基于關(guān)鍵能力培養(yǎng)的工程訓(xùn)練模塊化課程體系建構(gòu)

陸興發(fā)

[摘 要] 以綜合創(chuàng)新能力為核心的關(guān)鍵能力是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑。面對激烈的全球制造業(yè)競爭，全力打造現(xiàn)代大學(xué)生的工程訓(xùn)練綜合創(chuàng)新能力是高校的重要歷史使命和歷史擔(dān)當(dāng)。闡述了建構(gòu)工程訓(xùn)練模塊化課程體系的必要性和緊迫性，建構(gòu)了基于大工程背景的四層五級工程訓(xùn)練模塊化課程體系。實踐證明，四層五級模塊化課程體系能夠顯著提升大學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。

[關(guān) 鍵 詞] 關(guān)鍵能力；工程訓(xùn)練；模塊化課程；建構(gòu)

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）16-0114-02

制造業(yè)是一個國家國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，更是一個國家經(jīng)濟(jì)實力和核心競爭力的集中體現(xiàn)和重要標(biāo)志。正是得益于強(qiáng)大的制造業(yè)優(yōu)勢德國平穩(wěn)度過了國際金融危機(jī)，成為受危機(jī)沖擊最小的國家。受此啟發(fā)，危機(jī)過后世界各國開始高度重視制造業(yè)的發(fā)展。德國率先提出了以智能制造為主導(dǎo)的“工業(yè)4.0計劃”，美國提出了“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，英國提出了“高價值制造業(yè)戰(zhàn)略”，日本提出了“產(chǎn)業(yè)復(fù)興計劃”，法國提出了“新工業(yè)法國”等。

制造業(yè)競爭已成為未來大國競爭的關(guān)鍵。中國作為全球制造業(yè)中心，一直陷于“大而不強(qiáng)”的窘境，產(chǎn)品附加值嚴(yán)重低下，絕大多數(shù)產(chǎn)業(yè)在國際產(chǎn)業(yè)分工體系中處于價值鏈低端。為此，2015年5月，中國政府在頒布的“中國制造2025”中明確提出“實現(xiàn)中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變，完成中國制造由大變強(qiáng)的任務(wù)、重點領(lǐng)域和重大工程”。通過實施“中國制造2025”戰(zhàn)略，旨在迅速提升中國制造業(yè)的國際分工和全球價值鏈地位，搶占國際競爭制高點。只有提升我國制造業(yè)的發(fā)展層級，才能在激烈的國際市場競爭中保持和獲得更大的發(fā)展空間。提升創(chuàng)新能力是“中國制造2025”的核心任務(wù)和首要目標(biāo)，實現(xiàn)這一目標(biāo)的唯一途徑就在于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，這才是真正的“固本培元”。無疑，高校擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)具備先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新能力人才的重任。

一、工程訓(xùn)練的綜合優(yōu)勢

工程訓(xùn)練是一種通過學(xué)生參與具體的工程實踐活動而開展訓(xùn)練的一種教學(xué)活動，通過工程訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的工程素養(yǎng)和工程綜合創(chuàng)新能力。工程改變世界，行動創(chuàng)造未來。清華大學(xué)副校長楊斌教授指出：“要改變工科人才培養(yǎng)不接地氣的現(xiàn)狀，只有靠‘產(chǎn)業(yè)高手進(jìn)入校園課堂，學(xué)生走入產(chǎn)業(yè)真刀真槍。大學(xué)也許應(yīng)該強(qiáng)制性地讓學(xué)生拿出一到兩個學(xué)期的時間，完全泡在實踐中。”

目前，國內(nèi)高校的工程訓(xùn)練及其工程訓(xùn)練中心建設(shè)已實現(xiàn)了質(zhì)的轉(zhuǎn)化，“由常規(guī)的金工實習(xí)和電子工藝實習(xí)向現(xiàn)代工程實踐教學(xué)轉(zhuǎn)化，由單機(jī)技能培訓(xùn)向局域網(wǎng)絡(luò)條件下技術(shù)集成培訓(xùn)轉(zhuǎn)化，由操作技能培訓(xùn)向技能與綜合實踐、創(chuàng)新實踐相結(jié)合轉(zhuǎn)化，是以大工程為背景，以學(xué)生為中心，以工程技能訓(xùn)練為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)過程能力為目標(biāo)，以創(chuàng)新思維訓(xùn)練為核心，多元化、開放型工程實踐創(chuàng)新訓(xùn)練”[1]?？梢哉f，國內(nèi)各高校的工程訓(xùn)練中心已經(jīng)成為我國高校開展大學(xué)生工程技術(shù)、工藝實訓(xùn)與工程創(chuàng)新實踐的重要基地，是國內(nèi)各大工科院校中教學(xué)規(guī)模最大、學(xué)生受眾人數(shù)最多的實踐教學(xué)基地，更是在校大學(xué)生課外科技創(chuàng)新實踐的主要訓(xùn)練和活動基地，是在校大學(xué)生體驗和完成發(fā)明創(chuàng)造和科技競賽作品設(shè)計與制作的第一場所[2]。

二、工程訓(xùn)練模塊化課程體系建構(gòu)

毋庸置疑，大學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)離不開科學(xué)的工程訓(xùn)練課程體系。但縱觀我國現(xiàn)階段絕大多數(shù)高校的工程訓(xùn)練中心的課程體系，“主要訓(xùn)練內(nèi)容仍為機(jī)械制造”[3]，即便是在我國發(fā)展水平高端的上海高校，“總體尚處于由傳統(tǒng)單一的技能訓(xùn)練向現(xiàn)代的工程實踐綜合訓(xùn)練的發(fā)展、提高階段”[4]，根本談不上創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)，最終導(dǎo)致“我國工科大學(xué)畢業(yè)生大多缺乏實踐能力和創(chuàng)新精神，缺乏解決工程實際問題特別是綜合性較強(qiáng)的復(fù)雜的工程技術(shù)問題的能力”[5]。為此，必須充分利用新工科建設(shè)的歷史機(jī)遇期，從快、從速扭轉(zhuǎn)目前高校工程訓(xùn)練中心功能單一的局面，建構(gòu)科學(xué)的工程訓(xùn)練模塊化課程體系，以適應(yīng)未來發(fā)展的需求。

大學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)必須以現(xiàn)代制造業(yè)的大工程為背景，使課程體系建設(shè)置于大工程的現(xiàn)實背景，才能確保大學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)具有堅實的實踐依據(jù)。如果離開了現(xiàn)代制造業(yè)的大工程背景，無疑使大學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)成為無源之水，無本之木。現(xiàn)代制造業(yè)的突出特點是以制造工程為基礎(chǔ)，以數(shù)字化、信息化為主導(dǎo)，融產(chǎn)業(yè)開發(fā)設(shè)計、技術(shù)工藝、生產(chǎn)管理和市場營銷等環(huán)節(jié)于一體的協(xié)同工況流程系統(tǒng)。因此，設(shè)計開發(fā)科學(xué)的工程訓(xùn)練模塊化課程體系必須建構(gòu)于這種背景之上。

總結(jié)國內(nèi)高校工程訓(xùn)練教學(xué)實際，我們認(rèn)為建構(gòu)四層五級的模塊化工程訓(xùn)練課程體系是非常必要和恰當(dāng)?shù)摹?/p>

第一層課程是基于大工程背景的工程認(rèn)知課程，這一層級課程里包括現(xiàn)代大工程背景介紹和工程認(rèn)知兩個部分。著重向?qū)W生介紹現(xiàn)代大工程背景，包括加工目標(biāo)任務(wù)、圖紙設(shè)計、工藝設(shè)計、材料選擇與控制、加工技術(shù)選擇等，還需向?qū)W生介紹生產(chǎn)過程必需的生產(chǎn)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、能源系統(tǒng)以及銷售系統(tǒng)和服務(wù)系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上，向?qū)W生詳細(xì)介紹工業(yè)加工過程、生產(chǎn)安全、生產(chǎn)設(shè)備操作規(guī)程、質(zhì)量體系及其監(jiān)控檢驗技術(shù)、環(huán)境保護(hù)、工程倫理以及現(xiàn)代清潔生產(chǎn)的基本理念和相關(guān)技術(shù)。

第二層課程是以傳統(tǒng)加工技術(shù)為基礎(chǔ)的相關(guān)加工技術(shù)、質(zhì)量保障技術(shù)、管理技術(shù)等。

第三層課程是拓展綜合實踐課程，重點通過工程實踐向?qū)W生傳授先進(jìn)制造技術(shù)、增材制造技術(shù)（additive manufacturing，AM）以及清潔制造技術(shù)。

第四層課程是創(chuàng)新實踐課程，主要由通過設(shè)計現(xiàn)實工程實踐背景的項目，當(dāng)然最好是能夠讓學(xué)生適度參與工程實踐，使學(xué)生在真實情景中感受、體驗實際生產(chǎn)過程。鑒于國內(nèi)各高校所處地域不同、高校工程訓(xùn)練水平不同以及國情不同等客觀原因，目前一條理想的途徑便是通過組建大學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊參加國家舉辦的各類大學(xué)生創(chuàng)新競賽，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。當(dāng)然也可以通過設(shè)計開發(fā)綜合實驗培養(yǎng)大學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。

通過上述工程訓(xùn)練模塊化課程體系，我們卓有成效地培養(yǎng)了以大學(xué)生實踐綜合創(chuàng)新能力為核心的關(guān)鍵能力。僅2017年我們組建了9個大學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊，參加了全國3D十周年精英聯(lián)賽和全國3D大賽，獲得了吉林省賽區(qū)特等獎1項、一等獎4項、二等獎3項、三等獎4項。通過創(chuàng)新大賽，學(xué)生獲得了成功的體驗，獲得了創(chuàng)新的興趣與動力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張戈.智能制造背景下工程訓(xùn)練中心建設(shè)探究[J].實驗技術(shù)與管理，2017，34（2）：209-213.

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

[3]朱瑞富，孫康寧，賀建業(yè)，等.綜合性大學(xué)工程訓(xùn)練中心發(fā)展模式設(shè)計與實踐[J].實驗師研究與探索，2011（4）：86-99.

[4]吳國興，符躍鳴，李忠唐.上海市高校工程訓(xùn)練的現(xiàn)狀、問題與發(fā)展[J].實驗室研究與探索，2013，32（9）：149-153.

[5]徐建中.創(chuàng)建國內(nèi)一流的工程訓(xùn)練中心的建設(shè)實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2006，8（1）：76-80.