现代工程训练中心建设中的“变”与“不变”
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现代工程训练中心建设中的“变”与“不变”
摘要]现代工程训练中心建设应顺应工程实践教学改革趋势,建立起现代工程训练教学体系,在训练目标、功能定位、内容体系和建设特色方面必须随实践教学体系的发展变革而“变”,在建设前提、核心功能、资源模式、现代工程条件方面又应继承实践教学体系完善中的“不变”,从而保证现代工程训练中心的发展方向。
[关键词]工程训练中心工程实践教学高等工程教育
高等工程教育的根本目标是培养适应现代工程发展需要的未来工程师。
强化实践教学、加强素质教育是实现创新教育模式培养目标的重要环节。
在科技日新月异的今天,现代工程的综合性和创新性特征日趋明显,对未来工程师的能力也提出了更高的要求。
传统的金工实习强调知识的再现、经验和技能的传授,没有把产品的设计、制造、管理过程作为一项系统工程并围绕综合能力的培养构建科学的培养模式,其培养目标单一,功能定位模糊,实习内容陈旧,训练结构离散,已经不能满足实践教学的发展要求。
因此,从整体性、系统性角度出发,建设功能定位更突出、培养目标更科学、训练体系更完善的工程训练中心是工程教育改革的必然选择。
建设现代工程训练中心,就是要创建有中国高等教育特色的工程训练教学体系。
中心建设要随实践教学体系的发展变革而“变”:完成训练目标的多维度扩展和功能定位的多元化提升,实现训练内容的全面转化,走内涵式发展道路,依托中心建设大环境,促进学生个性发展,完成从单一技能教育到综合工程教育的跨越。
同时,中心建设又继承了实践教学体系完善中的“不变”因素:始终为学校办学指导思想和人才培养目标服务,始终以教学功能为立足点,构建开放资源模式,围绕工程素质的培养实施现代工程条件建设。
这种转型建设中的“不变”,能够秉持工程教育的宗旨,保证现代工程训练中心的发展方向。
一、建设现代工程训练中心,创建有中国高等教育特色的工程训练教学体系
工程教育改革要求变单一的知识传授为系统的实践教学,实施素质教育,培养复合型人才。
和国外许多发达国家的工程教育相比,我国的工程教育培养目标不明确,缺乏与企业间的紧密联系,工程实践环节相当薄弱,工程实践教学远远没有达到工程教育要求的系统性、科学性和工程化标准。
建设工程训练中心是适应我国特殊国情的要求,通过实施校内“社会化”实践基地建设,建立“真实的工程环境”,形成科学而完整的工程训练教学体系。
现代工程训练要代表知识综合化、技术前沿化、专业集成化的工程实践方向,一方面,要以培养基础宽、能力强、素质高的复合型人才为目标,以提高学生的工程意识和实践能力、提升工程素质和创新能力为建设宗旨,整合中心资源,积极推动自身能力建设,构筑综合化工程训练平台,通过实施产学研合作,保持与工程实际同步,确保条件建设与技术发展的先进性,实现训练的工程化目标。
另一方面,变过去离散的金工实习为系统的工程训练,围绕目标、内容、保障体系等几个方面,带动中心在训练目标、功能定位、资源模式等方面的转型建设,实
现训练过程的工程化。
以训练内涵和训练过程工程化为基本特征,逐步形成有中国高等教育特色的工程训练教学体系。
二、现代工程训练中心建设要随实践教学体系的发展变革而“变”
1.训练目标从单一的知识验证和技能培养到注重综合素质的培养,实现完整的育人功能
工程教育的终极目标是培养未来的工程师,培养什么样的工程师是工程教育改革的首要课题。
参考工程师培养的国际标准,如2004年、2005年美国“2020工程师计划”制定组的报告①和德国大陆集团在《全球工程教育卓越计划》(GEE)中的研究结果②,不难看出,工程教育培养目标的国际共识是:造就适应社会发展需要和业界需求的、善于将科学技术转化为现实生产力的未来工程师,促进他们成为具有广泛的知识、实践能力、创新能力和管理协调能力的高级工程技术专门人才。
根据工程人才的成长规律和工程教育发展的必然逻辑,工程人才必须以工程实践为土壤才能培养出各种适应时代发展要求的能力。
现代工业对工程实践的综合性、创新性方面提出了更高的要求。
高校工程实践体系包含了教学实验、专业实习、社会实践三大子系统。
③围绕实践能力和创新能力两大核心目标,建立实践与创新训练这两条齐头并进、交叉结合的训练主线是工程实践发展的要求。
工程训练涵盖了以上三大子系统和两条主线,符合实践教学体系发展规律,代表了工程实践的发展方向。
其训练广度与深度能够适应人才培养目标的多维度特性,变过去单一的知识验证和技能培养为更加注重工程实践、人格意志、创新能力等综合素质的培养,实现完整的育人功能,充分体现了实践教育是落实素质教育、创新教育的根本途径。
④
2.中心功能定位从单一的教学功能扩展到多元化功能,促进了自身的发展
围绕工程训练目标的实现,中心定位必须多元化,能力建设必须多向性,变金工实习的单一教学为教学、科研、社会服务于一体的多功能组合,同时以多功能服务带动自身能力建设,成为能力不断提升的自我发展的中心。
自我发展是现代工程训练办学实力的体现。
一方面,中心要结合建设环境和自身实际,努力为专业教学服务,实现教学、科研的紧密结合,保持实践教学目标与当今科学技术发展的主流同步,确保实践教学的应用特色;以科学研究尤其是应用研究和开发研究为重点,形成广阔的科研背景和宽厚的技术基础,将科研成果转化为教学内容,形成产品化的工程训练载体,以使学生了解和把握工程技术的发展前沿。
另一方面,中心要致力于科技成果开发,通过产学研结合,成为科研开发基地和成果转化的中试工厂。
此外,中心还要主动拓展服务方向,积极开展社会性的技能培训和工程技术咨询服务,为中心的发展争取社会各界的经费支持,盘活办学资源,优化训练条件,增强自我发展能力。
随着工程教育改革和教育国际化的不断推进,中心功能要不断得到完善,充分提升其面向市场自我发展的能力。
3.实施训练内容全面转化,创新训练体系,走内涵式发展道路
内涵式发展是工程训练建设的基本方向,也是工程训练区别于金工实习的主
要特征。
工程训练以金工实习的基础技术为起点,以现代工程技术训练为核心,以实践能力和创新能力培养为重点,建设训练平台现代化、训练体系模块化和训练载体产品化的训练模式,实现训练内容的全面转化;准确把握现代工程的发展前沿,引进新技术、新工艺装备和先进管理方法,除常规的制造技术外,还要引进数控加工技术和特种加工技术以及先进的制造系统、工程管理系统和环境保护设施等,实现由常规的金工实习和电子工艺实习向现代技术训练的方向转化;注重学科交叉、渗透与综合,在传统的基本技能训练基础上,扩充教学内容,转移教学重点,建设完善、先进的局域网管理系统,实现由单机的单一技能培训向局域网络条件下技术集成的培训方向转化;建设大工程背景,面向现实型课题,使学生逐步形成关于设计与开发、安全生产、经营管理以及环境保护等工程环节的全局性认识;创新实践教学,除了基础训练外,还应组织综合训练、创新训练,参与设计制作机器人及其他创新实践比赛等,实现由操作技能培训向实践、创新相结合的方向转化;除理工类学生以外,组织其他文科类学生参与工程训练,实现由工科专门训练向不同学科工程训练全面覆盖的转变。
总之,要通过实施训练内容全面转化,创新训练体系,实现工程训练中心内涵式发展。
4.依托中心建设大环境,实现个性化发展
特色发展是现代工程训练中心赢得竞争、实现自我发展的必由之路。
建设具有一定知名度和社会示范效应的特色训练中心、提升工程训练整体水平,是现代工程训练中心完成教学、科研、社会服务三大任务,以服务求支持,以贡献求发展,提高市场应对能力,实现可持续发展的重要举措。
中心建设要避免技术化、模式化,在建设规模和设备选型上适应高等工程教育改革的要求,反映本校人才培养特点;要紧密结合区域发展与行业需求,创新教育理念,以学校重点学科、特色专业为依托,在课程设置、教材建设、训练模式等方面形成与行业结合紧密、专业优势明显的竞争优势;同时,以“为多学科服务”为宗旨,按照学科交叉的技术需求,搭建多学科综合训练平台,根据不同需要构造组合的训练模块,提高训练模式的灵活性;要借助自身技术实力、设备资源和教学手段,进一步加强与外部企业的联系,实施长期技术跟踪与项目协作,开展一批以行业高技术为重点的项目研究,把科学研究的新成果、新思路纳入工程训练,开发实践性强的设计性实验和综合性实验。
总之,中心要形成特色,必须依托中心建设大环境,建立比较优势,实现个性化发展。
三、现代工程训练中心建设要继承实践教学体系完善中的“不变”因素的要求
1.适应学校的办学指导思想和人才培养目标,这一点始终不变
由于各国教育发展历程不同,在实践教学方面也表现出不同的形式。
许多发达国家的工程实践与企业是高度结合的,这些国家的企业大多具备虚拟教育培训中心的功能,到企业直接参与工程实践与校内进行的间接训练有机结合,是多数发达国家普遍采取的工程实践形式。
世界范围的工程实践无论采取何种形式,都是以本校工程教育为出发点、以培养专门化人才为最终目标。
我国的工程实践还处在起步阶段,各种机制还不健全,工程实践教学主要是在大学内部进行的间接
工程训练。
工程训练中心作为专门化的校内实践基地,其建设目标和教学体系具有更强的服务定向性。
不同类型大学,如研究性大学和高等职业技术学院,它们的工程训练中心在技术标准、培训业务等方面可能有很多相似之处,但是由于办学指导思想和人才培养规格不同,在建设规模、目标体系、服务方向等方面也不同。
当前我国工程教育存在着结构性问题,不少院校盲目攀高,工程教育好高骛远,脱离人才培养实际,造成训练中心建设中盲目扩大规模,无计划地购买新设备等急功近利现象的发生。
因此,要明确中心的建设前提是适应本校办学指导思想和人才培养目标。
2. 以教学功能的实现为工程训练中心建设发展的核心要素,这始终不变
工程训练中心的功能结构有教学型模式、教学科研型模式、教学生产型模式、一体化模式等。
⑤教学模式引入科研活动有利于实验开发和实验内容更新,有利于创新活动的深入有效开展。
教学模式引入生产活动有利于构筑更加真实的工程实践环境,提升学生工程实践能力,同时创造价值,增强中心的自我发展能力。
教学、科研和生产形成一体化,将更具有综合优势。
但是,如果教学、科研两者的结合点不准,关系处理不好,会制约甚至损害教学功能,产生负面影响。
生产活动过度扩大化,片面追逐经济利益,也会影响、甚至削弱教学功能,违背工程训练建设的初衷。
因此,中心建设要正确处理教学、科研和生产三者的关系,明确中心的主要任务是以本科生为主、兼顾研究生的工程实践教学,要把教学功能放在核心位置,围绕教学功能展开科研和生产活动,处理好资金投入、人员调配、项目分配上的比例关系,避免将中心建成对外营利性的机构、科研实验室或者生产工厂。
科研活动应以应用研究和开发研究为主,通过科研成果向教学转化,丰富工程训练内涵。
生产活动侧重于承接与行业结合紧密、与工程训练教学任务相匹配、技术含量较高的设计实验与生产加工任务。
3. 从金工实习到工程训练,建设开放模式不变
随着知识经济时代的到来,在高度信息化的社会中,单一组织拥有的有限资源已不能满足发展的更高要求。
美国哈佛大学的弗泰恩和阿特金森教授等学者通过对社会资本理论发展路径的长期研究,得出了“组织发展更多地是依靠动态的生产关系或合作创造价值的社会网络来实现”的结论。
⑥因此,建设开放型模式是工程训练中心获得各方面建设资源的必然路径。
一个科学的工程训练教学体系是站在技术发展的前沿、与工程实际高度结合,围绕综合素质的培养实施系统训练,且训练成效显著的完整体系。
建立科学的工程训练体系,必须扩充组织边界,与企业和其他机构建立起稳定的长期合作关系,通过接触社会工程,实施人才交流与项目合作,获得资金、设备、技术、信息等外部资源,保证训练技术的先进性、训练内容的现实性;对各学院、科研系所开放,了解人才教育、专业培养的需求,走合作办学道路,有针对性地开展系统训练,提高训练的成效性;对社会职业教育等机构开放,扩展服务范围,开展职业教育和技术咨询服务,扩大社会影响力,提高知名度。
训练中心实施内外开放模式,淡化组织边界,意味着多方融资和成本分担、知识渗透与技术合作、设备引进与资源共享、工程技术人才的对流等方面工作的加快,为中心建设提供适时的社会需求信息、先进的技术来源和后续发展动力。
4. 围绕工程素质的培养推进现代工程条件建设不变
围绕工程素质的培养,工程训练要实现培养目标的多层化、功能定位的多元化、工程训练的内涵发展、训练模式的特色追求,必须持续推进现代工程条件建设。
工程条件是工程素质培养的先决条件和物质基础,主要包含设备条件、技术条件和管理条件。
由于现代制造业呈现出数字化、自动化、集成化、快捷化、网络化的发展趋势,先进制造技术的产业化成为新的经济增长点。
以此为契机,现代工程条件建设要更加突出现代化、综合化和集成化特点。
在设备条件方面,为保持与当前工业主流一致,既要引入常规设备,又要引入代表技术发展前沿的现代设备,建立与现代工业同步的、以先进技术为代表的现代化工程训练平台。
在技术条件方面,要紧跟科学技术发展步伐,向当前先进水平看齐,建设集机械、电子、信息、系统和管理为一体的现代制造技术训练中心,为多学科交叉的训练需求服务;在互联网技术推动下,引入计算机设计、网络系统等现代信息技术,开展虚拟条件下的综合工程训练;同时引入现代化的教学手段,充分利用网上教学资源,开展立体化教学,提高工程训练教学水平。
在管理方面,参照现代工业企业的生产条件,向科学管理的现代企业看齐,引进先进管理技术,建立训练信息化平台,严格执行现代工业技术标准,实行全面质量管理。
注释:
①李培根.培养大批创新型工程师时不我待[J].中国高等教育,2007,(5).
②上海交通大学高教研究所课题组.培养下一代卓越的国际化工程师[J].高等工程教育研究,2007,(1).
③康涛,黄华彩,彭全开.建立实践教学体系提高实践教学水平[J].江西农业大学学报,2004,(6).
④郭水兰.实践教育是当代教育的根本指导思想[J].新世纪论丛,2006,(4).
⑤吴庆宪.高等工程教育发展与高校工程训练中心功能定位[J].南京航空航天大学学报,2006,(3).
⑥张方华.企业的社会资本与技术创新——技术创新理论研究的新视野[J].自然辩证法通讯,2003,(6).。