2024-04-09
【编者按】2020年10月，教育部公布第二批845个新工科研究与实践项目，经过项目周期内实施，2023年11月，教育部发文公布第二批新工科研究与实践项目结题验收结果，其中120个项目验收结果为优秀，为宣传推广优秀项目的典型经验，全国新工科教育创新中心遴选部分优秀项目进行集中推送展示。
面向智能制造的开放共享实践创新体系研究与建设
华中科技大学 丁汉
一、案例实施的工作基础
1.案例实施背景
为服务国家创新驱动发展和制造强国战略，培养造就一批具有创新创业能力、动态适应能力、跨界整合能力、高素质的智能制造领域复合型卓越工程科技人才，以塑造大学生的大工程观为统领，将科学、技术、非技术与智能制造实践融为一体，推动智能制造实践教育高质量发展，引导大学生树立工程意识、掌握工艺知识、磨炼工程能力、厚植工匠精神和敬业精神。
2.前期工作基础
近年来，华中科技大学秉承“家国情怀、科学精神、大工程观”的教育思想，按照“厚基础、宽口径、重实践、个性化”的人才培养理念，以研究性思维能力和发明创造能力为特征的拔尖创新人才和卓越工程师培养目标，提出并构建了创新能力导向、课内外交叉融合，贯穿本科全过程，以“研究型学习、高水平 科研、卓越智能制造实践”为内容，以高水平教师团队和高水平科研教学平台为保障的智能制造创新人才培养体系。“工程训练”课程为湖北省一流线下课程，目前每年面向全校7000余名本科生开设工程训练课程，涵盖文理工管医等所有本科生。
二、案例改革思路及举措
按照“大系统观、大工程观、大质量观”工程教育理念，以现代智能制造工厂为蓝本，对工程实训中心进行重构，将学科研究新进展、实践发展新经验、社会需求新变化融入实践教学环节，形成以产品智能制造全过程为特征的实践教学体系。
1.实践创新体系的“新结构”
坚持“以学生为本，知识、素养、能力协调发展，学习、实践、创新相互促进”的实践教学理念，根据学习过程的特点，分阶段、分层次、分类别对学生实践能力进行培养。
通过贯穿四个学年的“跨学科工程认识实践、大机械类专业工程实践、企业工程实践计划、科研机会计划”等四个实践模块，培养学生将课程知识转化为解决工程问题的能力，特别是系统级解决问题的能力。
2.创新实践模式的“新内涵”
以实际工业环境为背景，以产品全生命周期为主线，优化升级工艺基础训练模块，加强学科交叉工艺综合实践训练。将“大工程观”植入实践课程体系整体设计和变革过程。充分发挥学科优势，将机械学院6个国家级科研平台和材料学院国家重点实验室有关智能设计、智能加工工艺、智能产线、激光特种加工等科研团队的研究成果，以智能制造系统及其生产管控为主线，以工艺原理及其数字化、网络化和智能化为系列，传授基础工艺知识，训练先进制造技术。
3.创新实践教与学的“新方法”
转变教与学的方式，建立给学生、教师更大时间、空间自由的网课+虚拟仿真实验+视频会议+创新实践工厂的新型教与学模式。实现实践方案个性化，实践内容标准化，实践质量评级化，实践管理信息化，实践要素积分化。
三、案例实施成果及成效
体现项目成果的“面向新工科的智能制造创新人才培养体系构建与实践”和“体系融通、平台集聚、团队协同，培养─流创新创业人才的路径探索与实践”分别获得国家级教学成果一等奖和湖北省教学成果一等奖。
四、案例的创新点及特色
1.人才培养体系创新：创造性提出“研究型学习、高水平科研、卓越工程实践”的智能制造高端人才实践教学体系。
2.人才培养模式创新：创造性提出“自主学习、主动实践、追求创新”智能制造高端人才培养模式。
3.实践育人环境创新：创造性打造“大系统观、大工程观、大质量观”的国际一流工业级智能制造实训平台。
五、案例应用及推广情况
项目在工程实践教育领域的探索与突破受到同行专家和有关领导广泛关注。项目执行期间，接待200余所高校同行及教育部科技委先进制造学部组织全体学部委员的调研考察与指导。