工程素質(zhì)培養(yǎng)與工程訓(xùn)練基礎(chǔ)建設(shè)

工程素質(zhì)培養(yǎng)與工程訓(xùn)練基礎(chǔ)建設(shè)

1與工程意識(shí)、制造技術(shù)和技能等技術(shù)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)相比,部分人該項(xiàng)目使用數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識(shí)，并利用復(fù)雜的設(shè)備參與自然變化系統(tǒng)的建設(shè)。工程素質(zhì)是工程實(shí)際對(duì)技術(shù)人員所提出的有關(guān)工程概念和實(shí)際技術(shù)的基本要求,包括必要的基本理論和基本技術(shù),對(duì)相關(guān)工程技術(shù)的了解,對(duì)有關(guān)基礎(chǔ)理論和基本技術(shù)創(chuàng)造性的綜合應(yīng)用能力,從事工程工作所需要的技術(shù)創(chuàng)新意識(shí),對(duì)工程技術(shù)實(shí)際工作內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和了解,以及必要的市場(chǎng)意識(shí)等。工程素質(zhì)一般包括:(1)解決工程問(wèn)題的基礎(chǔ)知識(shí)如高等數(shù)學(xué)、工程材料、電子和計(jì)算機(jī)技術(shù);(2)解決工程問(wèn)題的專(zhuān)門(mén)知識(shí)和技能如機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其實(shí)踐、制造工藝、操作技能等;(3)工程意識(shí)如主動(dòng)學(xué)習(xí)和信息收集能力,創(chuàng)新思維、精神和能力,對(duì)工程環(huán)境的適應(yīng)能力,人際交往合作的能力(團(tuán)隊(duì)精神),對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量及市場(chǎng)意識(shí),產(chǎn)品成本意識(shí),安全生產(chǎn)意識(shí),環(huán)境保護(hù)意識(shí),對(duì)事業(yè)的追求和獻(xiàn)身精神。學(xué)生工程素質(zhì)的獲得一般有兩個(gè)途徑:課堂教學(xué)環(huán)節(jié),基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)一般通過(guò)課堂教學(xué)掌握;實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),如操作技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。據(jù)IMD1998年的調(diào)查,我國(guó)人才市場(chǎng)上合格工程師的指標(biāo)排名世界第39位,而科技人員總數(shù)排名世界第1位。巨大反差說(shuō)明,符合企業(yè)需要的工程師技術(shù)人才供給不足,工程技術(shù)人員不適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展要求。究其原因,主要是教學(xué)內(nèi)容和方式長(zhǎng)期滯后于現(xiàn)實(shí)需求所致。長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐證明,在工程素質(zhì)培養(yǎng)的過(guò)程中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵和核心的作用。在高等教育體制中,主要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有工程訓(xùn)練(金工實(shí)習(xí))、課程實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)。其中,生產(chǎn)實(shí)習(xí)一般是為了擴(kuò)大學(xué)生視野和知識(shí)面;課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)主要使學(xué)生獲得專(zhuān)業(yè)知識(shí)和能力的培養(yǎng);學(xué)生對(duì)工程知識(shí)的認(rèn)知、實(shí)踐操作技能的掌握和工程意識(shí)的培養(yǎng)主要是靠工程訓(xùn)練完成。但是,正在改革中的工程訓(xùn)練,主要訓(xùn)練內(nèi)容仍為傳統(tǒng)的機(jī)械加工,如車(chē)削、銑削、刨削、磨削、鉆削、鑄造、鍛造、焊接、鉗工加工等,部分院校增設(shè)了少量的先進(jìn)制造技術(shù)(如數(shù)控技術(shù))和特種加工,其設(shè)備陳舊、數(shù)量不足、品種不配套。而在教學(xué)內(nèi)容上主要強(qiáng)調(diào)加工知識(shí)和操作技能的培養(yǎng)。所以,不論從教學(xué)設(shè)備還是教學(xué)內(nèi)容和方法與工程素質(zhì)培養(yǎng)的要求相差甚遠(yuǎn)。目前,國(guó)家教育部及專(zhuān)家都看到了這一點(diǎn),并在政策和資金上進(jìn)行支持,各高校紛紛對(duì)工程訓(xùn)練進(jìn)行改革并取得了一定的成果。2工程訓(xùn)練基地根據(jù)工程素質(zhì)教育的要求,各高校將原機(jī)械工廠(chǎng)(或金工實(shí)習(xí)中心)改造成工程訓(xùn)練中心(工業(yè)訓(xùn)練中心),對(duì)工程訓(xùn)練基地加大力度進(jìn)行了卓有成效的改革。(1)教學(xué)內(nèi)容日益豐富,可選擇性強(qiáng)建設(shè)中的工程訓(xùn)練中心從不同的渠道獲得了資金支持,建設(shè)資金集中用于購(gòu)買(mǎi)設(shè)備。尤其是世界銀行貸款項(xiàng)目投資額度大、分布面廣、引導(dǎo)性強(qiáng),對(duì)工程訓(xùn)練中心的建設(shè)起到了標(biāo)志性作用。從工程訓(xùn)練這一新的概念促使教育觀(guān)念的轉(zhuǎn)變。設(shè)備的更新、基地設(shè)施的修建等一系列的硬件建設(shè)促進(jìn)了實(shí)踐教學(xué)體系內(nèi)容和方法的改革及師資隊(duì)伍水平的提高。所購(gòu)實(shí)習(xí)設(shè)備的種類(lèi)突破了傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的制約。如世界銀行貸款指導(dǎo)目錄中,提供的教學(xué)項(xiàng)目11大類(lèi)57項(xiàng),實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及到電工電子、自動(dòng)控制、特種加工、材料成型、先進(jìn)制造技術(shù)等各個(gè)工程領(lǐng)域。更重要的是所推薦的設(shè)備基本上可以形成若干完整的工業(yè)系統(tǒng)如:①傳統(tǒng)制造工藝車(chē)、銑、磨床、鉆,鉗工設(shè)備;②金屬材料成型工藝鑄造、剪切、沖壓、焊接設(shè)備,包括特種焊接和鑄造;③金屬材料性能測(cè)試技術(shù)熱處理、硬度測(cè)試、無(wú)損探傷設(shè)備;④表面處理及工藝發(fā)黑、電鍍、點(diǎn)刷鍍、涂敷、化學(xué)、電化學(xué)處理設(shè)備;⑤非金屬材料成型擠塑機(jī)、注塑機(jī)等;⑥電工電子實(shí)驗(yàn)電路板制作系列設(shè)備、集成塊加工設(shè)備;⑦特種加工技術(shù)激光、電、離子束、電子束加工等;⑧高新技術(shù)快速原型、數(shù)控加工、機(jī)器人等。2001年在上海舉辦的“工程訓(xùn)練中心建設(shè)研討會(huì)”上明確指出“工程訓(xùn)練中心實(shí)踐課程將可覆蓋機(jī)械,電子、電工、信息,自動(dòng)控制,工業(yè)管理等學(xué)科?！苯虒W(xué)內(nèi)容的擴(kuò)充,為培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)提供了較大的可選擇性,培訓(xùn)對(duì)象已經(jīng)不再局限于機(jī)械類(lèi)學(xué)生實(shí)習(xí)。各專(zhuān)業(yè)適用的設(shè)備和教學(xué)內(nèi)容,使近機(jī)類(lèi),非機(jī)類(lèi)工科學(xué)生,甚至文理科和醫(yī)科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)始參加工程訓(xùn)練。(2)中心建設(shè)模式和企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)系工程素質(zhì)的培養(yǎng)要求學(xué)生獲得工程意識(shí)、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,學(xué)生只有在實(shí)際工程環(huán)境中經(jīng)過(guò)訓(xùn)練才能獲得這種意識(shí)和能力。大學(xué)教育中真正能提供給學(xué)生較真實(shí)的工程環(huán)境,只能在工程訓(xùn)練中心獲得。由于現(xiàn)在的工程訓(xùn)練中心一般由原來(lái)的機(jī)械工廠(chǎng)轉(zhuǎn)化而來(lái),故多少帶有機(jī)械工廠(chǎng)的痕跡。長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于工程訓(xùn)練中心采用什么樣的建設(shè)模式問(wèn)題一直有兩種論點(diǎn):①工程訓(xùn)練中心應(yīng)完全模仿機(jī)械工廠(chǎng)(企業(yè))的方式建設(shè);②摒棄企業(yè)化的模式完全構(gòu)建成實(shí)驗(yàn)室的形式。我們認(rèn)為兩種均走向了極端,如果建成實(shí)驗(yàn)的模式,工程訓(xùn)練中心將蛻變成為一般的基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室(如機(jī)械零件實(shí)驗(yàn)室),訓(xùn)練中心將失去作為實(shí)踐訓(xùn)練基地的條件。相反,企業(yè)一般是以取得利潤(rùn)為條件的,若以此為模式建設(shè)工程訓(xùn)練中心學(xué)生雖然能接觸實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境,但在安排教學(xué)內(nèi)容時(shí)將與企業(yè)的利益發(fā)生矛盾,學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練效果將受到影響。我們希望的實(shí)際工程環(huán)境是,中心設(shè)備布局和運(yùn)行模式模仿實(shí)際企業(yè),但其主要任務(wù)是實(shí)習(xí)教學(xué)而不是追求創(chuàng)造利潤(rùn)。這一點(diǎn)非常重要,實(shí)際上也是這樣,在世行招標(biāo)推薦目錄中的131種設(shè)備中能完全從事生產(chǎn)加工的設(shè)備占以上。(3)改變教學(xué)過(guò)程,增加學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)高等教育采用填鴨式的教學(xué)模式,金工實(shí)習(xí)教學(xué)一般由師傅以固定的選題、工藝和設(shè)備完成實(shí)習(xí)內(nèi)容。在實(shí)習(xí)過(guò)程中學(xué)生一直處于被動(dòng)、從屬的地位。由于教學(xué)內(nèi)容死板,學(xué)生勞動(dòng)積極性不高。這樣做雖然學(xué)生可以獲得一定的實(shí)踐知識(shí)和操作技能,但學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性卻受到極大的限制。目前的教學(xué)改革主要是在這方面進(jìn)行。首先,將工程訓(xùn)練變成開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以自主地利用時(shí)間尤其是業(yè)余時(shí)間;其次,在教學(xué)選題上給予學(xué)生更大的自由,將學(xué)生放在主體的地位上,學(xué)生根據(jù)教學(xué)基本要求如設(shè)備、工藝、材料等自行設(shè)計(jì)教學(xué)產(chǎn)品,指導(dǎo)教師只對(duì)加工工藝、可行性、精度控制等方面協(xié)助學(xué)生,最大程度地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性;再次,采用實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)做相結(jié)合、電教和操作相結(jié)合,充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多樣的教學(xué)模式使學(xué)生在有限的訓(xùn)練時(shí)間內(nèi)獲得更多的有關(guān)工程素質(zhì)培養(yǎng)的信息。(4)專(zhuān)多能+兩種以上由于學(xué)生自主設(shè)計(jì)產(chǎn)品、編制工藝,打開(kāi)了創(chuàng)造性思維,以學(xué)生為主的工程訓(xùn)練,對(duì)指導(dǎo)教師的知識(shí)面和深度有了更高的要求。許多先進(jìn)設(shè)備的引入,要求指導(dǎo)教師必須掌握新知識(shí)、技術(shù)和技能,還需要指導(dǎo)教師能開(kāi)設(shè)兩種以上的實(shí)驗(yàn),即要“一專(zhuān)多能”。教學(xué)指導(dǎo)人員只從事一個(gè)工種的情況已經(jīng)不復(fù)存在,這是全國(guó)范圍內(nèi)定崗定編的總體趨勢(shì)。由于實(shí)習(xí)的開(kāi)放性,學(xué)生自主操作機(jī)床的自主度加大,在很大程度上對(duì)指導(dǎo)教師的責(zé)任心也有了更高的要求。這就需要采取培訓(xùn)措施,提高教學(xué)指導(dǎo)人員的素質(zhì),補(bǔ)充新的高層次的教學(xué)指導(dǎo)人員,建設(shè)高水平的指導(dǎo)教師隊(duì)伍。3工程質(zhì)量培訓(xùn)方法和措施(1)工程素質(zhì)的提高。在基本的教學(xué)環(huán)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程應(yīng)有全面的了解和訓(xùn)練,這也是工程素質(zhì)培養(yǎng)所必須的。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的全過(guò)程如:市場(chǎng)調(diào)查、設(shè)計(jì)、材料選擇、試制、工藝(含設(shè)備)、批量制造、市場(chǎng)宣傳、促銷(xiāo)、維修及回收等。在狹義的工程訓(xùn)練環(huán)境下,主要對(duì)學(xué)生是在產(chǎn)品工藝和制造技術(shù)上進(jìn)行培訓(xùn),主要獲得的是有關(guān)工藝知識(shí)和加工技能的訓(xùn)練,而且,在多種加工工藝方法之間是離散、間斷和無(wú)連續(xù)性的,學(xué)生難獲得系統(tǒng)知識(shí)的培訓(xùn)。除此以外的環(huán)節(jié)如產(chǎn)品的市場(chǎng)意識(shí)、產(chǎn)品成本意識(shí)、質(zhì)量與安全意識(shí)等被忽略了,這與工程素質(zhì)培養(yǎng)有較大的差距。許多學(xué)校設(shè)計(jì)了包括產(chǎn)品制造過(guò)程大多數(shù)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練項(xiàng)目,如清華大學(xué)工程訓(xùn)練中心開(kāi)展的機(jī)器人爬樓梯競(jìng)賽,經(jīng)過(guò)這樣的訓(xùn)練學(xué)生在制作產(chǎn)品的過(guò)程中淺移默化地獲得必要的工程素養(yǎng)。(2)實(shí)習(xí)過(guò)程具有監(jiān)測(cè)性傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,用于工程訓(xùn)練(金工實(shí)習(xí))加工的試件均為假想的零件。如在鍛造中將大件鍛成小件,粗件鍛成細(xì)件;鑄造中采用澆鑄后熔化,熔化后再澆注,反復(fù)進(jìn)行;車(chē)工中將試件大車(chē)小,小車(chē)了(無(wú));鉗工實(shí)習(xí)后均為無(wú)法再利用的廢料。這種實(shí)習(xí)方式和教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生雖然獲得了一定的實(shí)踐知識(shí)和操作技能,但損耗是巨大的。不僅實(shí)習(xí)材料的耗費(fèi),更重要的是學(xué)生知道試件的結(jié)局是廢品,在操作的過(guò)程中認(rèn)真程度、嚴(yán)肅的工作態(tài)度等將會(huì)大打折扣。而這種對(duì)待工作的態(tài)度對(duì)學(xué)生畢業(yè)后的工作是極其有害的。同時(shí),學(xué)生對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量也就不自覺(jué)的放松了要求,而在大工程訓(xùn)練中質(zhì)量意識(shí)是非常重要的方面。針對(duì)這種情況,許多學(xué)校以實(shí)際產(chǎn)品作為學(xué)生實(shí)習(xí)訓(xùn)練的對(duì)象,對(duì)模擬產(chǎn)品的質(zhì)量增加了檢驗(yàn)環(huán)節(jié),并與學(xué)生成績(jī)掛鉤,這些措施均起到較好的效果。(3)創(chuàng)造性實(shí)習(xí)發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新興趣素質(zhì)教育的核心是創(chuàng)新。由于金工實(shí)習(xí)長(zhǎng)期采用以師傅為主體的填鴨式教學(xué)模式,在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上難以創(chuàng)新,限制了學(xué)生的創(chuàng)造性。創(chuàng)新實(shí)習(xí)發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,給學(xué)生更大的創(chuàng)新思維空間。在產(chǎn)品構(gòu)思、材料選擇、加工工藝選擇等方面,學(xué)生可以自由發(fā)揮想象力,創(chuàng)作優(yōu)秀作品。創(chuàng)新實(shí)習(xí)也給工程訓(xùn)練中心帶來(lái)了更大的工作壓力,表現(xiàn)在材料用量更大,設(shè)備占用率更高,時(shí)間花費(fèi)更多,對(duì)指導(dǎo)教師要求更高等,但我們認(rèn)為這些都是必須的,對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)是重要的。(4)工程訓(xùn)練中心需要健全的教育培訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)學(xué)研合作教育是以培養(yǎng)學(xué)生全面素質(zhì)、綜合能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力為重點(diǎn),充分利用學(xué)校與企業(yè)、科研單位等多種不同的教育環(huán)境和教育資源,以及人才培養(yǎng)方面的各自?xún)?yōu)勢(shì),把以課堂傳授知識(shí)為主的學(xué)校教育與直接獲得實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)科研實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合于學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程之中的教育形式。在現(xiàn)代工程訓(xùn)練中,科研活動(dòng)越來(lái)越成為提高教學(xué)質(zhì)量的內(nèi)在動(dòng)力。早期指導(dǎo)實(shí)習(xí)任務(wù)主要由指導(dǎo)師傅完成,由于學(xué)歷和知識(shí)結(jié)構(gòu)上的缺陷,指導(dǎo)師傅難以從事科研開(kāi)發(fā)活動(dòng)。90年代以后,金工教師參與了工程訓(xùn)練,形勢(shì)發(fā)生了重大變化。工程訓(xùn)練中心經(jīng)過(guò)投資改建后,擁有了大量科技含量較高的,能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)技術(shù)設(shè)備,能夠完成眾多的機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化方面的科學(xué)研究和加工任務(wù),為科技成果的孵化和轉(zhuǎn)化提供了一個(gè)較好的技術(shù)平臺(tái)。隨著綜合大學(xué)的科研能力日漸