【转型发展进行时】之十八：以创新思维“激活”应用型创新人才培养

以创新思维“激活”应用型创新人才培养

——工程技术中心发展探索

在学校转型发展渐入佳境的大背景下，2016年1月，我校工程技术中心正式独立运行。与其他二级教学单位不同，它从创立伊始就被定位为“按照与当前先进工业技术相衔接的原则，采用工程化、集成化和专业化的模式，构建出集工程技术训练、科学研究、技术服务、学生创新和生产实习为一体的综合型教学研发实训平台”。在两年时间的探索中，实践教学、科学研究、技术服务、学生创新、生产实习“五位一体”成为其功能的核心表达。

“我们实质上在抓两个核心，‘实践’与‘创新’。实践教学是‘形’，创新是‘魂’。创新主要体现在我们的思维模式和人才培养模式上。在这种指导思想下，我们的实验室融入了更多自主设计理念，课程设计更加灵活，组建了以培养创新人才为主要任务的学生社团，让更多师生参与校企合作，所有一切都服务于‘培养具有创新能力的应用型人才’这个终极目标。”工程技术中心主任殷志锋说。

在走访过程中，笔者看到，工程技术中心在培养学生的过程中以提高学生综合实践能力和创新能力为主线，按照由浅入深、由低到高的认知规律，使学生的学习能力、实践能力、创新能力与工程应用能力有计划、有层次、分阶段的培养和提高。经过两年的不断摸索，这种模式的效果已经显现出来。 

“122+X”创新实训模式，满足不同学生的实训需求

如何让工程实训满足不同专业学生的需求？更有针对性和实效性？围绕这个问题，在设计实训教学内容时，该中心积极考虑学生的学科差异与基础知识掌握情况、心理状况等，确定了“122+X”的工程训练模式。其中，“1”是所有文科类学生以及艺术体育生来工程技术中心实训一周，获得1个学分；“2”是指理科和工科学生来工程技术中心实训2周，获得两个学分；“x”有两个含义，一是工科专业实训课程，主要针对机电、机械的学生，二是面向全校所有学生的通识类课程。通过课程内容的学习实践，更好的提高学生们的动手能力、操作能力。实训课程体现了针对性、实用性、前瞻性、可行性、趣味性，据统计，工程技术中心每年承担实训任务达8000人次，30万人时数。 

图1：学生通过各类实训课程，提升动手能力、操作能力 

为满足部分学生对于工业自动化、信息化技术的兴趣，提升学生对于具体技术项目的实际开发能力，工程技术中心还开设了“选修”工程训练课，面向全校所有专业学生，不分年级为有兴趣的学生开设，丰富实训内容。“通过《数字化设计制造》这门课，我能够将原来只会想不会做的模型通过实际建模做出来，搭建了电路设计与模型设计之间的桥梁，收获颇丰。”2015级电气工程及其自动化专业学生王伟峰如是说。

据介绍，改革课程设置和实训内容，最终目的是使文、理科的学生具备生存、生活能力，会使用常见工具，了解工业前沿技术；工科“非机非电”的学生除具备生存、生活能力之外，掌握专业范围内的工程实践能力和创新意识，了解机电工程前沿技术；机械类工科学生具备工程实践能力和创新意识之外，要更加全面了解典型产品的制造过程，成为具有实际工程能力的工程师、设计师和管理者。 

实训实验室添加“原创”元素

工程技术中心目前已建成“十室两中心一基地”。设置实训实验室10个，包括钳工实训室、电子装配实训室、数控加工实训室、电气焊接实训室、3D打印实验室、智能制造实验室、家庭用电实验室、工业控制实验室、计算机仿真实验室、工程实践与创新实验室等，还建有工业机器人协同创新中心和汽车零部件数字化设计制造工程技术研究中心两个中心，和一个先进制造创新人才培育基地。 

图2：师生在智能制造实验室上课

该中心不仅充分利用实验室开展实训教学，还在其中添加了不少“原创”元素。在智能制造实验室，记者看到，被程序操控的德马吉五轴加工中心、AGV小车、码垛机器人以及智能仓储正在工作，机器人接收到指令将仓库中的原材料取出，自动导航小车再按照规定路线将原材料送到指定工位，再由另一个机器人抓起装夹机床上加工。设备单独采购，但整个系统集成却是工程技术中心的老师自主设计而成。葛新锋老师介绍到:“市场上做这个需要二三百万，虽具备展示功能，但教学功能非常弱。经过设计重组，现在这个集成既能展示整个系统的先进性，又能满足教学功能。”据了解，机械设计制造及其自动化、机械电子工程、电子信息工程、计算机网络技术、物联网等专业的课内实验教学、课外开放性实验教学都可以在这个实验室进行。

在实训车间，记者还看到一个“特别”的实训装置设计——“家庭用电”实验室。实验室配备有漏电保护器、空气开关、插座、照明灯具、双控开关等配电设备以及无线路由器、智能门锁、智能家居网关等，可同时容纳40余名学生进行家庭用电及智能家居认知与装配实训。通过实训，学生们可以掌握家庭用电的布线方案及配电、用电设备的安装方法，具备基本的生活用电技能。 

成立社团，竞赛引导，鼓励学生工程创新

工程技术中心肩负全校学生的实训任务，是一个公共教学部门，没有自己的学生，培养的连续性不能保证，这一度让中心的老师很苦恼。

“未来工程师协会”的成立在一定程度上解决了这个难题。“我们成立未来工程师协会这个社团，一方面解决了工训中心没有自己学生，难以实现人才培养的连续性问题；二来实现了不同专业学生的自然融合。”栗伟周老师是“未来工程师协会”的指导老师，他介绍说，工程技术中心每年面向全校招募学生，在此基础上，为学生“量身制作”出理论培训（选修课）、竞赛激励、项目参与等操作性强的培养路径。 

图3：学生参与工程创新项目

目前，工程技术中心以社团为载体面向全校学生开设有《数字化设计制造技术》、《工程项目管理》等选修课。针对社团学生以小班的形式开设项目式课程，满足不同学生的知识需求，如针对大一学生开设智能小车、光立方设计、SolidWorks建模及仿真等基础性课程，针对大二及以上层次学生开设虚拟仪器、智能制造、PLC及ARM（DSP）等高级项目开发进阶性课程。通过这些知识的学习，学生可以自主开发一些创新项目，工程技术中心提供条件，使这些项目落地开花。截至目前，学生自主研发的产品通过“淘客班”的形式已初具创业基础，淘宝店铺“工协宝贝”已经运营并产生效益。 

图4: 学生参加各级各类学科竞赛

中心带领学生积极参加全国虚拟仪器大赛、中国工程机器人大赛暨国际公开赛、河南省工训大赛、河南省机器人大赛、中国机器人大赛、恩智浦杯智能汽车竞赛、西门子智能制造大赛等竞赛，获得国家级一等奖1项，二等奖2项，三等奖10项，省级一等奖3项，二等奖5项，三等奖4项，学生的创新能力和水平也得到明显提升。 

“真题实作”中培养学生创新能力

中心和相关科技公司成立了校企联合的协同育人基地，借助基地的平台把企业的项目放到工程技术中心来做，让学生直接参与到真实的项目开发过程中，“真刀真枪的干”。学生通过这些项目的体验，直接接触到了企业的运营和产品的开发过程，环境是真实的、项目是真实的，学生毕业之后到企业工作就会得心应手，打通了学校到企业之间的鸿沟。 

图5：师生参与研发设计的条烟分类识别系统

例如为许昌市烟草专卖局开发的条烟分类识别系统，该系统解决了条烟分销过程中由于种类过多无法分拣的问题，提高了分拣效率，节省了人力。为许昌市农机局提出要开发深松机耕深的监控系统，该系统可以实时传输耕深数据，而且能够监控深耕现场。为某公司开发的薄膜卷材包装机，该包装机可以实现对薄膜卷材的自动裁剪、缠绕、粘合、输送和包装。为学生实训开发的机器人综合实训台可以通过编程、调试能够实现对工业自动化现场进行模拟演示。

此外，工程技术中心还为全校大学生提供了学科竞赛的平台，目前已成功举办了我校两届机器人大赛，取得了很好的效果，为全校学生开设了《大学生综合工程能力大赛》、《大学生机器人大赛》等综合选修课，而且成功申请“机电产品创新设计大赛”和“全国智能车大赛”校内立项，也将为学生的成长成才提供更多的平台和机会。（图片由工程技术中心提供）