吳亮紅, 周少武, 吳新開, 席在芳
(湖南科技大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院,湖南 湘潭411201)
隨著世界經(jīng)濟社會的發(fā)展,資源、環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。為此,國家超前布局,將湖南長株潭城市群確立為綜合改革配套試驗區(qū)(發(fā)改經(jīng)體[2007]3428 號),探索轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型“兩型社會”的途徑和經(jīng)驗[1-3]。高等教育作為綜合配套改革的重要組成部分,主動適應(yīng)“兩型社會”建設(shè)需要,為“兩型社會”建設(shè)提供人才和智力支持,培養(yǎng)具有“兩型”意識、知識和能力的創(chuàng)新型應(yīng)用人才是高等學(xué)校的重要使命[4-5]。
為深入貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》和《湖南省建設(shè)教育強省規(guī)劃綱要(2010-2020)》,湖南科技大學(xué)以長株潭城市群獲批全國“兩型社會”建設(shè)綜合配套改革試驗區(qū)為契機,在首批面向“兩型”人才培養(yǎng)湖南省教育體制改革試點項目《基于“兩型社會”建設(shè)的人才培養(yǎng)模式改革》支持下,積極探索服務(wù)“兩型社會”建設(shè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式,頒布了《湖南科技大學(xué)關(guān)于開展面向“兩型社會”建設(shè)的人才培養(yǎng)模式改革試點的實施意見》(以下簡稱實施意見),解決好大學(xué)生“兩型”意識不強、“兩型”知識不足、“兩型”能力不強等問題。實驗是大學(xué)人才培養(yǎng)非常重要的環(huán)節(jié)和過程,實驗室是大學(xué)不可缺少的組成部分,在大學(xué)有重要的地位和作用[6]。實踐教學(xué)作為人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),起著融會貫通所學(xué)知識、促進理論與實踐相結(jié)合的重要作用,是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新精神的重要過程,也是培養(yǎng)高水平創(chuàng)新型人才的重要手段[7]。當(dāng)今中國,實踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)創(chuàng)新型、實用型、復(fù)合型人才方面具有不可替代的重要作用獲得了廣泛共識。如馮端院士認(rèn)為,實驗室的作用怎么強調(diào)都不過分,甚至說實驗室是現(xiàn)代大學(xué)的心臟[8]。周興銘院士認(rèn)為,科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天,實驗不僅是不可替代的,而且在推動科學(xué)技術(shù)發(fā)展中起著決定性的作用[9]。顯然,“兩型”人才的培養(yǎng)離不開具有“兩型”特點的實驗教學(xué)和實驗平臺的支撐。
因此,為全面提升學(xué)生服務(wù)“兩型社會”的工程實踐和創(chuàng)新能力,我校電子與電氣技術(shù)國家級實驗教學(xué)示范中心根據(jù)《實施意見》,以“兩型”引領(lǐng),內(nèi)外統(tǒng)籌,構(gòu)建協(xié)同開放的實驗和實踐教學(xué)體系,以適應(yīng)“兩型”人才培養(yǎng)的需要。
建設(shè)“兩型社會”離不開與社會發(fā)展關(guān)系最密切、最直接、最廣泛的高等教育的參與和支持?!皟尚汀崩砟罱逃菍I(yè)教育內(nèi)涵的延伸與拓展,必須與專業(yè)教育深度融合[10]。我校開展“兩型社會”教育理念思想討論,調(diào)研“兩型社會”對人才素質(zhì)的要求,確立“兩型社會”創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)。我校明確了新時期的辦學(xué)理念,依托長株潭城市群全國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)綜合配套改革試驗區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢,主動對接“兩型社會”建設(shè)人才需求,牢固樹立環(huán)境友好、資源節(jié)約和科學(xué)發(fā)展的基本理念,扎實推進“兩型”教育。學(xué)校制定了“關(guān)于開展面向“兩型社會”建設(shè)的人才培養(yǎng)模式改革試點的實施意見”,將其貫徹到學(xué)校人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、文化建設(shè)、校園育人環(huán)境建設(shè)等各項工作中,融入到學(xué)校人才培養(yǎng)教育的全過程,激發(fā)學(xué)生參與“兩型建設(shè)”的責(zé)任感和使命感,解決高等教育理念滯后、人才培養(yǎng)與社會需求脫節(jié)的問題。
根據(jù)上述教育理念,結(jié)合學(xué)校學(xué)科專業(yè)特色優(yōu)勢,面向電氣信息技術(shù)、先進裝備制造、新材料、新能源、節(jié)能環(huán)保、文化創(chuàng)意等新興產(chǎn)業(yè),確立了以培養(yǎng)造就具有“兩型”理念、“兩型”知識、“兩型”技能為主要特征的創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)體系,如圖1 所示。
圖1 面向“兩型”的創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)體系
由圖1 可以看出,面向“兩型”的創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)體系特別強調(diào)實驗和實踐教學(xué)以及學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,我們必須對實驗教學(xué)進行改革,建設(shè)符合“兩型”要求的實驗和實踐教學(xué)平臺,將面向“兩型”的創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)落到實處。為此,電子與電氣技術(shù)國家級實驗教學(xué)示范中心在實驗室建設(shè)、實驗教學(xué)過程、大學(xué)生科技創(chuàng)新活動和校企合作人才培養(yǎng)基地等方面全方位融入“兩型”理念,提高學(xué)生服務(wù)“兩型社會”建設(shè)的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
在競爭日益激烈的市場環(huán)境中,作為一名工科學(xué)生,除應(yīng)掌握必要的理論和實踐知識外,還應(yīng)主動去適應(yīng)市場,在頭腦中樹立管理意識、質(zhì)量意識、創(chuàng)新意識、安全意識、營銷意識、群體意識、環(huán)境意識、法律意識等,這些都是具備優(yōu)秀綜合工程素質(zhì)的學(xué)生所不可缺少的[10-12]。因此,《實施意見》明確要求將“兩型”理念融入到學(xué)校人才培養(yǎng)教育的全過程,實施“兩型”理念“六進”(即:進制度、進培養(yǎng)方案、進教學(xué)大綱、進教材、進課堂、進項目);做到“兩型”教育“五有”(即:有計劃、有基地、有指導(dǎo)、有資助、有考核),實現(xiàn)“兩型”教育與專業(yè)教育深度融合。因此,我們在實驗室管理、實驗教學(xué)大綱、實驗項目設(shè)置等方面盡量融入“兩型”理念,從而增強學(xué)生的“兩型”工程實踐意識和技能。在實驗項目設(shè)置方面,設(shè)計具有“兩型”理念的實驗項目,要求與“兩型”相關(guān)的實驗作為必選項目。如功率因素提高實驗作為“電工技術(shù)”實驗的必選項目;在“數(shù)字電路”TTL 集成電路功能測試實驗教學(xué)中增加集成電路能耗測量;在“電機與拖動”實驗中設(shè)計了能量回饋制動實驗項目,取代電阻能耗制動等項目。將“兩型社會”的觀念、思維方式與基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)、實驗等教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,使學(xué)生在掌握本專業(yè)基本理論、基本知識和基本技能的同時,具備一定的“兩型社會”知識、素質(zhì)和應(yīng)用能力。
工程實踐平臺是培養(yǎng)“兩型社會”所需的工程技術(shù)人才所必須的重要載體。由于傳統(tǒng)的工科院校專業(yè)實驗室一般按專業(yè)課程設(shè)置,缺乏工程系統(tǒng)概念,難以實現(xiàn)或達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的目的。因此,建設(shè)以培養(yǎng)學(xué)生工程綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的專業(yè)工程實踐平臺是一個重要的任務(wù)。以“綜合化”、“系統(tǒng)化”、“模塊化”為專業(yè)綜合實驗室建設(shè)的基本原則,對自動化專業(yè)確定了“現(xiàn)代控制工程實驗中心”的建設(shè)方案。例如:計算機控制系統(tǒng)實驗室包含自動檢測技術(shù)、自動控制理論、微機原理、計算機控制技術(shù)等課程。這樣構(gòu)建的實驗室包含了構(gòu)成一個完整計算機控制系統(tǒng)所必須的基本環(huán)節(jié)和相關(guān)課程知識。通過計算機控制系統(tǒng)綜合實驗,學(xué)生加強了對計算機控制系統(tǒng)各個組成部分功能和有機聯(lián)系的認(rèn)識和理解,工程系統(tǒng)概念明顯增強。同時,為了滿足“兩型社會”建設(shè)需要,我們打破學(xué)科壁壘,建立多學(xué)科交叉融合、分層次協(xié)作的工程實踐教學(xué)平臺。2007 年以來,結(jié)合“兩型”人才培養(yǎng),已建成了一個較完善的、多層次的大機電類工程實踐平臺,實現(xiàn)了實驗資源的共享,避免設(shè)備重復(fù)購置,節(jié)省了實驗場地,大幅度降低了實驗設(shè)備費用,同時也提高了設(shè)備的使用效率。
在實驗室建設(shè)過程中,注重“兩型”實驗室建設(shè),新增了風(fēng)力發(fā)電實驗裝置和具有能量回饋的高性能交流調(diào)速平臺,建設(shè)屋頂太陽能風(fēng)能互補發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺。在電力電子與運動控制實驗室、電工技術(shù)實驗室、電機與拖動實驗室、印制電路板制作室、無損檢測與綠色能源實驗室和工業(yè)控制與自動化裝置實驗室等建設(shè)過程中,采用微型電機、低能耗和新型無污染腐蝕液等“兩型”技術(shù)產(chǎn)品。例如:原有的電力電子與運動控制實驗室,電機調(diào)速采用電阻分壓有級調(diào)速和電阻能耗制動,實驗過程要消耗大量電能,新的電力電子與運動控制實驗室,根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展趨勢,采用無極調(diào)速技術(shù)和制動能量回饋電網(wǎng)的方法,大幅度降低了實驗過程中能量損耗。
在實驗室管理方面,中心提出和創(chuàng)建了實驗設(shè)備和實驗過程智能網(wǎng)絡(luò)化管理模式,提高了實驗設(shè)備的利用率,目前已成功地實現(xiàn)了電子與電氣技術(shù)實驗教學(xué)中心的自主興趣式開放教學(xué)。
產(chǎn)學(xué)研合作教育是學(xué)生實踐能力提升的重要途徑之一[13]。因此,我院和實驗中心積極探索“兩型”技能培養(yǎng)的新途徑,創(chuàng)新學(xué)生實習(xí)、實訓(xùn)模式,推行“頂崗實訓(xùn)”、階段性“輪崗實訓(xùn)”等靈活多樣的實習(xí)模式。以培養(yǎng)“兩型社會”建設(shè)者基本素質(zhì)、創(chuàng)新精神、實踐能力和社會適應(yīng)性為著眼點,鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生選擇在“兩型社會”建設(shè)中積累了豐富經(jīng)驗的企業(yè)、公司進行崗前培訓(xùn)、實際操作或有針對性的專業(yè)培訓(xùn),切實增強學(xué)生實踐能力。
依托產(chǎn)學(xué)研合作項目,引導(dǎo)學(xué)生進入校企合作人才培養(yǎng)基地,熟悉企業(yè)文化,參與企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)和技術(shù)改造。建立校企合作的產(chǎn)學(xué)研基地,進一步充實“兩型”教學(xué)資源。一方面,學(xué)??梢岳闷髽I(yè)的人力資源、技術(shù)資源和科研資源(設(shè)備和項目)培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力和科技創(chuàng)新能力,學(xué)生通過參與課題研究,能力得到全面的鍛煉和提升;另一方面,產(chǎn)學(xué)研基地能為企業(yè)培養(yǎng)所需的優(yōu)秀工程技術(shù)人才。近年來,針對“卓越工程師培養(yǎng)計劃”,本示范中心先后與湘電集團、湘潭平安電氣、三一重工、江麓集團等20 多家企業(yè)簽訂了實踐合作協(xié)議,與湘電集團、江南機器集團、興業(yè)太陽能等聯(lián)合組建了“湖南省校企合作人才培養(yǎng)基地”、“湖南省產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)基地”等省部級人才培養(yǎng)基地,讓“卓越計劃”班的學(xué)生直接參與產(chǎn)學(xué)研合作研究項目。如:太陽能發(fā)電可調(diào)負(fù)載控制系統(tǒng)研制(湖南湘電利德裝備修造有限公司)、電機減振降噪技術(shù)與系統(tǒng)研發(fā)(湘潭電機股份有限公司)、太陽能路燈蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)客戶端研發(fā)(湖南興業(yè)太陽能股份有限公司)、儀表板數(shù)字化綜合系統(tǒng)(江麓機電集團有限公司)等。通過以上措施,解決了“兩型”實踐教學(xué)資源相對不足、工程實踐教育方式單一等問題。
開放性創(chuàng)新實驗可以充分地利用學(xué)生課余時間,有效地發(fā)揮實驗資源優(yōu)勢,提高儀器設(shè)備利用率[14-16]。大學(xué)生自主創(chuàng)新平臺已成為學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動的重要場所。2008 年以來,結(jié)合“兩型社會”建設(shè)人才培養(yǎng)需要,建立了“湖南省電氣信息類大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心”、“湖南省產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地”等科技創(chuàng)新訓(xùn)練平臺,以及依托國家示范實驗教學(xué)中心建設(shè)有10 個“大學(xué)生主題創(chuàng)新實驗室”(如:無損檢測與綠色能源創(chuàng)新實驗室,智能機器人創(chuàng)新實驗室等),主要為中、高年級本科學(xué)生創(chuàng)新性、研究性和探索性學(xué)習(xí)提供工程實踐訓(xùn)練平臺。該訓(xùn)練中心實行全天候自主開放式運行,每年能接納1/3 以上電氣信息類本科生進行自主創(chuàng)新訓(xùn)練。學(xué)生的自主創(chuàng)新能力得到了全面的提升,近年來獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽一等獎2 項、二等獎4 項,全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽全國總決賽一等獎1 項,全國大學(xué)生節(jié)能減排大賽二等獎2 項。同時,還組建了電子俱樂部、通信俱樂部、小扳手創(chuàng)作室、啟迪電子工作室等科技創(chuàng)新團隊。在資金、人力、場地及資源方面給予大力支持,為學(xué)生創(chuàng)作提供電腦、器材、工具、圖書資料等,安排專門指導(dǎo)教師。此外,為了弘揚大學(xué)生科技創(chuàng)新理念,增加課外學(xué)術(shù)視野,提高實際動手操作能力,本示范中心從2010 年起每年舉辦一次電子設(shè)計作品征集大賽,頒發(fā)證書獎金,營造良好創(chuàng)新教育氛圍。
“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”是教育主管部門面向本科生立項的項目,也是“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”重點建設(shè)項目之一[17]。因此,我校積極實施大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練計劃,設(shè)立“大學(xué)生兩型社會建設(shè)創(chuàng)新科技專項基金”,并在項目申報指南中明確“兩型”領(lǐng)域為重點申報領(lǐng)域,引導(dǎo)學(xué)生圍繞“兩型社會”建設(shè)開展科技創(chuàng)新活動。將“兩型”理念貫穿到研究項目的全過程,把能否充分體現(xiàn)“兩型”要求,作為項目評審、推薦、立項、結(jié)題和報獎的一個重要指標(biāo)。近6 年在大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性實驗項目(包括升級和校級以及SRIP 項目)中設(shè)立了“兩型”項目70 余項。因此,在大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性項目申報和評審過程中,優(yōu)先推薦“兩型”相關(guān)的項目并重點支持。大學(xué)生作為項目負(fù)責(zé)人全程參與項目申請、中期檢查、論文撰寫、產(chǎn)品制作、項目結(jié)題等環(huán)節(jié),提高學(xué)生綜合工程設(shè)計能力和科技創(chuàng)新能力。由我中心組織、學(xué)生主持的具有兩型理念(或概念)的項目得到了相關(guān)企業(yè)的青睞,如“功率智能固態(tài)繼電器”、“太陽能驅(qū)動的固體干燥冷卻新型空調(diào)系統(tǒng)性能測試與節(jié)能減排潛力分析”、“礦用空冷器智能監(jiān)控與自動除垢裝置研究”、“風(fēng)力制熱太陽能燃?xì)鉄崴鳌钡软椖俊?/p>
近年來,我們在面向環(huán)境友好型和資源節(jié)約型“兩型”人才培養(yǎng)實踐教學(xué)方面進行了全方位的探索,積累了一定的經(jīng)驗,取得了一定的成果,如“面向‘兩型’,推進‘四個融合’,培養(yǎng)機電裝備類創(chuàng)新型應(yīng)用人才”,于2013 年獲得湖南省級教學(xué)成果獎一等獎。但在電氣信息類“兩型”整體實踐教學(xué)體系方面還有很多需要完善和改進的地方。今后,我們將繼續(xù)在“兩型”理念的引導(dǎo)下,創(chuàng)新實驗和實踐教學(xué)體系,創(chuàng)新和完善建立“兩型”人才培養(yǎng)實踐教學(xué)新模式,培養(yǎng)具有“兩型”理念的創(chuàng)新型人才,在電氣信息類“兩型”實踐教學(xué)方面起到示范和輻射作用。
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