卫 韦,张富贵
(贵州大学 a.工程训练中心;b.机械工程学院,贵州 贵阳 550025)
伴随国家对高校工程教育事业的高度重视,近年来我国相继提出了工程教育认证、卓越工程师教育培养计划、课程思政、新工科建设、新农科、创新创业教育、教育信息化2.0行动计划、“双一流”高校建设、劳动教育等一批新概念、新国家战略[1-3],因此,适应新时代社会经济发展对高层次人才需求的高等教育改革工作刻不容缓。高校工程训练中心(下简称工训中心)作为大多数工科类高校在校内开设的工程教育实践性教学平台,是工科类高校中教学规模最大、学生受众人数最多的实践教学基地,是培养学生科技创新能力、动手实践能力及进行工程背景教育的重要载体,在高校教学中发挥着举足轻重的作用[4],对培养创新型人才发挥着重要的支撑作用。
目前贵州大学工程训练中心开设包括工程基础训练、通识扩展和创新实践三大类课程,拥有训练场地15 000平方米,设备资产近2 000万元,主要涉及理、工、农、经、管、艺等学科专业,可为学生基础技能训练、专业训练、综合和创新创业能力训练提供良好的实践平台。但除了完成规定的教学任务,其他时间学生进入实训车间使用加工设备的时间并不多,一是由于学生参加科技项目、课题研究等需要加工作品使用工训中心设备时,因申请预约渠道、开放时间不清楚且申请过程复杂,宁愿选择校外加工也不愿在工训中心申请;二是各实训车间没有具体的指导教师排班表,而教学指导教师由于专业不同,按专业分属不同的实训车间、承担不同的教学任务,大多数指导教师不会使用所有车间的加工设备,学生加工作品经常需要联系多位车间指导教师,导致申请学生数量不多。
工训中心除了承担规定的教学任务外,还积极探索、开展大学生创新创业实践教育,创建了创新工作坊、创客空间等创新硬环境;并为学生提供了竞赛平台,尤其是每两年举办一次的中国大学生工程实践与创新能力竞赛(下简称工创赛)、全国大学生机械创新设计大赛(下简称机创大赛)是工科类学生重点参加的科技竞赛。这些竞赛都需要学生从构思、设计、加工制作到调试运行整体过程的参与,锻炼了学生的创新实践能力。其中加工制作和调试运行的工作尤其需要借助工训中心车间的多种加工设备、零部件及加工材料进行,但工训中心没有针对竞赛学生使用频率高的几种加工设备放在一起的固定车间,学生需多次预约不同的车间。
工训中心开设的“工程基础训练”课程学生的学时数少,致使学生单机操作时间短,只能学到每个工种最基本的操作方法。后期学生参加竞赛等需要加工复杂零件时,就不能自行操作加工设备。学生工程训练的学时数由各学院安排,工训中心教师无法改变,但能改变的是通过教学信息化管理来提高实训教学效果和实训资源利用率。
工训中心除了有金工实训车间、电工实训车间及创新工作坊外,还有机器人协会、航模社团等一批学生社团为感兴趣的学生提供创新实践平台。因而工训中心面向的学生数量较多,相比之下,工训中心的指导教师严重不足,对学生的管理压力增大。此时,学生参与式管理非常必要,也是工训中心有待完善的地方。
针对目前发现的工训中心存在的管理问题及随着实训设备、实训项目的不断增多使得管理更加复杂的情况,现有的管理模式已不能满足工训中心更好地服务学生的需求。因而必将向规范化、信息化的管理模式发展[5],这也是新时代工程教育大背景下势在必行的举措。
目前工训中心已有自己的教学管理网站“智慧工训”,可以依托此管理平台搭建学生准入实训车间的预约系统功能。提供从开放预约申请、审批、查看全过程的学生准入实训车间管理,同时配有这个系统的手机终端App,以方便教师随时通过手机查看学生实训车间的预约情况,做好实训车间学生接待工作的准备[6]。学生通过预约窗口可以看到各车间未来一周内的开放时间,学生可根据自己课余时间通过预约窗口进行车间使用预约申请。申请前学生需要获得准入资格,签订安全承诺书并需指导教师签字同意,等待教师审批通过后预约窗口显示预约成功,学生通过预约查看状态确认已经申请成功方可准备进入实训车间。要把工训中心打造成为一种与高校图书馆、体育馆并重的常态化公共教育资源,让广大师生能够像使用图书馆、体育馆一样便捷、自由地使用工训中心的教学资源,并且自发、主动地到工训中心进行学习、实践和创新[7]。通过对学生开放预约管理可以大大简化学生申请进入实训车间的流程,同时,教师和学生按预约时间准时进入车间,也避免了教师和学生互等的情况出现,提升了管理效能。
精良的师资队伍是实践育人的基础[8]。首先工训中心应定期安排实训指导教师到相关制造类企业实地学习,努力培养“双师型”教师;其次,建议工训中心实行教师轮岗制度,让不同专业、不同车间教学指导教师学习掌握各车间加工设备的工作原理及操作方法,努力培养“全能型”教师;最后,工训中心应安排各车间开放时间指导教师排班表。指导教师应严格按照排班表给进入实训车间的学生做好教学指导服务工作。通过以上几点进一步完善师资队伍的管理,无论在学生竞赛指导或实训教学过程中都可以更好地服务学生,为学生综合实践能力的培养起到良好的导向作用,进一步提升管理效能。
工训中心作为工科类学生最重要的实践基地,工科类学生重点参加的科技竞赛如工创赛、机创大赛的参赛作品就必然主要在工训中心加工完成。面对参加竞赛学生数量多及工训中心指导教师人数相对不足的情况,创立竞赛社区工作坊的想法就此萌生。创立竞赛社区工作坊的灵感源于工创赛工程基础赛道驱动车赛项中决赛的设置规则。在2021年举办的工创赛工程基础赛道驱动车赛项中明确要求“初赛与决赛一定不一样,竞赛社区必须做加工”。受此启发,竞赛社区工作坊应至少包括学生工作坊签到及使用设备登记区、加工材料存放取用区、加工设备区、作品安装调试区。其中,加工材料存放取用区除了存放加工材料外,同时可以放置1台剪板机、1台金属切割机、1台带锯床用于下材料使用。加工设备区放置机械作品加工使用频率高的加工设备,根据使用频率和工训中心现有台(套)数,目前可以安排2台普通车床、1台数控车床、1台激光切割机、2台3D打印机、1台钻铣床,后续不断补充其他加工设备。作品安装调试区应配有几套钳工台及锉刀等钳工设备。竞赛社区工作坊是几个不同实训车间的小的集合体,虽然规模小但可以满足竞赛学生加工调试作品的需要,使学生频繁预约不同实训车间的情况消失,大大节约了学生和教师的时间,提升了管理效能。
学生参加竞赛或工训中心一些实践类课程都需要学生制作竞赛作品或课程作品。作品必不可少地会用到一些标准化的零部件例如螺钉、轴承等,或是需要取用一些材料进行加工制作。装配调试时也要使用一些安装调试工具例如扳手、螺钉旋具等。各实训车间需要使用的实训工具、耗材等物品应有专门的地方存放,并由专人负责,可让学生、教师借出或取用。因此,“设备图书馆”的创立尤为重要,“设备图书馆”将工训中心购买的所有零部件、加工材料和工具分门别类地放在一起,并贴上对应标签。专门负责的教师通过电脑信息化管理,登记学生或教师取用物品名称、借出或取用时间、数量、联系方式等信息,学生或教师归还工具时需再次登记。“设备图书馆”的创立将规范学生和教师使用零部件、加工材料及工具,避免出现零部件、加工材料随便拿、工具用完随便放再用时找不到的情况,同时方便及时了解零部件、加工材料等的库存信息,以便及时进行采购,提升工训中心的管理效能。
针对学生实训学时数少、学生单机操作时间短及指导教师人数较学生数相对不足问题,工训中心应进一步完善教学信息化管理。在原有“智慧工训”信息化平台上搭建预约登记信息数据库、各实训车间三维实景导航数据库、各实训项目安全操作知识数据库、着装检测数据库、各实训项目操作慕课、微课视频数据库、各实训项目加工工件质量检测数据库、各实训成绩管理数据库等[9]。学生在课前进入“智慧工训”平台,观看即将进入实训项目的安全操作注意事项、实训项目操作及微课等视频。通过观看各实训车间三维实景导航提前了解各实训车间的场景及设备。通过以上操作可让学生提前就有工程认知,对接下来现场的实操起到铺垫作用,还可以根据学生自身需求学习课堂外扩展知识。指导教师可以通过着装检测系统对学生进入车间的着装进行规范化管理,通过各实训项目加工工件质量检测系统和各实训成绩管理系统可以对学生实训作品成绩实现机器打分并记录。教学信息化管理的完善在“互联网+”时代是必不可少的,可以大大提高学生的学习成效,同时提高教师教学管理效能。今后在保持信息化教学管理的同时,需要进一步对系统进行优化整合,逐步形成更完善的信息化体系[10]。
工训中心的社团类学生组织是学生参与式管理的重点对象,学生来自不同学院,不同年级,管理难度相对较大。这类社团学生组织除了制定规范的社团章程、运作制度、实验室安全管理制度,同时还应加强社团学生参与式管理。不同社团之间定期互相监督管理,采用积分倒扣制进行参与式管理。每个社团学生初始积分100分,当积分不足60分时会对其进行警告改正,警告后不做出改正的则做出劝其退团的处理。此外,面对学生多指导教师少的局面,可以以勤工俭学的方式招纳学生进行辅助管理。通过以上学生参与式管理的优化,可以增强学生的管理意识及能力,同时也可以减轻教师的管理压力,提升工训中心管理效能。
工训中心管理效能的提升是循序渐进的过程,尤其是实训教学管理信息化管理,内容更为丰富,层次更为复杂,需要全体工训中心教师的共同努力,以及学校领导的大力支持来不断提升并加以完善。通过提升工训中心的效能管理,既能提升工训中心的教学服务水平,也能提高车间实训设备及车间的利用率,对于提升工训中心的管理水平、培养高层次创新人才均有助力。