華中科技大學(xué)工程實(shí)踐創(chuàng )新中心探索工程實(shí)踐育人紀實(shí)
建校近70年來(lái)，工科一直是華中科技大學(xué)的傳統優(yōu)勢學(xué)科和人才培養重點(diǎn)方向。而在工科人才培養中，工程實(shí)踐作為重要環(huán)節之一貫穿始終。該校的工程實(shí)踐創(chuàng )新中心，幾乎與學(xué)校同時(shí)建立，又伴隨著(zhù)學(xué)校多年的跨越式發(fā)展不斷自我革新，現已成為學(xué)校人才培養的一張重要名片。
2019年，工程實(shí)踐創(chuàng )新中心進(jìn)行了全方位迭代更新，本著(zhù)工程訓練要體現時(shí)代特征，著(zhù)力培養大學(xué)生的工程觀(guān)、質(zhì)量觀(guān)、系統觀(guān)的理念，在人才培養方面形成了一套卓有成效的華中大工程實(shí)踐創(chuàng )新模式。
學(xué)校到企業(yè)無(wú)縫對接
“砂箱是傳統工藝制作砂型的重要工具，先用鐵鍬往砂箱倒入砂石、用平錘錘砂石、透氣針扎透氣孔……”6月24日，華中科技大學(xué)工程實(shí)踐創(chuàng )新中心，教師黃勝智在為學(xué)生們演示傳統工藝如何制作砂型。而在此之前，教師霍肖已經(jīng)為學(xué)生們講解了現代鑄造技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)兩位教師關(guān)于鑄造技術(shù)演進(jìn)的講解，學(xué)生們對基礎鑄造的不同方面有了更加詳盡的了解。
除了課堂演示外，在中心的工程認知機床展示區，還陳列著(zhù)若干已退出教學(xué)一線(xiàn)的機床設施。這些設施不僅是時(shí)代的記憶，更見(jiàn)證著(zhù)近代工業(yè)革命的發(fā)展。
從課堂到單獨區域的設備陳列，該中心充分體現了對設備更迭的重視，也折射出了學(xué)校對新工科發(fā)展的思考。新工科的建設與發(fā)展路徑，對高校人才培養提出了新的要求。相對于傳統的工科人才，未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟需要的是實(shí)踐能力強、創(chuàng )新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型新工科人才。
“在構思升級智能制造實(shí)踐平臺之初，我們就考慮到不僅要有科技創(chuàng )新的東西，還要用一件件實(shí)實(shí)在在的物件讓學(xué)生知道——一批批不同年代的機器代表的是一代又一代人的奉獻。而我們進(jìn)行整體的改革升級，則是為了讓學(xué)生看到現代制造業(yè)的雛形，使他們在未來(lái)的創(chuàng )業(yè)就業(yè)中，能夠敏銳感受到時(shí)代發(fā)展的前沿需求。”工程實(shí)踐創(chuàng )新中心主任李昕介紹道。
根據新工科發(fā)展理念改造完成后的工程實(shí)踐創(chuàng )新中心，面積達1.5萬(wàn)余平方米，設有4個(gè)高水平教學(xué)實(shí)驗室、22個(gè)車(chē)間和實(shí)踐區，各類(lèi)實(shí)踐教學(xué)設備4000余臺/套，開(kāi)設了36個(gè)工程訓練項目和40個(gè)工程體驗項目，用于對學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng )新指導。
所有學(xué)科工程實(shí)踐全覆蓋
今年3月中旬，工程實(shí)踐創(chuàng )新中心面向文科、醫科等未修讀工程訓練的本科生開(kāi)設了公共選修課“工程體驗”。
在工程實(shí)踐創(chuàng )新中心黨支部書(shū)記馮曉東看來(lái)，設立該課程主要是為了充分發(fā)揮智能制造實(shí)踐平臺優(yōu)勢，促進(jìn)學(xué)科交叉。“通過(guò)這門(mén)通識課程的學(xué)習，非工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生也可以在工程實(shí)踐中了解工程文化，建立對工程的感性認識，了解智能制造特征，鐫刻華中大‘工科優(yōu)勢’烙印。”
升級后的智能制造實(shí)踐平臺有針對性地設置了課程內容，使其成為一門(mén)通識課程。課程以工程實(shí)踐創(chuàng )新為依托，篩選出了一批典型的工程實(shí)踐項目，分別組成獨立的教學(xué)單元，旨在引導學(xué)生從跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)、跨系統的角度，形成科學(xué)研究的大視野和大思路，領(lǐng)悟實(shí)踐過(guò)程中的科學(xué)方法、技術(shù)途徑和貫穿始終的人文精神。同時(shí)，通過(guò)產(chǎn)品或工程項目開(kāi)發(fā)，培養學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，形成工程觀(guān)，樹(shù)立自主創(chuàng )新的意識，讓學(xué)生結合專(zhuān)業(yè)知識參與研究并逐漸深入，為后續創(chuàng )新做好鋪墊。
全校的醫科、理科、文科生都可以通過(guò)選修該課程，身臨其境地了解制造業(yè)的發(fā)展歷程及其與各個(gè)領(lǐng)域的融合，還可以了解到制造業(yè)從業(yè)人員的工匠精神、管理能力，有效地提升工程素養、質(zhì)量意識和系統思維。截至目前，全校已有2.7萬(wàn)人次參與體驗學(xué)習。
工程知識和專(zhuān)業(yè)學(xué)習結合，擦出了別樣的火花。VR操作工程實(shí)踐、3D打印心儀手辦、教工業(yè)機器人寫(xiě)字……新鮮有趣的體驗吸引了許多原本根本沒(méi)機會(huì )接觸工程實(shí)踐的學(xué)生紛紛報名。教師先講解、學(xué)生再動(dòng)手，從早上8點(diǎn)到晚上8點(diǎn)，工程實(shí)踐創(chuàng )新中心循環(huán)開(kāi)授“三維掃描與3D打印”“智能機器人DIY”“玩轉智能控制小車(chē)”等40個(gè)體驗項目。選修該課程的學(xué)生可以按自己的意愿和需求進(jìn)入實(shí)訓室，在高水平教師和有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員指導下，完成作品制作或項目開(kāi)發(fā)。
同濟醫學(xué)院臨床醫學(xué)專(zhuān)業(yè)的鄭同學(xué)說(shuō)：“現在醫工結合的項目非常多，尤其是高端信息技術(shù)對醫學(xué)有很大的推動(dòng)作用。面向醫科開(kāi)設體驗課特別及時(shí)，為我后續的醫學(xué)研究奠定了交叉研究的基礎。”
將“產(chǎn)品”變成實(shí)踐教學(xué)“場(chǎng)景”
走進(jìn)工程實(shí)踐創(chuàng )新中心可以發(fā)現，眾多現代化機械裝備上都貼著(zhù)幾個(gè)醒目的大字“華中大造”。這些帶標簽的機器都產(chǎn)自華中科技大學(xué)實(shí)驗室走出的企業(yè)。而現在，機械設備又實(shí)現了“循環(huán)”，回到了教室里。
“升級后的生產(chǎn)線(xiàn)必須是國產(chǎn)裝備、國產(chǎn)控制系統、國產(chǎn)工業(yè)軟件，這些都與我們經(jīng)常聽(tīng)到的‘卡脖子’領(lǐng)域息息相關(guān)。在工程實(shí)踐創(chuàng )新中心，我們大部分實(shí)現了國產(chǎn)化，學(xué)生不僅能學(xué)到專(zhuān)業(yè)知識，能看到企業(yè)的需求，還能增長(cháng)自信。”李昕說(shuō)。
據了解，目前該中心用于實(shí)踐教學(xué)的設備設施和軟件資源，60%源自于學(xué)校研發(fā)，主要涉及數控機床、工業(yè)機器人、激光加工、工業(yè)軟件、材料成型、增材制造等領(lǐng)域，融合了學(xué)校9位院士、12個(gè)科研團隊的最新研究成果，基于1個(gè)國家科技進(jìn)步一等獎、6個(gè)國家科技進(jìn)步二等獎、兩個(gè)騰訊“科學(xué)探索獎”。這些產(chǎn)品在工礦企業(yè)重點(diǎn)行業(yè)甚至國防領(lǐng)域得到大量應用，一些成為“國之重器”，一些成為行業(yè)領(lǐng)軍，一些則在國際市場(chǎng)具有顯著(zhù)競爭力。
“我們要讓每一個(gè)學(xué)生享有優(yōu)質(zhì)的教育資源，為他們帶來(lái)獲得感。”在中國工程院院士、華中科技大學(xué)黨委書(shū)記邵新宇看來(lái)，要讓最領(lǐng)先的理念、最前沿的科技和最先進(jìn)的應用來(lái)支撐學(xué)校的人才培養。
“工程訓練課程必將成為樹(shù)立青年學(xué)子科技自立自強信念的一次生動(dòng)教育實(shí)踐。”邵新宇自豪地說(shuō)。
