新工科高校工程创新实践平台建设探究

姚丽娜 傅学强

(1. 西安工程大学 电子信息学院， 西安 710048)(2. 西安工程大学 工程训练中心， 西安 710048)

高等院校的职责是培养人才。为了培养具有一定的工程实践能力与素养的大学生，工科类高校普遍开设工程实训课程。实训内容通常按照传统的工种划分，缺乏一定的综合性，对学生的工程意识培养不足[1]。教学内容、形式以及平台与当前工业发展、新技术、新工艺结合不密切，这些问题已引起高校和企业的广泛关注[2]。近几年我国工程教育进行了不少有益的探索，工程训练由传统的金工实训融入了电工电子实训、创客教育等内容，但是随着社会的发展以及对人才的需求，工程实训教学模式与新工科背景下的实际需求不相适应的情况仍然比较突出，各高校加紧教育改革及创新，工程训练的内容也在不断的完善之中，不断调整师资结构，深化教学改革[3]。

针对高等院校的创新创业教育，依托西安工程大学工程训练中心现有的设备、场地、师资、学科、技术等方面的资源优势，建立基于工程实践训练的工程创新实践平台，积极开展开放式创新创业教育的探索，通过引进双师型导师，建立创新课程、创新基金、学生创新社团、学科竞赛等创新教学实践体系，鼓励学生入驻创新社团及创客空间，落实大学生创新创业项目培育机制。创新实践平台的建设有助于全面提高大学生的综合工程实践能力，使学生深入理解基础专业知识，为学生开展创新实践提供了平台保障，并对促进大学生的就业，推进高等院校创新创业教育的建设和发展有着重要的实际意义。

1 创新实践平台建设存在的主要问题

工程训练中心在新工科背景下作为工程技术人才的培养基地，是本科高校工程教育的重要平台[4]。通过对国内多所高校工程训练中心调研分析发现，多数高等院校的工程训练中心多是在原来的校办工厂和金工教研室基础组合或转变性质建立的。工程训练中心依然按照传统实践教学模式对学生进行工程实践能力培养，与新工科提出的创新实践平台建设目标有很大差距，不利于学生创新能力的培养，主要面临的问题有以下几个方面：

1.1 创新实践平台师资水平欠缺

目前大部分高校工程训练中心师资队伍以原有校办工厂转型后的工勤技术岗位人员为主，虽然各高校也通过各种渠道进行特殊人才引进，但青年指导教师毕业后直接进入学校，缺乏企业锻炼经历，工程实践意识、工程实践能力、创新能力较弱，不能有效解决工程训练师资队伍教学能力、教学研究、科研创新这三方面主要问题[5]，这也成为提高学生工程实践能力与素养，提升一流人才培养的最大制约因素。

1.2 创新实践平台教学模式单一

目前大部分高校工程训练一线教学仍然以工勤技术岗位人员为主，教学模式仍以“师傅带徒弟”的传统模式，多数教师缺乏教学研究，一套教案、一种教学方式由传统金工实训延续至今[6]。该模式与新工科背景下多学科交叉创新型、复合型人才的培养目标相差甚远，不适于培养并提升新时代大学生的工程实践能力与创新能力[7]。

1.3 创新实践平台软服务不完善

针对创新型、复合型人才培养目标，各高校在各类学科竞赛的基础上，通过对实验室环境建设、实验设备硬件更新、各类开放型实验平台建设等方面进行了相应投入及改革，但是创新实践平台建设过程中缺乏学校必要的顶层设计，存在政出多门、各自为政、信息孤岛等现象，导致存在创新实践平台设备利用率偏低等问题[8]；其次在软服务建设方面更加十分匮乏，以学生创新实践能力培养需求为导向的建设思路存在一定偏差。

1.4 创新实践平台开放共享形式化

目前大部分高校创新实践平台的开放共享机制通常是指学生通过预约进行实验实训，形式单一，内容受限，不能做到全方位的随到随学随用；并且多为教学上的开放，实践环节更是形式传统化，不能通过综合性工程实践、创新实践载体将机械、电气、电子、计算机、材料、控制、设计等多个学科和专业知识进行交叉互动，导致学生缺乏创新实践、创新创业实践性体验，不能培养学生主动学习、独立思考、自主创新的能力。

2 构建综合性的工程创新实践平台

2.1 创新实践平台师资模式的建设

为提高西安工程大学学生工程实践与创新实践能力，工程训练中心目前师资结构按照“引、传、聘”的主体思想，教师队伍引进具有工程实践能力的高技能人才，对学科带头人和骨干教师进行重点扶持和培养，并以学科带头人和骨干教师作为导师，指导中青年教师，定期安排中青年教师进行实习、实训、课程建设、学术等方面的培训，提高中青年教师的教学和科研水平，培养具有“双师型”素质的教师队伍[9-10]。同时搭建各类学科技能竞赛平台，组织青年教师积极参加微课竞赛、工程训练教学能力竞赛及各类专业技能竞赛，提高青年教师工程实践授课能力及专业技能，以适应新时代高校工程教育及创新实践理念，打造具有实践型、研究型、创新型的教学团队。

2.2 创新实践平台教学模式建设

西安工程大学工程创新实践平台建设是在国家大力推行“双创”教育及新工科的背景下，根据学校“十三五”建设规划提出的加强实践与创新教育发展目标而制定的。工程训练中心通过采用“分层次、多类型、模块化”教学体系开展实践教学，层次可分为通识、基础和综合三大层，每个层次又由模块化的近实践类理论课、一般实践课和综合创新实践课组成，层次之间体现递进关系，课程之间体现多学科交叉融合[11-12]。

通识层主要对学生开展工程认知实训教学，主要覆盖经、管、文、法、艺术类专业对传统制造技术参观、先进制造技术参观等实训内容，通过基础认知模块、典型零件制造环节感知模块及机械工程发展文化史模块，使学生体验和认知更多的工程技术和装备，学会使用工具与设备，克服对工业环境及设备的陌生感甚至是“恐惧感”，并且通过历史知识学习，使文理渗透、艺工结合，培养学生热爱劳动、崇尚实践、吃苦耐劳的宝贵品质；基础层主要是工程技术基础训练，主要培养学生工程实践等方面能力，通过一批典型零件模块的生产制造，使学生体验从设计到制造的完整过程，极大地激发学生的实训热情，指导学生加强专业学习，提高专业技能及素质，培养学生在学习中追求真理、一丝不苟、严谨认真；综合层注重提高学生专业技能、工程素质能力与创新实践能力，将课程建设和行业主流技术工艺相结合、基础技能培养和科技创新项目相结合，并且融入课程思政，构建时代工匠精神及文化育人载体。通过多学科交叉项目的综合创新训练，使学生在掌握基础理论和基本实践技能的同时，创新意识和工程实践能力也得到很好地锻炼和提高，并且培养学生在学习与工作中热爱本职、不断学习、勇于创新的良好品质。通过因材施教及专业匹配，使学生的工程实践意识、工程实践能力及创新思维得到良好地发展，提升工程训练教学质量。

2.3 创新实践平台软服务建设

“双创”活动的大背景下，学校依托于工程训练中心现有平台建立西安工程大学众创空间，将中心软、硬件资源整合，积极开展创新创业教育，建设创新教育基地，培养大学生的工程实践创新能力[13-14]。众创空间为学生提供了具有加工车间和工作室双重功能的多层级、多方位的先进制造工程实践创新平台、机械实践创新平台、现代工业环境虚拟仿真实验平台、企业应用体验平台、电子工艺新技术实验平台、ROS系统机器人实训平台、工业机器人系统平台、创新教育平台及环境建设“双创”教育平台。通过项目与兴趣结合的形式，以项目为驱动激发学生课外创新热情，注重技术交流与共享，营造出活跃的创客生态系统，激发学生课外工程视野、工程能力及创新热情，挖掘大学生探索创新、精益求精的开拓精神，为学生在学科交流、技术共享、创新实践等方面搭建一个全新的创新实践平台。同时积极开展创新创业教育，建设创新教育基地，提高大学生创新实践能力和团队合作能力，培养创新型人才，促进高校学生就业、创业，培养具有工匠精神的时代大学生。

2.4 创新实践平台开放共享建设

学校工程创新实践平台开放共享环节建设，以学生为中心，采用新模式。以学生为主人公，通过互联网+打破实践教学立体空间的限制，为学生提供“全程、全方位、全面”的开放共享服务，使设备利用最大化，激发学生学习兴趣，营造出自主想、自主做、自主学、自主管、自主创的生态系统。首先，建设视频教学资源库与实践体验交互式教育资源库，通过虚拟仿真软件的形式，与航空航天企业技能大师工作室合作，运用企业实际案例，将工程创新实践平台建设成为一个虚拟体验工厂，学生通过虚拟、共享、开放的学习过程，可以自主选择与自己专业相关或拓宽专业宽幅的工程实践项目；其次，以学生为中心，转变创新实践平台运行机制，以完善日常工程技能实践教学为主干，以项目化定制、技术分享会、科技竞赛为羽翼，将项目训练通过文理渗透、科技竞赛培训的方式进行艺术与工程相融合，实施“一干三翼”的创新实践课程体系；最后,采用企业精益化管理模式标准，开发创新实践平台的智能制造设备、机器人实验平台、电子工艺新技术实验平台等，制定开放、共享申请标准制度，采用智能门禁系统、电源管理系统及手机APP的三重安全保障的管理模式，为学生提供全方位服务，真正实现自我管理、自主学习、自主创新、自主服务、开放共享。

3 工程创新实践平台建设成果

在新工科建设背景下，西安工程大学工程训练中心通过工程创新实践平台的建设，开创了一种聚集多类资源主体协同创新育人新模式：以九大平台、一个中心为基础构建基于创新人才培养的“多元立体”工程实践创新人才教育模式；建立创新团队，实现技术成果的产业转化，服务地方经济；强化内涵发展，秉持“开放+共享”的思维，形成共建、共享、共同发展的合作氛围；与学院、企业共同建立双师型导师资源，协同完成对学生的创新能力的培养，为学生搭建一个创新实践的新平台。

工程训练中心创新实践平台的建设凝聚一批有创意的学生，制定了一批创新创业实践项目，稳定了一批愿意为培养学生创新实践能力而付出的指导教师团队，形成了一批特色学生创新社团，如创意设计与精密制造社、机器人创新社、机械创新工坊、智能车创新社、青年创客工坊、鲁班坊等。平台为学生参加全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生机械创新大赛、中国工程机器人大赛以及各类学科竞赛、大创等赛事提供软硬件服务和技术支持。近3年获得国家级、省部级竞赛成绩一等奖以上达40多项，三名教师在首届陕西高校工程训练教师教学能力竞赛中获得特等奖1项，一等奖2项，其中两人获得“西安工匠”的荣誉称号，通过各类竞赛平台，中心划拨专项经费用以提升教师自身技能与工程实践创新能力。

4 结语

在“新工科”“大工程”等现代工程教育背景下，结合西安工程大学工程训练中心现有的实践教学资源，通过工程创新实践平台建设，将工程训练中心建设成以实践能力锻炼为主体、以创新能力培养为抓手、以创业就业能力培养为目标，通过创新实践课程建设，多学科之间交叉融合，以思想品质塑造学生人文情怀，以专业实践基础锻炼学生职业素养，以创新思维培养学生探索求真欲望，构建“实践+创新+创业”三维一体布局合理、设备先进、环境优美、硬件丰富的实训教学平台和创新创业教育基地，提升大学生工程实践能力,为大学生的创新创业项目提供保障，为大学生参加创新实践教育活动奠定基础，有效地支撑了学校相关专业的工程教育认证，为其他高校创新实践平台建设中提供参考及经验借鉴。