應(yīng)用型大學(xué)多層次工程中心建設(shè)的探索與實踐

夏瀟瀟 蔡悅 常飛 陳群 張敏

摘 要：新工科背景下，為更好實現(xiàn)應(yīng)用型人才的供給側(cè)改革，合肥學(xué)院積極調(diào)整實驗室建設(shè)思路，總結(jié)校內(nèi)現(xiàn)有實踐資源、建設(shè)模式、對企合作經(jīng)驗，打破傳統(tǒng)實驗室的建設(shè)模式，從"工程化、系統(tǒng)化、層次化"的原則出發(fā)，對接產(chǎn)業(yè)需求，組建面向本科生工程能力的全過程培養(yǎng)的四類工程中心。2019年度已完成首批兩類共5個工程中心的組建工作。未來將持續(xù)建設(shè)，獲得具有一定體量、功能集聚、產(chǎn)業(yè)對接鮮明的工程中心群，為工程人才的培養(yǎng)奠定硬件基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：新工科;應(yīng)用型大學(xué);人才培養(yǎng);工程中心

中圖分類號：G642? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2020）09-0109-03

實驗室是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基地[1]。傳統(tǒng)實驗室建設(shè)以專業(yè)為出發(fā)點，對接課程，并不強調(diào)專業(yè)間、學(xué)科內(nèi)的通用和融合，因此產(chǎn)業(yè)針對性不足[2]。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速進行，高等教育尤其是工程教育的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)系愈加緊密。實驗室的建設(shè)需要主動適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟發(fā)展，因此探索建立適用于應(yīng)用型本科院校工程教育的實驗室建設(shè)模式勢在必行[3]。

1 合肥學(xué)院現(xiàn)有實驗室情況

根據(jù)2019年10月份統(tǒng)計數(shù)據(jù)，合肥學(xué)院有267間本科教學(xué)實驗室，總面積約3.5萬平方米，分布在各教學(xué)單位，承擔(dān)全校本科專業(yè)實驗、實訓(xùn)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)任務(wù)，見圖1。實驗室種類包括基礎(chǔ)實驗室、專業(yè)實驗室、綜合實訓(xùn)室、學(xué)生創(chuàng)新實驗室等。

近三年，在各級財政支持下，學(xué)校新建、改擴建了多間實驗室，實驗室數(shù)量和實踐條件均得到極大提升，為學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)增強了硬件保障。隨著實驗室建設(shè)的逐年開展，也發(fā)現(xiàn)了部分問題，如：實驗室建設(shè)碎片化、孤立化;實驗室布局系統(tǒng)化、功能化不足，場地利用不充分;專業(yè)內(nèi)、學(xué)科間實驗室的通用性、融合性不足;實驗室建設(shè)與企業(yè)真實生產(chǎn)環(huán)境差距較大，產(chǎn)業(yè)針對性不強等。

實驗室建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題導(dǎo)致了對實踐教學(xué)體系支撐力度不足，學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)不全面，這要求在未來的實驗室建設(shè)中要順應(yīng)工程教育發(fā)展規(guī)律，做好系統(tǒng)化建設(shè)規(guī)劃。

2 工程中心構(gòu)建思路

梳理合肥學(xué)院現(xiàn)有實踐資源，堅持產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向，進行現(xiàn)有資源整合、優(yōu)化，以對接新工科、實現(xiàn)產(chǎn)教融合發(fā)展為指引，以專業(yè)持續(xù)發(fā)展、學(xué)科交叉融合、校企深度合作為主要途徑，以“面向當(dāng)前和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要”為出發(fā)點，以“促進專業(yè)內(nèi)交叉復(fù)合、學(xué)科間交叉融合”為建設(shè)準(zhǔn)則，堅持“系統(tǒng)化布局、重點化扶持、階段化建設(shè)”，積極發(fā)展各類工程中心。

組建的工程中心將注重對通識性基礎(chǔ)工程技能、與新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專業(yè)技能、創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力的系統(tǒng)性培養(yǎng)。各類工程中心各具內(nèi)涵、各有側(cè)重、相互支撐，其結(jié)構(gòu)、規(guī)模、質(zhì)量和效益的均衡發(fā)展[3，4]，支撐本科教學(xué)同時服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。

3 具體措施

3.1 聚焦新工科，促進建設(shè)理念統(tǒng)一

應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)是從學(xué)科出發(fā)，對接產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中高端水平，為地方經(jīng)濟發(fā)展輸送具有行業(yè)領(lǐng)域知識和能力、具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型人才[5]。在國家教育新形勢下，要求我們要以發(fā)展的眼光進行新工科建設(shè)，要通過凝聚行業(yè)、企業(yè)的力量進行產(chǎn)教融合，進而實現(xiàn)新工科的建設(shè)。

在此背景下，應(yīng)用型高等院校實驗室的建設(shè)不再僅僅是“增量”，更須“增質(zhì)”：

（1）回歸“大工程觀”，實驗室建設(shè)向工程中心建設(shè)轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的實驗室建設(shè)模式是孤立、封閉、低效的，造成資源利用低下，跨學(xué)科、創(chuàng)新性的實驗不易開展，所培養(yǎng)的學(xué)生工程素養(yǎng)不足、工程能力不全面。對接新工科，實驗室建設(shè)向工程中心建設(shè)轉(zhuǎn)變，要為實施本科生全過程、系統(tǒng)化的工程化培養(yǎng)建立硬件基礎(chǔ)，通過多層次工程中心的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)技能的工程化訓(xùn)練、專業(yè)技能的實踐化操作，以及多學(xué)科背景下工程應(yīng)用能力的提升和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（2）對接產(chǎn)業(yè)發(fā)展，工程中心建設(shè)強調(diào)與企業(yè)深度融合。工程中心建設(shè)要面向未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢和新要求，強調(diào)校企合作向深度和廣度發(fā)展。在工程中心建設(shè)過程中融入企業(yè)元素、面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需、突出學(xué)科交叉、解決真實問題，通過校企合作多種模式的探索，充分發(fā)揮企業(yè)能動性，調(diào)動企業(yè)人力和資源，實現(xiàn)工程中心的環(huán)境企業(yè)化、項目真實化。

多層次工程中心的建設(shè)是落實產(chǎn)教融合的有力抓手，是將工程教育的內(nèi)涵與行業(yè)資源的深度融合，實現(xiàn)工程教育與產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)發(fā)展需求實際對接的硬件基礎(chǔ)。

3.2 梳理現(xiàn)有實踐資源，組建多層次工程中心

把承擔(dān)本科生實踐教學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)與實驗中心、各系基礎(chǔ)實驗室、專業(yè)實驗室和綜合實訓(xùn)室進行資源梳理和重組，向“資源系統(tǒng)化整合”“面向企業(yè)實際應(yīng)用”和“真實生產(chǎn)環(huán)境”進行建設(shè)轉(zhuǎn)移，組建形成四級工程中心，分別是：基礎(chǔ)工程訓(xùn)練中心、工程實訓(xùn)中心、工程應(yīng)用中心和大學(xué)生創(chuàng)新工程中心，見圖2。

（1）基礎(chǔ)工程訓(xùn)練中心。目前，我校基礎(chǔ)實踐課程如：金工實習(xí)、計算機基礎(chǔ)、電工電子基礎(chǔ)、化學(xué)基礎(chǔ)、物理基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)的實驗室分布在基礎(chǔ)教學(xué)與實驗中心和各個系部，擬優(yōu)化內(nèi)容并整合形成基礎(chǔ)工程訓(xùn)練中心，強調(diào)工科大一、大二學(xué)生的工程意識和通識性工程基礎(chǔ)的培養(yǎng)，使他們具備更廣泛的工程視野、更全面的工程基礎(chǔ)以及對工程有更深的理解。

（2）工程實訓(xùn)中心。本類型工程中心是尋求專業(yè)深度發(fā)展、面向?qū)嶋H生產(chǎn)，強調(diào)大二、大三學(xué)生專業(yè)綜合實踐能力的工程化培養(yǎng)。擬將各系部有邏輯關(guān)系、可以形成能力培養(yǎng)鏈的專業(yè)實驗室和綜合實訓(xùn)室進行整合，組建形成多個、具有完整的輸出能力、可以有力支持一個或多個畢業(yè)要求的工程實訓(xùn)中心。工程實訓(xùn)中心的建設(shè)是按照企業(yè)真實生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進行的，真正落實學(xué)生解決真實的、復(fù)雜工程能力的培養(yǎng)。

（3）工程應(yīng)用中心。本類型工程中心是對接產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中高端水平，進行多學(xué)科交叉融合、大力吸納企業(yè)資源組建而成的，強調(diào)跨學(xué)科、綜合型、復(fù)合型工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。如：無人駕駛工程中心是集自動控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺計算等眾多技術(shù)于一體，是計算機科學(xué)、模式識別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的技術(shù)集成，是具有廣闊的應(yīng)用前景的，需要大量的復(fù)合型人才。

（4）大學(xué)生創(chuàng)新工程中心。科技的發(fā)展、知識的創(chuàng)新決定著國家和民族的發(fā)展進程，為了更好地服務(wù)于“中國制造2025”，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì)的大學(xué)生，在各系部大學(xué)生創(chuàng)新實驗室和校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺基礎(chǔ)上組建大學(xué)生創(chuàng)新工程中心，面向大一至大四各年級學(xué)生，本著“強調(diào)興趣、鼓勵創(chuàng)新、教師指導(dǎo)、行業(yè)引領(lǐng)”的基本原則，重點支持思路新穎、目標(biāo)明確、具有創(chuàng)新性和探索性、有指導(dǎo)團隊、實施條件可靠的工程中心建設(shè)。

這四類工程中心覆蓋本科生培養(yǎng)全過程，各工程中心各有側(cè)重、各具內(nèi)涵、相對獨立，但相互支撐，實現(xiàn)工程實踐教育的“通”“?！薄坝谩焙汀靶隆保妶D3。組建四類工程中心是將現(xiàn)有本科教學(xué)實驗室資源系統(tǒng)化、合理化、資源化重組，目的是謀求突破專業(yè)限制、多學(xué)科交叉融合、增強產(chǎn)業(yè)對接能力、擴大共振區(qū)域，最終落實應(yīng)用型人才的培養(yǎng)和地方服務(wù)。因此，為了實現(xiàn)輸出能力的完整性和建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化，進行有針對的、分階段的支持建設(shè)。

3.3 吸納企業(yè)人才，完善管理隊伍建設(shè)

引領(lǐng)看政策，實現(xiàn)看途徑，落實靠團隊。各類工程中心的建設(shè)需要明確管理組織架構(gòu)、形成切實有效的管理制度、確定管理人員分工、責(zé)任與義務(wù)，還需建立相應(yīng)的效能評價方案，以確保建設(shè)過程順利實施、建成之后有效運行。

對于校企合作共建的實踐實體，需要明確企業(yè)定位?？梢杂蓪W(xué)校安排專人負(fù)責(zé)實踐實體的運行與維護，由企業(yè)人員提供案例和技術(shù)支持，并參與學(xué)生指導(dǎo)。也可以按照“學(xué)科性公司制”的模式，聯(lián)合企業(yè)從實踐實體的設(shè)置、建設(shè)思路、管理運行和人才培養(yǎng)進行整體合作推進。

4 建設(shè)情況

自2018年確立建設(shè)方案以來，至2019年底，學(xué)校已完成首批兩類共5個工程中心的組建工作，分別為工程實訓(xùn)中心，包括化工工程實訓(xùn)中心、物流4.0中心、生物工程與技術(shù)仿真實訓(xùn)中心;工程應(yīng)用中心包括氣壓傳動及控制實驗中心和先進制造業(yè)中心?，F(xiàn)舉例介紹具體組建情況。

化工工程實訓(xùn)中心，建筑面積700m2。在化學(xué)工程與工藝、粉體材料等專業(yè)實驗室基礎(chǔ)上組建的具有不同化工單元操作的工程中心，主要從事銅鋅鋁系催化劑生產(chǎn)實訓(xùn)。中心建有催化劑材料、化工等原料與產(chǎn)品的檢測分析、最新處理與加工工藝環(huán)節(jié)。該中心具有設(shè)計、實訓(xùn)、生產(chǎn)實習(xí)和科學(xué)研究的集成功能，可服務(wù)于化學(xué)工程與工藝、能源化學(xué)工程、無機非金屬材料工程、粉體材料科學(xué)與工程及環(huán)境工程專業(yè)共5個專業(yè)，為學(xué)生提供工程實踐訓(xùn)練、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和第二課堂科技創(chuàng)新活動等的實踐平臺，每年受益學(xué)生500人左右。

氣壓傳動及控制實驗中心，是我校與德國大陸馬牌輪胎公司合作共建專業(yè)“先進制造技術(shù)（雙元制大陸班）”的實訓(xùn)中心。該實訓(xùn)中心的建設(shè)完成對接企業(yè)生產(chǎn)線，按照真實生產(chǎn)環(huán)境構(gòu)建的氣動液壓傳動實驗平臺。綜合了氣、電、液基礎(chǔ)知識、PLC控制等內(nèi)容，完成機電一體化基礎(chǔ)的培訓(xùn)課程。

完成初步建設(shè)任務(wù)的先進制造業(yè)中心，對接安徽制造領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)，引進德國工業(yè)4.0的先進理念和技術(shù)，以數(shù)字化、虛擬化、資源高效利用工廠及數(shù)字化工程為建設(shè)目標(biāo)，建設(shè)智能型和自適應(yīng)型生產(chǎn)制造系統(tǒng)。該中心將面向計算機相關(guān)專業(yè)、電子信息相關(guān)專業(yè)、機械自動化相關(guān)專業(yè)學(xué)生和老師，提供智能制造、人工智能等領(lǐng)域與自動化控制、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、RFID技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、車間數(shù)字化、信息化相關(guān)系統(tǒng)研發(fā)等的實驗實訓(xùn)場所和研究平臺。中心建設(shè)內(nèi)容包含上述生產(chǎn)場景的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)知識應(yīng)用環(huán)節(jié)的工程實訓(xùn)，達(dá)到學(xué)生在工業(yè)4.0環(huán)境中的應(yīng)用型研發(fā)能力培養(yǎng)。該中心2019年底已完成設(shè)備購置，中心的建成必將極大提高智能系統(tǒng)研究與開發(fā)的成效，提升我系教師的科研水平和科研成果轉(zhuǎn)化能力。

5 結(jié)論

合肥學(xué)院是一所“改革中誕生，開放中成長，創(chuàng)新中發(fā)展”的地方本科院校，堅持“地方性、應(yīng)用型、國際化”的辦學(xué)定位[5，6]，構(gòu)建了具有鮮明特色的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。

在新工科背景下，學(xué)校持續(xù)加大教學(xué)改革力度和深度。根據(jù)教育部和安徽省教育廳有關(guān)文件精神，結(jié)合我校實際，切實推進實驗室建設(shè)的創(chuàng)新，更新建設(shè)理念、調(diào)整建設(shè)目標(biāo)、創(chuàng)新建設(shè)模式，設(shè)定了四級工程中心的建設(shè)目標(biāo)，并進行了初步實施。通過多層次工程中心的組建，突破校企合作瓶頸，共建學(xué)生教育、企業(yè)人員培訓(xùn)、研發(fā)一體的開放型、共享型校企協(xié)同育人實踐平臺，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，促進應(yīng)用型人才培養(yǎng)，使學(xué)校辦學(xué)特色更加突出，為工程人才的培養(yǎng)和服務(wù)地方不斷精進。

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