基于校企联合培养新机制的工程训练中心建设探索
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摘 要：根据实验教学与实践教育省级示范中心建设的最新要求，大力发展校内“中心”加校外“基地”的联合培养模式，积极探索工程训练中心新思路和新方向。以加强实践教学的研究性、创新性和实效性为目标，将现代装备制造工程训练中心建设成具有涵盖完整现代工业体系内容的工程训练实验教学基地。
Based on the joint education of school and enterprise of new mechanisms for the construction of engineering training center in exploration
Wang Quanyou， Zhao Jianping
Nanjing university of technology， Nanjing， 211816， China
Abstract： According to the experimental teaching and the practice of the construction of the demonstration center of education provincial new requirements， vigorously develop the "center" and "base" outside the joint training mode， actively explore the engineering training center in new ideas and new direction. In order to strengthen the practice teaching research， innovation and effectiveness as the goal， will the modern equipment manufacturing engineering training center construction into a modern industrial system covering the whole content of the engineering training experiment teaching system.
Key words： The joint education of school and enterprise； open； multilevel； Innovation consciousness
工程训练中心是我国理工科大学全面贯彻落实素质教育、质量工程和进行创新设计的教学单位和重要基地。近年来，由于各级教育部门对于实践教育的重视，很多高校工程训练中心也进入到一个快速发展的阶段，校内实训场地和实训设备都得到相当大的投入，尤其是现代制造技术的教育装备得到了极大地补充和发展。目前，江苏省对于实验教学与实践教育的建设又提出了更高要求，中心建设不仅仅局限于校内部分，还积极实施教学合作企业的校外实训基地建设，实现实践教学校内外共同培养的新机制。因此，这种校内“中心”加校外“基地”式的工程实践中心建设也就成为了本科人才培养模式的新探索。
1 建设的意义和必要性
现代装备制造业是国家确立的7大类战略性新兴产业之一，是“生产机器的机器制造业”，按其产品的知识含量和技术难度可分为通用类装备、基础类装备、成套类装备、安全保障类装备和高端装备。高端装备是指技术上的高端，表现为知识、技术密集，体现多学科和多领域高、精、尖技术的交叉与集成；是价值链的高端，具有高附加值特征。高端装备的教学与实践必将成为当代机械工程类专业培养的核心内容。
为了适应和满足经济发展，尤其是信息产业、现代制造业高速超常规发展对于高等工程技术人才的迫切需求，大力发展校内实践教学的同时，应充分结合企业，推动关联企业的教学合作，实现高校教学资源的优化，提高资源使用效率，推进和提高高校实验室建设和整体管理水平；合理建设校内“培养中心”加校外“实践基地”，实现校内工程训练和校外基地实际生产体验及创新设计紧密结合的培养新机制，对于高素质现代机械创新人才培养具有十分重要的意义。
1.1 是培养卓越工程师的需要
在高等工程教育中，工程实践教学是培养学生实践能力与创新精神的有效途径。在培养卓越工程师思想指导下，以“学习工艺知识，增强工程实践能力，培养创新意识和创新精神”为教学目标的工程训练，对于培养学生工程实践能力与创新精神具有难以替代的重要作用。因此，这种校内外共同培养新模式下的工程训练可以成为全面贯彻落实素质教育和质量工程，培养基础宽、能力强、素质高和具有创造性复合型应用型人才的重要实践教学模式；所以，建立一个能向多学科多专业的“现代装备制造工程训练中心”对培养卓越工程师就显得尤为迫切。
1.2 是优化整合教学资源、提高现代装备制造技术专业实训水平的需要
现代装备制造工程训练中心的进一步建设，将使实验室仪器、设备条件在数量和质量上得以提高，在先进性和完善性上得以体现。可以将传统技术训练与现代技术训练、规定性训练与自主性训练、实践能力训练与创新能力培养、课内训练（显性课程）与课外创新（隐性课程）有机结合，实施“大工程”过程训练、集成训练和“真实”训练的改革思路；工程训练中心的建设可以大大促进过程装备与控制工程、机械制造及自动化、车辆工程、焊接技术及工程等机械类专业及生物工程、化学工程、热能与动力工程、金属材料、高分子材料、复合材料、建筑环境与设备、工业工程等专业基础课程教学与实验水平的提高，进一步提高本科教学的质量，提高学生的动手能力、设计能力和创新能力；为过程装备与控制工程专业在热力学、传热学、传质学、流体力学、单元操作、压力容器、过程装备、流体机械、化工过程与自动化等学科领域的教学以及学生培养创造一个坚实的基础实践平台。是实行资源共享的开放机制，具备全天候开放条件的综合实践平台。
2 建设目标和思路
在卓越工程师培养的思想指导下，按照《普通高等学校工程训练中心建设基本要求》的建设理念，现代装备制造工程训练中心的建设目标是：以工科学生为基本对象，以大工程意识、创新意识和实践综合能力培养为核心，以培养素质高、能力强、复合型高级工程技术人才为宗旨，能够基本涵盖现代工业体系内容并能适应现代装备技术发展需要的实践教育基地，将实践教育中心建设成为：校企联合培养模式下的工程训练实践教学示范基地和相关专业教学与科研的创新基地。
以现代装备制造工程训练中心现有工程实验和实验教学成果为基础，以创新性、示范性、知识复合工程设计为指导思想，围绕Process和Product的教学目标，注重学科交叉，培养学生的创新能力、综合分析能力、工程设计能力和动手实践能力。进一步提升高校过程装备与控制工程、机械制造及自动化、生物工程、化学工程、热能与动力工程、金属材料、高分子材料、复合材料、建筑环境与设备、工业工程等本科生的教学实验手段，保证并进而增加实验数量，丰富实验内容，增强学生的动手实践、工程设计和创新能力，为国家培养高水平的合格创新人才，实现学校整体建设的跨越式发展，对周边高校产生示范作用。
以提高实践教学质量为目标，充实、加强机械工程实践教学师资队伍的工程实践能力。抓紧建设一支教学经验和学术水平兼备的教师队伍；通过健全、落实教师参与实践教学与实验开发的有关政策和制度，扩大实践教学队伍的规模，尤其是使科研基础好和工程实践能力强的高水平教师及企业导师投入实践教学和实验改革，增强实践教学改革和开发的活力，带动实践教学整体水平的提高。
以加强实践教学的研究性、创新性和实效性为目标，进一步对实践教学体系进行系统化的深层次改造和建设。在现有机械类课程实践教学体系的基础上深入研究与现代装备设计制造相适应的实践课程体系、教学内容、教学条件、教学方式。以典型过程装备及机电产品的设计、制造、装配、调试和经济成本分析为实践教学创新内容，培养学生的创新能力、系统分析能力、工程设计能力和动手实践能力。
加强信息平台建设，全面实现实践教学的开放式管理。建立和完善工程训练中心网站，采取有效措施，按照开放式教学的要求改进中心信息管理系统的设计，为全面实现实践教学的开放管理提供保障；充实网络辅助教学资源，大幅度提高网络辅助教学系统的使用效益。
加强与兄弟院校的交流，扩大示范辐射作用，使之成为实践教学改革和示范基地。总结以往实践教学改革经验及存在的问题，按照数字化、标准化、制式化、系统化的要求，开展下一阶段的实践教学改革，建立校企合作的实践教学基地，努力创造精品，使中心的实践教学水平再上一个新台阶。
具体建设思路是：在实验教学体系建设上，准确把握现代工程的内涵，明确提出“以工程认知训练为基础，突出认知能力培养；以工程实践能力训练为重点，突出关键能力培养；以工程创新能力训练为核心，突出创新精神培养”；树立“机械制造大工程、大系统”的意识，在现有基础上进行扩展和提升，按三个实践平台、四个训练教学层次，将现代装备制造工程训练中心建设成具有涵盖完整现代工业体系内容的工程训练实验教学基地，成为学生的“三个实践平台”：
“工业系统认知实践”平台：让学生了解工业发展过程，激发学习兴趣，确定学习方向和今后努力的目标。
“技术实践”平台：了解和掌握传统与现代制造加工方法，金属切削原理、工艺编制等，提高动手操作能力和协调能力，培养学生的“责任、安全、质量、群体、环保、经济、竞争、市场、管理、社会、法律、创新”等大工程、大系统意识。
“综合创新实践”平台：学生进行课内外科技创新、自主研学的基地。组织、引导并鼓励学生利用平台资源进行课外科技创新，参加各级相关创新设计大赛，培养创新思维和创新能力，促进优秀生拔尖生脱颖而出。
学生在“三个实践平台”上，结合教学任务和创新人才培养目标，展开“四个训练层次”：
工业系统认识训练：使低年级学生通过工业系统的认知训练，了解工业发展过程、工业生产工艺流程及生产管理，激发学习兴趣，为以后专业课学习打下良好的基础。
传统制造技术训练：学习传统金属加工方法、工艺知识、各种加工设备的使用及其基本操作方法和操作技能，培养学生的基本工程素质，实践动手能力，基本分析和解决问题的能力。
现代制造技术训练：主要学习以数控技术为特征的现代制造技术基本原理、工艺知识、各种数控加工设备的使用及其基本操作方法和操作技能；在教师的引导下，应用已掌握的基本知识和基本技能，自行设计、仿真、制作等。在此过程中学习CAD/CAM设计、仿真及制造技术，了解先进测试仪器的应用，提高对各种制造设备的应用能力，开阔知识视野，提升学习兴趣和热情。
创新思维综合训练：主要采取学生自主选题、自主设计、自主加工装配和调试、教师适当引导的开放式教学方法。引导学生经过需求分析、资料查询、发散思维，提出创新构思；综合应用所学知识提出创新设计方案，经讨论分析、方案论证、确定设计方案；再完成设计、仿真、制造、装配、调试和分析总结全过程的训练。培养学生自主学习、知识更新、提出问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生创新精神、创新思维和自主创新实践的能力，激发发明创造的潜能，培养和造就创新性人才。
3 主要建设内容（校外实践教育基地）
3.1 主要建设内容
3.1.1 构建面向工程过程综合性的工程训练课程体系，分层次模块化设置实验项目
以营造大工程、大系统背景为指导，以提高学生工程实践能力和综合工程素质为主线，按照“模块化、组合式、开放型”的思路，进一步完善工程训练课程体系的四个层次，进行模块化设置，由浅入深，由简单到综合，逐步培养学生的实践动手能力、创新意识和创新能力。将中心建设成以培养学生实践能力、创新能力为主线，具备基础性、综合型、设计型多层次、多模块的实践教学体系，并对校内外开放、共享的综合实践教学平台。
3.1.2 多样化的培养模式
以“发展个性、因材施教”为基本原则，以“分层培养、启发创新”为基本教学思路，实行必修与选修相结合，课内学习和课外创新相结合，创建多样化的培养模式。狠抓基础、拓宽提高，保证大面积成才；充分利用现代化技术及先进的实验教学手段，虚拟仿真实验与实践相结合，实现计算机网络与多媒体辅助教学，为学生自主学习创造条件。组织、引导并鼓励学生利用平台资源进行课外科技创新，参加各级相关创新设计大赛，培养创新思维和创新能力，促进优秀生拔尖生脱颖而出。
3.1.3 训练内容的集成性
工程训练不再仅仅局限于常规制造技术基础训练，而是多学科融合相关工程技术的集成训练，即机械工程、工程材料、自动化、电子技术和信息技术等多方面融合的集成训练；同时，工程训练不再仅仅是传统意义上的纯机械设计与加工训练，而是融工程设计、工程制造、工程管理和创新实践于一体的集成性训练。
3.1.4 多元化的训练形式
对不同的专业有不同的实习要求，对不同层次学生设置不同的实习项目。对不同的实习项目采用不同的训练形式。采用规定性训练与自主性训练、个体训练与团队训练等形式，供学生选择。
3.1.5 加强教学过程的质量管理，建立完善的教学过程质量保障机制
坚持“以人为本，质量至上”的方针，不断完善教学管理的制度化、系统化、程序化建设，修订实习教材和拓展学生工业生产过程认知的深度。积极探索教学方法和手段，创建先进的教学体系，总结教学经验，形成有影响的教学成果；通过省级实践教学中心与基地的建设，为学生提供科技创新的实验环境和条件，使学生的自主学习能力、合作学习能力、实践能力和创新能力得到显著提高。
3.1.6 实现全方位开放实验室
构建在时间、内容和资源上实行全方位开放式、综合型的多层次实践训练课程体系和实践教学质量监督机制。将平台资源及实习项目在时间和内容上全方位开放，服务全校师生，为地方经济建设作贡献。进一步完善平台管理体制的改革，健全规章制度，实现管理网络化。
3.2 实践教学培养计划
按照“四年一贯制”的专业课程教育体系建设模式，以“过程”和“产品”作为综合与集成的主线，针对一年级学生开设“专业概论”、二年级开设“现代机械制造技术”、三年级开设“现代装备设计”、四年级开设“现代装备制造”等课程，并通过相关课程的建设，进行理论教学与实践教学合理配置。
一年级开设“概论”课使学生初步建立工程观念，了解工业发展过程、工业生产工艺流程及生产管理，激发学习兴趣，为后续专业课学习打下良好的基础，确定学习方向和今后努力的目标。
二年级开设“现代机械制造技术”使学生了解和掌握传统和现代制造加工方法，金属切削原理、工艺编制等，提高动手操作能力和协调能力，培养学生大工程、大系统意识。“技术实践”教学环节包括传统制造技术训练、现代制造技术训练。现代制造技术训练主要学习以数控技术为特征的现代制造技术基本原理、工艺知识、各种数控加工设备的使用及其基本操作方法和操作技能。
三年级开设“现代装备设计”，在工程力学和工程材料教学基础上，学习CAD/CAM 技术、仿真技术，完成典型机械产品的设计与分析。
四年级开设“现代装备制造技术”，在典型产品设计基础上，完成加工工艺编制、材料选择、加工制造、装配、经济性分析等。
3.3 联合制定的校外实践阶段培养方案
为适应新世纪高素质人才培养要求，凸显“依托工程，融合工程，培养学生的综合能力，注重地方，迎合需求，设立特色专业方向”的专业特色，人才培养紧密结合国家经济社会发展需要。校外实践环节紧紧围绕Process和Product，以典型机械产品的设计、加工、制造、装配、检测、经济性分析为主要教学内容，在企业工程中实践现代装备制造实习和创新设计等。
4 预期效益与建设成果
随着社会经济和科学技术的发展，平台在高等工程教育中，作为基本的技能培训和培养学生工程素质、创新意识、创新能力的基地，必将发挥越来越大的作用。其效益和成果具体表现在：
（1）现实效益：可以满足高校学生进行工程实践训练所必需的软硬件条件。随着中心的建成、训练项目的拓展，年接待学生实习能力将大大提高。除满足正常的实践教学任务外，还可为相关专业的生产实习、毕业实习和专业设计提供条件，进一步提高毕业设计水平和质量。
（2）示范中心的建成，为培养学生的实践能力与创新精神提供各学科相互结合相互渗透的教学背景，为应用型复合型人才的培养提供有效的支撑。
（3）为相关教师和实验技术人员进行教学和科研提供可靠的软硬件条件。
（4）有利于指导教师队伍的稳定。没有良好的教学环境和科研平台，引进不了也留不住高水平的教师。
（5）有利于校企合作，把产品生产管理引进工程训练中，让学生在校期间就能进入模拟工厂的管理系统，丰富其实践工作经验，为今后走向社会，提高就业能力增强信心；同时也能帮助企业进行合理的技术改造，提高经济效益。
参考资料
[1] 教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会.高等机械基础系列课程现状调查分析报告暨机械基础系列课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2] 张辉，樊泽恒，孔垂谦.高校“工程训练中心”功能定位与特色追求[J].江苏高教，2007（3）：68-71.
收稿日期：2012-09-19
作者简介：汪全友，本科，工程师。赵建平，博士，教授，副院长。