大学生校外智能制造创新实践基地建设路径探索

    陈玲 徐晓艳 李海燕

    摘? 要 进入21世纪,智能制造技术已经成为全球先进制造技术的主流。根据我国智能制造行业发展的现状及瓶颈,寻找相应对策,以教育部产学合作协同育人计划项目立项为契机,加强大学生校外智能制造创新实践基地建设,建立高校和企业相互合作关系,构建基于智能制造“四位一体”的创新实践教学体系,建立高校教师参与企业智能制造技术培训和研发的柔性互动机制,制定校外实践基地多方位的合作发展规划,建立高校、企业和政府三元联动运行保障机制,通过项目实施,促进大学生实践创新能力培养,满足企业发展对智能制造技术人才的需求。实践证明,建设大学生校外智能制造创新实践基地是深化高校创新创业教育改革,助力创新人才培养的可行性实施路径。

    关键词 大学生;智能制造创新实践基地;校外实践基地;创新创业教育

    中图分类号:G642.4? ? 文献标识码:B

    文章编号:1671-489X(2020)16-0131-05

    Research on Construction Path of College Students Intelligent? Manufacturing Innovation Practice Base//CHEN Ling, XU Xiao-yan, LI Haiyan

    Abstract In twenty-first century, the intelligent manufacturing tech-nology has become the mainstream of the worlds advanced manu-facturing technology. According to the current situation and bottle-neck of the development of our intelligent manufacturing industry, we find the corresponding countermeasures, taking the opportunity of the project of cooperation and cooperative education in the Mini-stry of Education, strengthening the construction of “the innovation practice base of the university students outside school intelligence system” and establishing the university. With the cooperation rela-tionship with the enterprises, the innovative practice teaching systembased on the “four in one” of intelligent manufacturing is constructed,?the flexible interactive mechanism of college teachers participating in the training and research and development of the enterprise intelli-gent manufacturing technology is established, the multi-directional cooperative development plan for the outside school practice base isformulated, and the operation guarantee of the three yuan linkage of?the school, the enterprise and the government is set up. Barrier me-chanism, through project implementation, has promoted the cultiva-tion of college students practical innovation ability, and has met the?needs of enterprise development for intelligent manufacturing tech-nology talents. It is proved by practice that the construction of Inno-vation Practice Base of College Students Intelligent Manufacturing is the feasible way to deepen the innovation of innovation and entre-preneurship education and to foster the training of innovative talents in colleges and universities.

    Key words college students; innovation practice base of intelligent manufacturing; off campus practice base; innovation and entrepre-neurship education

    1 研究背景

    2017年4月,教育部正式啟动产学合作协同育人计划项目,大学生校外实践基地建设是该项目建设的重点内容之一,旨在推动高校创新创业教育改革的深入贯彻与落实。如何加强大学生校外实践基地建设,培养和提升大学生的实践和创新能力,是近年来社会和高校共同关注的热点问题,许多专家和学者已进行了相关研究和探索,研究成果对大学生校外实践基地建设具有现实的指导意义。

    目前,大学生校外实践基地建设是许多高校正在采用的行之有效的培养模式[1]。进入21世纪,随着全球智能制造技术的迅速发展,智能制造创新实践基地建设的重要性越加彰显。高校为深化创新创业教育改革,进一步加强与企业的深度合作,共建大学生校外智能制造创新实践基地,以促进大学生智能制造技术和创新实践能力培养,势在必行,意义非凡。

    2 国内外智能制造技术发展现状

    智能制造技术是指智能与制造的相互交集、渗透与融合,是一门综合性的技术,包括制造技术、自动化技术、系统工程和人工智能等学科。智能制造专业技术创新和应用贯穿整个先进制造业的全部过程。目前,世界上的工业发达国家均在积极推进和发展智能制造高新技术,例如:2011年,美国政府就提出“先进制造伙伴计划AMP”,计划中强调加快智能制造技术创新;2013年,德国提出“工业4.0”国家战略计划,强调将制造业向智能化转型。

    我国智能制造技术的研究始于20世纪80年代末,研究取得初步成效。进入21世纪以来,智能制造技术在我国迅速发展,如机器人、数控技术、数字化制造技术等,智能制造装备产业体系初步形成。但是,由于我国智能制造基础理论和技术体系建设相对国外一些发达国家还比较落后,面临“智能制造行业标准不统一、智能制造业自主创新能力缺乏、智能制造现代服务业发展滞后、智能制造长期发展战略缺失、高端装备对外依存度较高”等瓶颈问题,因此,制约着我国智能制造技术的发展[2]。

    3 大学生校外智能制造创新实践基地建设的重要意义

    大学生校外实践基地是顺利开展社会实践活动的基本保证、基本载体和基本培育点[3]。教育部曾多次强调指出:要大力加强实践教学,建立和完善校外实习基地”[4]。进入21世纪,面向“中国制造2025”和高校创新创业教育改革,大学生校外智能制造创新实践基地建设意义十分重大。

    可以提高大学生实践能力,树立创新意识? 校外实践基地是校内人才培养体系的有益补充,是理论知识转为实践能力的重要途径[5]。依托企业建设大学生校外智能制造创新实践基地,可以让学生接受企业具有丰富实践经验的技术人员的现场指导,同时可以深入企业生产一线了解智能制造设备构造、原理、生产工艺及实际的生产过程,将课堂所学的理论知识与智能制造生产实际有效结合,增强对智能制造新生产设备、生产工艺流程、生产组织与管理等方面的认识。这样既能扩大学生智能制造的知识面,增加学生的感性认识,又能将理论知识贯穿智能制造实际的生产过程,实现从理论到实践的自然认知过程,进而巩固和加深对理论知识的理解,体会理论知识的实际应用价值,提高动手实践能力,树立创新意识,为提高大学生智能制造技术水平和创新能力打下坚实基础。

    可以提升大学生的创业能力,增加就业机会? 大学生校外智能制造创新实践基地是高校与企业用人单位互相沟通联系的桥梁和纽带,也是高校人才培养与企业用人需求的重要渠道,更是高校和企业开展深度合作的重要平台。大学生通过校外创新实践基地的实踐,可以更加广泛和真实地接触社会,形成理性的求职心态和职业生涯规划;通过智能制造技术的学习与培训,可以了解企业的智能制造生产经营现状、企业对智能制造技术人才的需求与技能要求,有利于毕业后找准就业定位,避免盲目跟风择业;可以在动手实践中发现新问题,并运用所学理论知识去巩固、培养创造性思维和创新能力[6]。在大学生在校外创新实践基地实习期间,企业可以近距离观察和了解学生的工作能力和业务水平,学生也可以了解企业更多的就业信息,有利于毕业后去企业就业,有效提高就业率。[7]

    可以促进校企双方优势互补,实现互利共赢? 教育部高教司推行的产学合作协同育人模式是现代高等教育发展的必然趋势,也是促进高校创新人才培养的最有效的途径之一。通过校企合作,可以走“产学研”相结合的道路,有效地将高校丰富的人力资源和技术优势与企业的实战经验和资金优势有机结合,通过校企合作共建大学生校外智能制造创新实践基地来实现校企有效互动,提高高校教师和学生的智能制造技术与研发水平,提高企业的综合竞争力,推动产业和经济发展,实现校企双方互惠互利;具有针对性、系统性、实用性和前瞻性,可以实现“起点高、容量大、技术新”的实践宗旨,使教育内容更加贴近社会生产实际,促进高校和企业联合培养人才新机制的建立;可以推动高校更新和转变思想观念,重视大学生智能制造实践环节,培养学生智能制造技术实践创新能力,树立社会责任感。

    4 大学生校外智能制造创新实践基地建设基本思路

    深入调查研究,找准校企双方利益契合点? 在校企合作中,要实现校企合作可持续发展,首先必须考虑校企双方的利益契合点。南通大学是一所地方综合性大学,现有100个本科专业,与智能制造相关的专业涉及机械工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化等30多个。学校坚持科技强校与自主创新,重视创新创业教育改革,是江苏省首批创新创业示范高校,拥有国家特色专业、教育部第一批本科专业综合改革试点、国家级大学生校外实践教育基地等优质教学资源。目前,学校工科类专业主干课程有100多门,对实践教学资源的需求日趋迫切,产学合作协同育人重任在肩。

    苏州昆山巨林科教实业有限公司(以下简称“巨林公司”)多年来一直致力于教育教学仪器的研发和工程教育理念与模式的探索,帮助解决了高校人才培养难以满足智能制造背景下的企业创新技术人才需求的瓶颈,开发了工业4.0智能制造,让学生参与企业项目训练,在训练期间就能接触到现代行业的高新技术、高新技能,培养学生处理生产实际问题的能力,增强质量意识、提升品质意识、提高综合技能。可见,南通大学和巨林公司双方有鲜明的利益契合点,为建设大学生校外智能制造创新实践基地奠定了基础。

    坚持优势互补,签署校企双方合作协议书? 为充分利用校企双方的教育培训资源,培养既具有良好职业素养又具有较高专业实践能力的智能制造技术人才,校企双方合作应该签订协议书。2013年,南通大学和巨林公司开始建立校企合作关系;近几年,校企联合协同推进“3+1”人才培养模式改革与实践,已经取得阶段性成效;2017年7月,为共建双赢之路,以教育部产学合作协同育人计划项目立项为契机,双方再次签署大学生校外智能制造创新实践基地建设协议书,就基地条件建设、课程建设、师资队伍建设等达成相关协议。

    1)校企共同建设大学生智能制造创新实践教育基地,由企业专家和学校专业教师共同开发以真实项目为载体,按照项目过程组织教学的实践教学体系,实现企业与学校良性互动的长效合作机制。

    2)以培养大学生实践创新能力和工程综合素质为目标,以改革实践教学体系与教学方法为重点,以强化实践教学平台条件建设为基础,以组建高水平的实践教师团队和建立高效的管理运行机制为保障,共同建立人才培养模式。

    3)坚持“专兼结合,优势互补”的原则,学校优先聘请企业实践经验丰富的专家担任兼职教师进行授课,指导学生实践;企业优先安排高校专职教师参加企业智能制造技术培训,提高实践能力和技术水平,了解产业界智能制造技术的最新发展。

    建立组织机构,构建完善的组织管理体系? 实践基地建设成功的前提在于有规范性的制度保障。大学生校外智能制造创新实践基地建设涉及多个部门,为保证管理的科学性和规范性,保证教学质量,需要加强科学管理和有效领导,形成相关部门各负其责、协调管理的工作机制[8]。

    1)成立大学生校外智能制造创新实践基地教学工作委员会、管理领导小组和办公室:教学工作委员会成员应由企业专家、高校领导、相关部门负责人和资深教授组成,负责审定人才培养方案,指导实践课程体系建设和培养模式改革;管理领导小组主要负责项目的经费和人员落实,保证项目的顺利实施;基地办公室主要负责相关文件的妥善管理,校企双方关系的联系协调等。

    2)建立基地教学运行和教学质量监控等管理办法,主要内容包括工作人员的岗位职责和考勤办法、学生实习守则及注意事项、实践教学管理及质量监控管理、学生的考核评价标准及成绩档案管理、教学仪器设备的操作及安全管理、低值耗材的领用和保管办法等,明确双方的职责和任务。

    5 大学生校外智能制造创新实践基地建设实践举措

    建立高校和企业相互合作关系? 针对当前大学生就业困难和企业用人紧缺这一对矛盾,究其原因,主要在于大学生的理论学习与企业实际需求相脱节。为了使高校大学生毕业后能迅速融入企业生产实际,需要以大学生校外创新实践基地建设为载体,通过多种途径建立高校和企业相互合作关系,达到高校教学目标与企业需求相结合[9]。

    1)高校和企业共同制订大学生校外智能制造创新实践基地的人才培养方案,共同组织实施大学生校外智能制造创新实践的培养过程,共同考核和评价大学生校外实践的教学质量。

    2)聘请基地建设顾问委员,可以选择校企双方专家代表担任,定期召开顾问委员会,对大学生校外智能制造创新实践基地的人才培养方案进行把脉,及时探讨解决问题的方法与措施。

    3)建立高校专业教师和校外实践基地教师之间相互沟通的桥梁及彼此联系的纽带,目标要求达成一致,共同指导大学生的智能制造技術和创新实践训练。

    4)建立高校和企业长期有效的运行合作机制,使大学生在校外实践基地实习期间,不但能提高智能制造技术水平和综合实践能力,而且能增加对企业的了解,方便未来就业。

    构建基于智能制造的“四位一体”实践教学体系? 按照智能制造技术人才培养要求,科学构建互补于专业教学体系的“多阶段、多层次、多元化、多模块”的综合训练课程结构,形成“工程认识—工程训练—工程综合—工程创新”逐级递升的“四位一体”创新实践教学体系。

    1)校企协同开展工程训练、创新实践、生产实习、毕业设计等,共同构建面向学生智能制造实践创新能力培养的三大实践模块,即智能制造基础知识和技能实践模块、智能产品设计制造实践模块、智能制造和调试一体化技术实践模块。

    2)企业开设关于企业文化、智能制造技术、产品设计、生产过程、组织管理、创新设计等方面的系列培训。

    3)学生通过企业的产品设计、制造装配、质量控制,完成相关的智能制造实践和创新训练,提高分析和解决问题的能力,提高职业素质,最大限度地促进就业[10]。

    4)提出基于企业生产实际和智能制造技术难题的毕业设计课题,学生通过调研、设计、制造、调试和答辩等完成毕业设计的全部任务。

    建立教师参与企业智能制造技术培训的柔性互动机制? 指导教师丰富的实践教学经验和熟练的动手实践能力是提高实践指导水平、快速提升学生实践技能的直接保证[11]。大学生校外实践教育基地建设必须依靠一支高水准的实践教师队伍[12]。因此,在基地建设期间,必须努力打造一支理论基础扎实、实践技能强、富有责任心的“三师型”(教师、工程师、职业指导师)智能制造专业指导教师队伍。

    1)企业安排具有丰富实践经验的培训导师,结合企业智能制造技术平台和高校智能制造课程建设的实际需求,在智能制造、机械控制、机电一体化、自动化、机器人设计等方向对高校教师加强培训。

    2)培训期间,企业可以引领参训的教师开展智能制造相关的课题研究、技术研讨、学习交流等活动。

    3)企业培训导师可以结合不同的项目演练,引导参训教师掌握实用的智能制造技术和教学方法,形成一套科学实用的智能制造技术演练方案和教学体系。

    4)高校可以将企业的智能制造技术课程引入学校相关专业的培养计划中,纳入新的课程体系。

    制定校外实践基地多方位的校企合作发展规划? 在大学生校外智能制造创新实践基地建设基础上,加强多方位的合作,充分发挥基地建设在实践教学和智能制造技术人才培养中的重要作用,基于共同利益,进行通力合作,实现优势互补[13]。

    1)定期与企业保持联系,围绕基地日常工作,与企业保持多沟通、多交流,加强与企业的互惠合作,建立稳定友好的合作关系。

    2)每次实习结束后,学校可邀请企业的领导、指导教师及实习学生召开座谈会,对基地实践教学和实习进行总结,挖掘存在的问题并及时加以完善,提出建设性的整改意见,不断促进实践教学质量的提升。

    3)定期组织召开专业建设研讨会,商讨智能制造技术人才培养问题,做到校企双方对人才培养方案均能认可。

    4)根据企业需求,设立有关智能制造技术培训和人才培养模式改革项目,为企业员工提升理论知识水平创造条件,可以依托企业的技术资源联合开展科研,高校可以向企业转让科研成果,也可以与企业共享教学和科研成果。

    5)聘请企业专家到高校任兼职指导教师,加强同兼职指导教师的平时沟通与联系,促进校企双方长期合作。

    建立高校、企业、地方政府三元联动运行保障机制? 在产学合作协同育人理念下,必须调动高校、企业、政府三方的积极性,形成人才培养的三元联动运行机制,建立产学研合作关系,充分发挥高校、企业、地方政府各自的资源优势,即“政府的导向标、高校的储备库、企业的试验田”[14]。

    1)高校必須加大实践经费投入,保障及时购置所需的教学设备、实践耗材。

    2)高校要把教师继续教育纳入每年培训计划,设立专项培训经费,定期组织教师参加培训,不断提高实践综合素质。

    3)结合创新创业教育改革,高校要把基地实践教学有计划、分批次逐步纳入教学改革,要做好经费预算,以保障实践教学的顺利运行。

    4)通过校企合作,实现从学校到企业实践创新能力培养的同频共振和无缝对接,形成具有自主特色的实践创新能力人才培养体系。

    5)地方政府要给予一定的优惠政策,使大学生智能制造创新实践基地除承担合作高校学生实践教育任务外,也可以面向其他高校及相关学院专业的师生开放,逐步发展成为实践教育质量高、兼顾多种学科门类、具备多种实践形式的综合性校外实践教育基地。

    6 大学生校外智能制造创新实践基地的建设成效

    南通大学与巨林公司通过产学合作共建大学生校外智能制造创新实践基地,经过努力探索与实践,建成了双赢式大学生校外创新实践基地,取得阶段性的显著成效。

    1)推进了三个相结合的实践教学模式,即课堂、实训场所和企业环境相结合,学生、教师和工程技术人员相结合,教学、科研和实践项目相结合。

    2)提出项目的“目标—链接—螺旋”产学研合作模式,逐步形成适合自身发展,具有产教、企业特色的科研道路。

    3)开发了工业4.0智能制造系列、机器人实训系列、数字化柔性制造系统、自动化系列等实践培训教学体系。

    4)建成三个实践教学平台:基本实践技术实训平台,主要是打牢基础,掌握基本技术操作,学会各种实践方法,包含钳工技术、机械设计、机械制造、机械原理、电气原理、电气实训、PLC编程、课程设计及毕业设计等;分步集成技术平台,包含机器人实训、电子工艺实训、数控加工实训、检测与控制实训、机电传动控制等课程;智能制造项目开发与管理实训平台,包括认识实习、生产实习、顶岗实习等。

    5)校企合作开设课程、生产实习讲座等多种形式供学生学习,实习生可以根据企业实施项目进行论文选题,实行企业和高校双导师制。

    6)学生从基础性的方法技能训练,到综合性的仿真训练,再到真实性的生产实习,最后到高层面的创新研究,逐步适应社会环境,增强对企业岗位的适应性。

    7)校企合作,共同研制建成虚实结合的FMS柔性制造系统,打造国内领先的智能制造生产型实训教学平台,试运行产品已经达到工业级要求。

    7 结束语

    大学生校外智能制造创新实践基地建设是一项复杂的系统工程,对高校智能制造技术实践和创新人才培养具有十分重要的现实意义。如何完成这项复杂的系统工程,充分发挥大学生校外智能制造创新实践基地建设之功效,尚待专家和学者进一步深入研讨和指导。笔者认为,大学生校外智能制造创新实践基地建设的关键是找准校企双方利益契合点,达成双方合作协议,并通过健全基地组织管理体系、构建基于智能制造“四位一体”的实践教学体系、建立智能制造技术师资培训校企柔性互动机制、建立校企多方位的合作发展规划等多种途径加以实施,从而达到校企双方合作共赢的目的。高校和企业可以看到双方的光明前景,促进校企合作关系进一步巩固,内涵进一步深化,形成长效机制,真正实现产学合作协同育人项目的可持续发展[15]。

    参考文献

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    *基金项目:教育部高教司产学合作协同育人计划“实践基地建设”(项目编号:201701043032)、“创新创业教育改革”(项目编号:201702061031);南通大学教学改革研究课题“地方高校本科生校外创新实践教育基地运行模式与长效机制研究”(课题编号:2019B84)。

    作者:陈玲,南通大学工程训练中心科长,副研究员,主要研究方向为高等教育管理、实践教学管理、实践基地建设与运行管理;徐晓艳,通讯作者,南通大学机械工程学院书记,副研究员,主要研究方向为高等教育管理、思政教育管理、实践基地建设与运行管理;李海燕,南通大学工程训练中心(226019)。