本站原创工程训练中心作为工科院校重要的工程实践教学基地,所具有的学科专业综合性和真实的工程环境,决定了其能够而且应当在学生的工程实践能力及综合素质培养中发挥重要作用.西安理工大学紧紧抓住“实践育人”这一核心理念,依托该校国家级实验教学示范中心——工程训练中心,打造大平台,构建课程群,改革教学方法,引进企业人才,在培养学生工程实践能力和创新意识方面走出了一条新路,所取得的成果得到了国内同行的一致认可,逐渐成为带动西北、辐射全国的先进典型.
西安理工大学工程训练中心成立于2003年底,其前身是学校的金工实习中心.“传统的金工实习是工科学生必需的一个实训环节,相当于让学生提前了解和体验企业的工作环境、工程设备,但仅仅是让学生在机床上学习一下车、铣、刨、磨、钳等最基础的工程技能.”西安理工大学校长刘丁告诉记者,2006年,学校迎接本科教学评估前后,在深入梳理史,思索办学方向的过程中,逐渐总结凝练出“育人为本、知行统一”的办学理念和“注重实践、推进创新,培养高素质应用型人才”的办学特色.基于这样的认识,学校决定由刚刚组建不久的工程训练中心搭建校级工程实践平台,实现由单一金工实习向大工程综合训练的改革与转化,培养更多具有较强实践动手能力和就业竞争力的高素质工程技术人才.
一场大刀阔斧的人才培养改革之路就此拉开序幕——
以“实践育人”为核心,按照本科生理论教学进程及学生能力培养的阶段性特点,建立起了分层次、多模块的综合工程训练体系
“改革的关键是解决学用脱节问题”.西安理工大学主管教学与实验室工作副校长刘军说,“作为校级工程实践平台,工训中心在培养学生实践动手能力上具有先天优势,如何更好地发挥这种优势,是我们首先要考虑的.”
为此,学校成立了由各学科带头人组成的工训中心专家指导组,为工训中心的改革发展“把脉”,“如今,专家组已经成为工训中心独具特色的一种指导模式.”专家组组长、工训中心主任李言教授说,“在最初讨论工训中心改革方案时,专家们常常是从早上8点一直争论到深夜.”经历过这场头脑风暴后,专家们逐渐达成共识,工训中心具体的改革思路逐渐明晰,“作为工科大学生理论学习、工程素质培养之间的纽带,工程训练中心也是大学生大学学习和走上工作岗位之间的桥梁,因此,营造一个真实的工程背景,建立先进的现代大工程训练平台,让学生在真实环境中进行工程训练的同时,培养他们的工程实践能力和创新精神就成为了工训中心改革最初的构想.”李言说.
按照这一思路,学校建立起了庞大而丰富的工程认知区,其中包括有西北最大的科学原理演示区；工程机械模型、电力生产模型,展示祖国地理形貌和重大工程的沙盘模型区；180余幅反映主要工程领域发展历史和科技成果的认知展示区,和大量可查阅各种工程原理的导学和自主学习系统.
建立初步的工程意识、感受工程环境只是工训中心作为学校人才培养基地建设迈出的第一步.“作为校级实践平台,工训中心还必须在培养学生实践动手能力上发挥更大的作用.”刘军这样告诉记者.
在随后几年的改革实践中,工训中心紧紧抓住“实践育人”这一核心理念,按照本科生理论教学进程及学生能力培养的阶段性特点,一步步建立起了一个分层次、多模块的综合工程训练体系.
教学体系的第一层次是基础工程训练课程群,这是在传统金工实习所包含的机加工、热加工、电工电子技术基础上又融入了数控加工、特种加工、PLC等现代工程技术,面向全校学生,无论文、理、工、管、艺等各学科,按照专业所属不同,在训练内容和训练强度上加以区分,目的在于培养学生的基本工程素质,拓宽工程视野.“许多学生也正是在这一层次的基础训练中逐渐认识了解了工训中心,进而喜欢上这里.”工训中心常务副主任张晓晖教授告诉记者.
工程技术综合实践课构成了工训中心实践教学体系的第二层次.“这是工训中心全新独立设置的一门综合实践课,也是工训中心教学体系的核心,它以工程项目实施为教学内容,倡导互动式、探究式教学方法.”张晓晖告诉记者,工程技术综合实践课采取项目式教学,以项目实施为主线,学生为主体,教师为引导,通过真实的工程实践,通过团队合作让学生完成一个项目,在培养学生初步的工程综合应用能力基础上,实现学生综合素质的提高.
电气专业大二学生郝旭伟正在上工程技术综合实践课,上课之初,老师将全班30个同学分成了10个小组,然后每个小组都从老师那里领到了一个不同的题目,超声波测距仪、湿度监测器、数字语音温度计、简易机器人等等,各不相同.“这每一个题目就代表一个项目,每一组同学要通过设计、画电路图、购买元器件、安装、集成、调试等一系列程序,将这样一个概念性的东西变成实物,而这整个过程就是我们这门课的学习过程.”授课教师黄军勤告诉记者,通过这样一门实践课,不仅能够帮助同学们把之前学过的知识串起来,让同学们学会解决问题的方法,而且对于之后即将深入学习的专业课也是非常有好处的.
已经上过这门课的电气专业学生刘璞告诉记者,虽然这门课和以往的其他课程学习方式都不一样,过程更复杂、更麻烦、也更辛苦,但通过这门课的学习,他不仅看到了课本里不曾有的鲜活的结构,课堂上不曾听过的工程用语,更让他对今后的学习充满了兴趣,有了明确的学习目标.而一位两年前上过综合实践课的学生在撰写的课程总结上这样写道：过去的十几周时间将是我在西安理工大学最美好的回忆,留给我的也将是四年中最有价值的财富!
工程技术综合实践课和传统课程的另一个不同在授课教师上.张晓晖告诉记者,因为综合实践课采取的项目式教学是让同学全程参与到一件产品的全部制作流程中,期间包含的所有技术内容是一个专业老师所无法完成的.因此,综合实践课的老师是一个教师指导组,由机、电两个专业方向的老师和两到三名一线技术工人组成,两个专业老师负责课程前期项目实施过程中产品的方案设计等工作,技术工人则负责项目完成阶段产品的加工和装配程序.“通过这一门课的学习,学生体验的是一个完整的工程实践过程.在这个过程中学生既当工程师,又当工人,既学习本专业知识,又涉猎其他专业领域,学科交叉、学科融合在这门课中实现了有机的统一.可以说,通过这门课的学习,学生对企业生产的流程有了一个相对完整的了解.”张晓晖说.从2006年开始工程技术综合实践课的试点取得良好反响后,工训中心于2008年将工程技术综合实践课作为校级选修课面向全校机电类专业学生全面开放,每年上课学生近1200人. 在工程技术综合实践课日趋成熟的基础上,工训中心于2011年开始试点专业技术特色课程,形成了工训中心实践教学体系的第三层次,特色课是在工程技术综合实践课的基础上,针对当代先进工程应用技术的某一方向,融入教师最新的科研及教学改革成果,通过启发式、讨论式、交互式相结合的互动式实践教学方法,帮助学生掌握工程技术内涵,从而培养学生的专业特长.
目前,工训中心已先后试点开出了10门面向本科生的专业技术特色课程群,一些已经上过综合实践课程的学生感到意犹未尽,对特色课程也表现出了浓厚兴趣.《基于Wince的嵌入式系统设计与实现》特色课试点时,主讲教师刘青原计划招收20人而且课程没有学分,但却报名了100多人,最后只选了30人,但上课时来了40多人,因为教室里实验装置有限,有的学生宁可站着也要旁听.
“如果说,综合实践课针对的还是比例较大的一部分学生群体的话,那么特色课面向的就是学生中对某一专业技术感兴趣的专门人才.”张晓晖告诉记者,从覆盖全体学生的基础工程训练,到对机电类学生开设综合工程实践课,再到对学有余力的拔尖学生开展特色课程教学,三层次的实践教学体系恰好构成了一个金字塔,形成了工训中心颇具特色的综合工程训练体系.
“师资队伍是培养人才的关键,考虑到工训中心教学的特殊性,学校实事求是,力排众议,从企业引进高水平技术人员充实到教学一线,为工训中心乃至学校的人才培养改革提供坚实保障”
梁茂2008年从西北工业大学集成电路专业硕士毕业后,先后在中兴、华为等国内大型通讯企业工作四年多,去年底在一家知名职业网站上看到西安理工大学工程训练中心的招聘信息,“我在职业网站上看到高校的招聘信息,这还是第一次.”梁茂告诉记者,因为知道高校门槛很高,起初他以为是学校下属的校办企业在招聘,抱着试试看的态度递交了简历,却没想到在400多人的竞争中脱颖而出,最终圆了自己成为一名大学老师的梦.
西安理工大学工训中心从2010年开始在职业网站上发布招聘信息,它有一套完整的人才招聘考核程序,除了审查应聘者的简历、进行面试之外,还要对应聘者进行笔试,笔试内容则是让应聘者对一个实际工程项目进行设计.“考查结果往往是博士考不过硕士,应届生考不过有工作经验的.”张晓晖说.
“师资队伍是培养人才的关键.要培养合格的工程师,首先必须把培养工程师的人建设好.”西安理工大学校长刘丁告诉记者,考虑到工训中心教学的特殊性,学校在人员编制十分紧缺的情况下,力排众议,实事求是,从生产一线大胆引进了一批思想素质高、业务能力强、实践经验丰富的高水平技术人员充实到工训中心教学一线,建成了一支“特殊”的实践教学队伍,为工训中心乃至学校的人才培养改革探索之路提供了坚实的保障.
据了解,近年来,工训中心先后引进教师15人,其中90%都具有企业工作背景.
“从企业引进的教师都曾经在真实的工程环境中工作过,他们有一定的工程实践经验,在指导学生动手实践时具有明显的优势.”张晓晖告诉记者,工训中心的教学与传统意义上的课堂教学不同,“老师不再是来了上课,上完课就走的模式,老师也不再是教学的主体,转而是以学生为主体,以学为中心,”张晓晖说,工训中心的教学无论是基础工程训练还是综合实践课、特色课程,每一层次的课程都始终强调一种互动式、启发式和探究式的教学,在这一过程中,学生成为教学的主体,而老师就是发挥一种辅助和引导的作用,帮助学生,为他们答疑解惑.“特别是在综合实践课和特色课中,因为采取的是以项目为驱动的教学方式,不同的学生不同的项目,每一个项目实施过程中可能面临不同的问题,汇集到老师这里,就有可能是几十上百个问题.如果没有丰富的实践经验,就很有可能在实际教学中无法胜任工作.”张晓晖说.
苏岩2007年从一家大型国企高级工程师岗位上进入工训中心做起了一名普通教师.因为在企业工作多年,当她再回来给学生上课时,用她的话说,“讲课更直接,能明确地告诉学生该学什么,怎么学.”她说,工作以后才发现学校里学到的知识不能包打天下,很多知识在实际工作中都用不上,她认为大学的学习应该是一种基础性学习,应该学习解决问题的思路和方法.带着这样的想法,她在给学生上综合实践课时,能够非常有重点地指导学生在完成一个项目时该如何设计,如何实现,引导他们边做边学,边学边问,教给学生学习的方法,注重挖掘他们的潜力,而学生学习的积极性、主动性和创造性也在这一过程中得到了前所未有的激发,收到了良好的教学效果.2011年,她在综合实践课上指导学生制作“搜救机器人”,课程结束后,学生们意犹未尽,在原有基础上不断改进,增加功能,并参加学校科技竞赛,最终获得了特等奖.
在工训中心,教师、工程师并不能涵盖这里的所有工作,一线技术工人也是这个机构中不可或缺的重要力量.张晓晖告诉记者,工训中心旨在为学生提供一个真实的工程环境,这里和企业一样,既要有研究人员设计、画图,也需要有一线技术工人把设计变为现实.为此,近年来,工训中心先后从法士特等国内大型企业中引进了十余名一线技术工人,他们技术全面,技艺精湛,在指导学生进行基础工程训练和综合实践课程时发挥着重要而不可替代的作用.
沈厚平2006年大专毕业,上学期间他曾获得全国数控比赛优秀奖,毕业后即被一家新加坡企业招至麾下,因为不习惯国外的环境,2007年,他又来到法士特公司做技术工人,月薪3000多.但不满足企业技术工人单一的工作内容,三个月后他跳槽进入到了西安理工大学工程训练中心.“在这里,第一个月发给我的工资只有300.”沈厚平面对记者坦言巨大的收入落差让他刚到工训中心时承受着很大的压力,但他也表示经过了不同的工作单位后,他更喜欢这里的工作环境.从小喜欢机械的他在工训中心里接触到了各种各样的机器设备,很快他便成为了一个技术全面的一线工人,他骄傲地告诉记者,“加工设备目前没有我不会用的.”好学的他不仅在自己擅长的机械加工上成为了一名技术能手,而且因为和中心里不同的老师接触,使他在电子设计、图像处理、动画制作、软件设计与分析等多个领域都有所涉猎.在他参加的学生工程技术综合实践课教师指导组中,他已经不只承担指导学生项目产品的加工流程,而且参与到了项目产品的设计流程.2009年,他和其他几位老师共同指导学生参加全国大学生工程训练综合能力竞赛获得二等奖,2012 年,沈厚平拿到了全组最高的课时津贴. “客观地讲,学校收入不高,中心里也依然存在着事业编制、人事、流动编制等多种身份管理,但我们在课时津贴的发放上,始终坚持一视同仁,按劳分配,多劳多得.”张晓晖告诉记者.事实上,学校给予工训中心的政策倾斜不只在人才引进上,在职称评聘中,学校也充分考虑到了工训中心教师工作的特殊性,对于指导学生进行工程实践取得成果也给予认可.“这对于中心人员在职称晋升上是非常有利的.”张晓晖说.
“应该说,在现有的事业单位人事政策下,国家事业单位人事制度改革还没有完全就位的情况下,学校给予了工训中心最大的政策空间,目的就是希望真正发挥工训中心的作用,使这里成为学校人才培养最重要的实践教学基地.”西安理工大学校长刘丁说,“尽管工训中心的老师在申请自然基金、SCI论文发表等方面,与其他院系教师相比不具有优势,但却丝毫不影响他们在学校人才培养工作中的重要性,应该说,他们在实践教学一线为学校人才培养发挥了不可替代的重要作用!”
以学生为主,把舞台交给学生,在这里,师生关系“无缝对接”,教与学实现了真正的良性互动
刘康乐是西安理工大学电子专业的大二学生,每天除了上课、吃饭、睡觉之外,其余的时间他都喜欢待在学校的工程训练中心.按他的话说,在工训中心里,有项目的时候就做项目,没项目的时候就“瞎捣鼓”.
和刘康乐一个项目组的刘倩是自动化专业的学生,她比刘康乐接触工训中心的时间更早.刚上大一时间不长,她就迷上了这里.对她而言,工训中心是一个有着巨大吸引力的地方,这里资源丰富,神奇而充满乐趣.那些只在课本上见过的专业仪器设备,她在这里第一次见到并逐渐熟练掌握；也是在这里,她的专业学习兴趣和信心被大大地激发了.
和刘康乐、刘倩一样把工训中心当作“家”的还有很多.梅屹峰是物理专业的大三学生,大一时学习不好、学习兴趣不高的他在一次偶然的机会见到了工训中心的科学原理演示实验室后,便被这里先进的实验仪器演示出的神奇的物理现象深深吸引,从此,他成了工训中心里的“常客”,“就像被磁场吸引了一样,每天一下课就到工训中心里来了.”在梅屹峰看来,在工训中心的几年里,他清楚地感觉到了一个自己能力爬升的过程,如今的他,不仅获得了学校科技节一等奖等多项奖励,而且已经在准备考研究生了.
“作为一所以工为主,培养高素质应用型人才的大学,工程训练中心的重要性堪比一所高校的图书馆.”西安理工大学校长刘丁这样说,“工训中心既是学校人才培养的基地,更要成为让学生施展才华、发挥创造力的大舞台.”
张晓晖告诉记者,作为校级实践平台,工训中心对学生实现了真正意义上的全面开放.首先是建成了近5000平方米的学生自主工作区,为学生提供各类机械、电子类工具、仪器等,并实行学生助管员制度,从研究生和本科生中聘请了一批学生助管员,进行培训后参与这一区域的管理,保证了工训中心对学生的全时段开放.其次,对于中心其他实验室,“考虑到有些大型仪器设备的安全性和操作规范性,由老师负责管理,学生如果有使用需要,可向中心申请,由老师指导使用.”张晓晖说,在西安理工大学工训中心里,不存在一台设备买回来闲置的情况,无论是再昂贵的设备,都会鼓励学生使用,利用率均能达到100%.刘倩告诉记者,工训中心新近购置的快速成型机和3D打印机都是价值上百万的设备,而她和项目组的其他同学已经都用了好多次了.
以学生为主,把舞台交给学生,在西安理工大学工程训练中心里还体现在老师和学生的关系上.张晓晖告诉记者,工训中心的教学体系特别是第二层次的工程技术综合实践课,就是强调学生的自主学习、自主设计、自主实践,老师的作用只在于引导和激发学生学习的主动性和实践的创新性.因此,这里的教室没有了讲台,老师和学生融为一体,上课也不再是老师和学生唯一联系的纽带,周末、晚上,学生随时有问题,随时找老师,有时老师带着学生一起做项目,不分白天黑夜,有时在工训中心,有时就在自己的宿舍.张晓晖笑称工训中心里的师生关系是真正的“无缝对接”,他说,“在工训中心里,学生喜欢学,老师愿意教,教与学实现了真正良性的互动.”
在采访中,说起工训中心里的老师,学生的感激与尊敬之情溢于言表.刘倩说,她在这里遇到了最值得自己尊敬的老师.梅屹峰更是用“纯粹”来形容他在工训中心里感受的一切,他说,“在这里,我感受到了一种最纯粹的教育、最纯粹的爱的奉献.”
学生们在收获巨大的同时,老师们却承受着不同于以往的压力.徐瑾2009年从武汉一所理工科院校调入西安理工大学工训中心工作,承担工程技术综合实践课和特色课的教学,之前从事理论课教学的她明显地感受到了在工训中心上课的不容易.她说,“在这里当老师,你不能只是一本书,得是辞海,不能捧着几十年不变的讲义,不顾学生感受地照本宣科.你得不停地学习,不停地增加知识储备,拓宽知识面,才能在学生遇到问题时对他们有所帮助,也才能真正胜任这份工作.”
据统计,近年来,学校学生参与各类科技竞赛80%都依托工程训练中心完成,由工程训练中心老师直接指导参加各级各类科技创新竞赛学生超过6000人次,获奖近千人次.
在西安理工大学工训中心有一个面积约2000平米的成果展示区,这里展示了近600件学生作品.有深井取物机、自动送餐车、灭火小车,还有智能坐姿提醒器、声光水位报警器、有害气体泄漏报警器、双线多路病房呼叫器等等,看着眼前各种各样新颖独特的学生作品,记者也忍不住为学生们的创新意识和动手能力赞叹不已.“这些都是学生在综合实践课结束后的项目成果.”张晓晖欣喜地告诉记者,“这里也是工训中心接待参观来访时最受关注的地方.”
据了解,西安理工大学工训中心自成立以来,已先后接待了包括清华大学、上海交通大学、北京理工大学、大连理工大学、日本大学等在内的国内外150余所高校前来参观交流；工程技术综合实践课程改革成果被中国计量学院等7所高校借鉴与推广；自行开发的工程技术认知训练素材被西南石油大学等4所高校使用；参与了西安科技大学等6所高校的工程训练中心建设规划与评审；为西安交通大学工程坊、西安建筑科技大学、西安石油大学等高校工程训练中心培训师资27人；还受邀在教育部金工课程教学指导委员会扩大会议上作了题为“西安理工大学工程训练教学改革的探索与实践”专题报告.
在社会服务方面,西安理工大学工程训练中心积极发挥国家级实验教学示范中心的辐射作用,先后接待了西北大学等8所高校6000余人次的基础工程训练教学任务,并接待了西安高新一中等20余所中学的学生社会实践活动,成为陕西省“春笋计划实践基地”及“西安市青少年科普教育基地”；组织并承办了三届大学生工程训练综合能力竞赛陕西赛区的竞赛活动；为陕西地方培训专业技术人才370余人,受政府委托承担了陕西省等级工考试工作,并成为Pro/E等软件授权培训中心,为地方经济建设输送了急需的技术人才.
2009年,黄河中下游水电开发集团出资20万元在中心设立了“大学生综合实践创新基地”,秦川机床向中心捐赠了机械加工设备；2010年,唐仲英基金会向中心捐赠1000万元用于中心二期扩建.不仅如此,中心还先后与包括德国卡尔蔡司、美国惠普、美国Parallels等8家世界知名的高科技企业共建实验室或人才培养基地,特别是与美国惠普、美国Parallels合作建立的计算机云技术高校示范中心,采用了当前最先进的计算机桌面虚拟化技术,是西北地区首家采用该技术应用于本科教学的高校,极大地丰富了中心实践教学手段,增强了中心信息化服务功能.
西安理工大学工程训练中心已经走在了国内高校综合工程训练领域的前列.2007年,中心获批国家级实验教学示范中心建设单位,2012年底,中心接受评估验收,得到了专家的一致认可和高度评价,正式成为国家级实验教学示范中心.