全松柏

摘要：新工科是國家戰(zhàn)略發(fā)展的必然要求，是高等工程教育的里程碑。工程訓練作為高校工程實踐教學的主要模式，如何適應新工科要求變得刻不容緩。在分析當前工程訓練現(xiàn)狀的基礎上，根據(jù)新工科的特點，提出“2+X”創(chuàng)新訓練和工程圖書館模式并付諸實踐，為各高校新工科背景下的工程訓練體系建設提供參考與借鑒。

Abstract： New engineering disciplines（NEDs） is the inevitable requirement of the national strategic development and the milestone of the higher engineering education. As the main mode of engineering practice education in university， it is urgent to adapt to the requirements of NEDs. Based on the analysis of the present situation about engineering training，we put forward and practice the innovative training model of "2+X" and the model of engineering library for NEDs， so as to provide references for the construction of engineering training system under the background of NEDs in universities.

關(guān)鍵詞：新工科；工程訓練；“2+X”創(chuàng)新訓練模式；工程圖書館

Key words： new engineering disciplines；engineering training；the innovative training model of "2+X"；engineering library

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）28-0298-02

0 引言

“一帶一路”、人工智能、“中國制造2025”、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大國家戰(zhàn)略的實施，縮短了科學發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化成技術(shù)或產(chǎn)品的時間，加快了知識產(chǎn)生、學習、更新的速度，提高了現(xiàn)代工程技術(shù)人才的能力素質(zhì)要求。為了應對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，支撐新經(jīng)濟的快速發(fā)展，培養(yǎng)造就創(chuàng)新型卓越科技工程人才，加快高等工程教育改革和創(chuàng)新的步伐，2017年教育部啟動了新工科建設工作[1]。隨著“復旦共識”[2]、“天大行動”[3]、“北京指南”[4]等指導性文件的出臺，各高校紛紛響應，掀起了一陣工程教育改革的熱潮。工程訓練源于“金工實習”，經(jīng)過多年發(fā)展，內(nèi)容更多，輻射更廣，具有基礎性、通識性、實踐性等教學特征，面向各專業(yè)本科生，給大學生工程實踐教育、工業(yè)制造了解、工業(yè)文化體驗，是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新意識的重要教育環(huán)節(jié)，是適合現(xiàn)階段工程實踐教學的主要模式[5]。新工科引領(lǐng)性、交融性、創(chuàng)新性、跨界性、發(fā)展性的特征[6]對工程實踐教育提出了更高要求，現(xiàn)有的工程訓練體系顯然難以適應，傳統(tǒng)工程訓練中心的升級、面向新工科的工程訓練體系的構(gòu)建成為了新工科建設不可回避的問題。

1 當前高校工程訓練存在的問題

近年來，高校工程訓練中心的規(guī)模化、先進性和綜合性，以及工程訓練的專業(yè)全覆蓋性，讓學生在工程訓練的過程中提高了工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力及就業(yè)能力，為國家培養(yǎng)了一批又一批高素質(zhì)的工程科技人才。但是，在開展新工科建設的新形勢下，我們不難發(fā)現(xiàn)，處于迅速發(fā)展中的高校工程訓練中心依然存在一些值得重視的問題。

1.1 平臺升級問題 傳統(tǒng)工程訓練仍占據(jù)平臺主流，對接產(chǎn)業(yè)行業(yè)嚴重不足?？鐚W科創(chuàng)新應用項目平臺，集教育培訓、科技研發(fā)于一體的協(xié)同育人平臺，服務國家戰(zhàn)略、引領(lǐng)未來發(fā)展的前瞻平臺亟待搭建。

1.2 體系重構(gòu)問題 面對交叉學科、邊緣學科快速涌現(xiàn)，新知識快速發(fā)展，成果快速轉(zhuǎn)化的現(xiàn)實，工程訓練依托學科力量薄弱、實訓時間短、內(nèi)容陳舊、交叉融合不足、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)遇阻、滯后市場需求等弊病暴露無遺。

1.3 教學模式問題 當前，以網(wǎng)絡化、全球化為代表的一系列顛覆性技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和快速發(fā)展，使個人學習方式變得靈活化、碎片化、網(wǎng)絡化和多維度，這對現(xiàn)有教學模式提出了嚴峻挑戰(zhàn)。

1.4 體制機制問題 師資隊伍建設堪憂，結(jié)構(gòu)失衡，特別是高級專門人才嚴重匱乏，教授級高工嚴重不足，無法發(fā)揮其在工程訓練教學及發(fā)展上的領(lǐng)頭雁作用。面對新工科對工程訓練的新要求，現(xiàn)有的用人模式亟待改進。如何做到以學生為本，提供良好的開放共享服務值得探討。

2 面向新工科的創(chuàng)新型工程訓練體系建設路徑

湖南大學一直以來重視學生的工程實踐教育，學生的實踐動手能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力及就業(yè)能力得到了社會的廣泛認可?！笆濉逼陂g，學校加大本科實驗室建設投入，在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的時代背景下，以大工程觀、“準工廠、實車間”的理念為指導，摒棄工程訓練等于金工實習的舊理念，打造了一個集工程訓練中心、支撐服務中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地、學科競賽基地于一體的公共實踐教學服務平臺——新型綜合性工程訓練中心。中心分布在學校兩個校區(qū)，現(xiàn)有場地面積21000余平方米，可同時容納近3000名學生參加工程訓練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。建有機械、電工、電子、控制、機電一體化、材料、化工、藝術(shù)、經(jīng)濟管理數(shù)據(jù)仿真訓練單元，設備總數(shù)7000余臺（套），總價值7500余萬元。面對新工科的要求，我校在創(chuàng)新型工程訓練體系的構(gòu)建上做了有益的探索與實踐。

2.1 在新型綜合性工程訓練中心基礎上，搭建以互聯(lián)網(wǎng)+為代表的多學科交叉創(chuàng)新應用平臺

以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為引領(lǐng)，在新型綜合性工程訓練中心基礎上，面向新工科，搭建支持工程認知、工程綜合及工程創(chuàng)新訓練、學科競賽、創(chuàng)意原型產(chǎn)品開發(fā)、創(chuàng)業(yè)項目建模路演、技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化等模塊，以互聯(lián)網(wǎng)+為代表的創(chuàng)新應用平臺。平臺主要包括互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園實訓平臺、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新實訓平臺和機器人創(chuàng)新應用平臺?；ヂ?lián)網(wǎng)+智慧校園實訓平臺、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新實訓平臺主要培養(yǎng)學生主動學習、獨立思考、自主創(chuàng)新的能力，切合用戶至上、平臺開放、知識共享等互聯(lián)網(wǎng)+的精神。機器人創(chuàng)新應用平臺是一個智能機器人科普平臺，從事各類型機器人設計、制作、研究的實踐創(chuàng)新和機器人相關(guān)學科大賽的培養(yǎng)。內(nèi)容涵蓋人工智能、控制工程、機械工程、材料科學、數(shù)學建模、應用物理、應用化學、工業(yè)設計等。以學生為主體，培養(yǎng)其創(chuàng)新設計、解決實際問題和動手操作能力。

2.2 建設面向新工科的創(chuàng)新型工程訓練體系

根據(jù)人才培養(yǎng)需要分類、分層次進行工程訓練，構(gòu)建“二三四”創(chuàng)新型工程訓練體系。即重視理論、實踐二條獲取知識路徑，做到理論與實踐并重，有機融合、良性互動，克服以往理論與實踐脫節(jié)的弊病。通過三階段遞進式工程訓練，如一年級主要通過參觀生產(chǎn)現(xiàn)場、觀摩教學模型及實物、動手進行簡單的拆裝、焊接等工藝體驗訓練進行工程認知與基礎訓練；二三年級主要根據(jù)自己的專業(yè)特點，自組團隊、自選項目進行工程綜合訓練；高年級重點在工程創(chuàng)新訓練，進行項目研究性訓練。學生個人組團預約中心項目或者自帶感興趣的前沿技術(shù)項目或企業(yè)實際項目，中心教師指導實施。體現(xiàn)了教學層次化、模塊化、柔性化。實現(xiàn)工程能力培養(yǎng)四年不斷線。建設現(xiàn)代化的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線、甲醇合成生產(chǎn)線、純凈水制備及灌裝生產(chǎn)線等“準工廠、實車間”。優(yōu)化傳統(tǒng)訓練項目，拓展教學內(nèi)容，提高實訓項目的技術(shù)含量和工藝水平。中心通過教材更新、慕課、微課、虛擬仿真、網(wǎng)站、微信公眾平臺、APP等多種手段，開設綜合性、設計性、創(chuàng)新性工程訓練項目和一批技術(shù)前沿實際研究項目（如：智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+、機器人、生物材料等），實行菜單式訓練。

2.3 將創(chuàng)新融入日常教學，深入實施“2+X”創(chuàng)新訓練模式2.0版

以項目驅(qū)動、學生主體、教師指導的“2+X”即“基礎訓練+項目研訓”模式，已在我校實踐多年，在提升學生工程綜合能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力及就業(yè)能力等方面效果良好，并獲評2016年湖南省高等教育教學成果獎一等獎。面向新工科，充分利用新方法、新手段、新技術(shù)，深入實施“2+X”創(chuàng)新訓練模式2.0版。

基礎訓練（“2”）重在基本技能實訓。在網(wǎng)上安全教育之后，通過實訓視頻、影片、慕課、微課等多種形式觀摩學習，激發(fā)學生的興趣和好奇心，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，完成認知訓練。在安全教育、基礎理論考核通過后，通過2周時間進行加工方法、工藝設計、創(chuàng)新作品設計制作等基礎訓練。在項目研訓（“X”）階段，以項目為載體，按時間、內(nèi)容、程度不同分別設計實施方案，確定不同的必選和任選內(nèi)容，突出自主研究式學習。通過項目研訓，讓學生在工程環(huán)境中接觸實際問題，親身體驗實施過程，自主推進生產(chǎn)環(huán)節(jié)和項目過程。

2.4 建立專兼職結(jié)合的師資隊伍和靈活多樣的開放共享機制

采取專兼職結(jié)合的方式，建立一支具有交叉學科背景、互補知識結(jié)構(gòu)、合理年齡結(jié)構(gòu)、多樣工作經(jīng)歷的師資隊伍?！吨泄仓醒雵鴦赵宏P(guān)于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》強調(diào)，百年大計，教育為本；教育大計，教師為本。堅持興國必先強師[7]?！白吭接媱潯睂熧Y隊伍的總體要求是兼具大學教師和準工程師兩種形態(tài)。具體而言，“卓越計劃”要求參與高校建設一支專業(yè)基礎扎實、學科涉獵廣泛、工程實踐經(jīng)驗豐富、教學能力強、綜合素質(zhì)高的師資隊伍。新工科作為卓越計劃的升級版，在師資隊伍建設的要求上應具備：滿足“卓越計劃”對師資隊伍的要求，同時強調(diào)多學科專業(yè)的交叉融合和學科專業(yè)的產(chǎn)業(yè)性[8]。工程訓練師資隊伍作為其中的一部分，更應強調(diào)工程素質(zhì)和解決實際問題的能力。

以學生為中心，轉(zhuǎn)變運行機制。將“實驗室模式”轉(zhuǎn)為“企業(yè)模式”、最終發(fā)展為“工程圖書館模式”。在完善現(xiàn)有工程實踐教學的基礎上，開展“模擬企業(yè)”的項目式教學，讓學生介入企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程，熟悉其運作模式，提高技術(shù)素質(zhì)、工程實施及管理能力。大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新，隨著卓越計劃推進、新工科建設等高等工程教育改革的進行，工程圖書館模式的建設與推廣勢在必行。通過設立多個基礎訓練、創(chuàng)新開放、工程服務、交叉創(chuàng)新、校企合作等中心，輔之3D打印、切割、設備租借等服務項目，以無人機、機器人、智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+等開放研究項目為載體，為學生創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)提供場地、設備和技術(shù)支持，把工程訓練中心建成學生身邊的“工程實踐圖書館”，讓他們真正實現(xiàn)自我管理、自主服務、開放共享。

參考文獻：

[1]教育部高等教育司.關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知[Z].教高司函[2017]6號，2017.

[2]教育部高等教育司.“新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究，2017（1）：10-11.

[3]教育部高教司.“新工科”建設行動路線（“天大行動”）[J].高等工程教育研究，2017（4）：24-25.

[4]教育部高等教育司.新工科建設指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（6）：20-21.

[5]梁延德.我國高校工程訓練中心的建設與發(fā)展[J]，實驗技術(shù)與管理，2013，30（6）：6-8.

[6]林健.面向未來的中國新工科建設[J].高等工程教育研究，2017（2）：26-35.

[7]中共中央 國務院關(guān)于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見http：//www.gov.cn/zhengce/2018-01/31/content_5262659.htm.

[8]林健.新工科建設：強勢打造“卓越計劃”升級版[J]，高等工程教育研究，2017（3）：12-13.