程改革研究与实践”“基于工程实践能力培养的精密机械制造工程教学方法研究”“汽车理论课程与思政教育协同育人的实践研究”等多项课改项目。将“工程制图”“互换性与测量技术”“三维造型设计”“机械设计基础”“汽车构造”“汽车制造工艺”“工程力学”“热工基础与发动机原理”等常规课程以实际零部件为主线对各章节进行删减、整合,根据实际产品特征知识需求,确定授课内容,删除无实际应用内容,增加新的工艺技术、创新性科技成果。摈弃以课本章节为主线讲授课程的方法,按照实际产品设计开发的需要安排教学内容。在教学计划安排中,如以企业产品减速器作为中心内容,围绕该产品,讲授相关联内容,涉及零件表达、装配图绘制、尺寸公差以及减速机内各种零件材料选择、强度校核等。将相关课程知识与减速器涉及的内容有机联系起来。对减速机使用中可能出现的问题进行预测并提出解决方案,在解决问题的过程中,学生就会主动寻求相关知识加以运用。问题解决后,学生会有一种成就感,感觉所学到的知识在实践中得到了应用,提高了学生解决实际问题的能力,学习兴趣也会增加。
企业产品出现问题,由企业工程师发现整理并反馈给教师,教师通过分析这些问题和实地考察,提出解决方案,并与企业工程师讨论,进行技术沟通,同时教师与企业工程师把问题也交给学生,适时引导学生,让学生提出自己的想法,并付诸于实际,选择合适的内容参加学科竞赛,让学生在实际参与中提高创新实践能力。图1表示基于“企业诊所”的师生实践能力培养模式的基本框架,企业工程师、教师、学生相辅相成、互相促进,共同构建有机联动的人才培养模式,从而落实以大学生创新实践能力为导向的实践能力培养方案。
图1 师生实践能力培养模式基本框架
基于以上“企业诊所”的工程实践能力培养模式,以解决企业在发展中遇到的问题为途径,提高教师与学生的实践能力为目的。在实施过程中,教师与学生加强与企业联系,从研发设计、工艺装备入手,确定研究目标,设立合作项目,教师以此作为科研课题进行研究,同时学生参与其中,提高学生发现问题、解决问题的实践能力。
案例1:唐山德惠航空装备有限公司是以民航特种装备、新能源电动设备及相关技术产品为主要经营项目的高新技术企业,该公司行李传送车液压系统电机故障频繁,唐山学院交通与车辆工程系“企业诊所”针对该问题,与其达成了产学研合作意向,就行李传送车等民航特种装备的换代升级签订了技术服务协议。交通与车辆工程系“企业诊所”为该公司行李传送车液压系统进行了故障诊断,重新进行了液压系统设计、元器件选型、元器件加工制作及安装调试。同时,有8名同学参与其中,有5名同学毕业设计题目以行李传送车相关,顺利毕业。图2 为教师与学生共同参与研发的机场用行李传送车。
图2 机场用行李传送车
案例2:唐山隆达骨质瓷有限公司以生产日用陶瓷为主,该公司生产的盘类瓷器时常出现底部平面度超差现象,导致产品不合格。为提高产品合格率,工人对底部平面度超差的盘子再做进一步磨削,由于双手握住盘子边缘把盘子按在砂带上进行磨削,极易发生伤手事故。“企业诊所”根据盘类瓷器底部磨削特点开发了盘类瓷器自动磨底机(如图3所示),实现了盘类瓷器自动进给、自动磨底、自动收回,避免了伤手事故的发生。教师以此为材料申报了河北省科技计划项目,学生也随项目的开展参与各个过程,并根据自己的见解提出技术方案,参加学科竞赛,获得了全国三维数字化创新设计大赛河北赛区一等奖、二等奖各1项。
图3 盘类瓷器自动磨底机
案例3:唐山三友集团远达化纤公司以生产竹代尔纤维、莫代尔纤维、粘胶短纤维为主,该公司原液车间的工人把浆粕运送到输送机上是通过天车手工操作,制约了企业自动化升级改造。“企业诊所”针对该问题,通过现场考察,技术交流,为该公司开发了3台(如图4所示)自动浆粕上料车,投入使用后,运行一直良好,共节省3个人工,每年投料15万吨,产出纤维10余万吨,在设备开发过程中,有6名同学参与其中。
图4 自动浆粕上料车
在“企业诊所”的师生实践能力培养模式下,通过构思产品、设计产品、制造产品,学生积累了许多课堂上无法学到的实践知识,开阔了视野、拓宽了思路,养成了工程设计一丝不苟、认真负责的工作态度,特别是增强了团队协作意识,综合能力显著提高,也取得了非常好的成绩。学生共参与开发产品5台套;参与的技术方案成功授权发明专利5项、实用新型专利6项;获优秀毕业设计5篇、省级以上竞赛奖励15项。教师在为企业解决问题和指导学生过程中教学与科研能力也大幅提升。工程制图教学团队被评为河北省优秀教学团队,课题组成员参加课件竞赛获省级以上奖励3项;发表教研论文6篇、核心期刊科研论文15篇;出版专著2部;完成国家自然基金及其他市厅级以上项目10余项;科研成果获得了省部级科技进步二、三等奖各1项;市厅级科技进步一、三等奖各1项。相关教师也获得了校教学标兵、科技标兵、优秀教师、三育人先进个人、市优秀教师、市优秀科技工作者、省三三三人才工程第二、三层次人选等多项荣誉;研制的多项产品为企业创造了价值,取得了显著的经济效益。总之,在“企业诊所”运行模式下,教师与学生工程实践能力大幅提升。