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清華大學工程實踐教育改革觀察

2024年04月26日08:35 | 來源:科技日報
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原標題:種下工匠精神、創新精神的種子

4月的清華園,紫荊盛開,丁香綻放。在清華大學即將迎來113周年校慶之際,第三屆“清華工匠大賽”正在如火如荼地舉行。

這項由清華大學1986級(1991屆)校友獎勵基金設立、清華大學基礎工業訓練中心(以下簡稱“訓練中心”)承辦的賽事,創辦時間不長,卻已成為展示該校工程實踐教育成果的一扇重要窗口。

近日,科技日報記者走進訓練中心,近距離觀察清華大學工程實踐教育的改革探索。

“工程實踐教育必須跟上時代步伐”

“早在1911年,清華大學前身清華學堂成立時,手工課便是最早被列入學堂的10類課程之一。1937年,金木工實習課程開設,對學生進行各類機械制造、裝卸、試驗方法的實踐訓練。”向記者說起學校工程實踐教育的歷史沿革,訓練中心主任李雙壽如數家珍。

新中國成立后,為服務國家建設、培養工業化人才,金木工實習演變為金工實習,成為眾多清華學子的必修課,也成為他們難以忘懷的“清華記憶”之一。

“那時學校有自己的工廠,我們下到工廠裡,跟著工人學。用老教職工的話說就是‘干真活’——‘真刀真槍’操作機床,學習焊接、鑄造、機械加工等基本工業技能。” 李雙壽於1986年考入清華大學機械工程系,至今仍對那時的金工實習印象深刻。

20世紀80年代末,隨著電子信息技術快速發展,單一的金工實習已滿足不了產業人才培養需求。在時任國家教委副主任何東昌建議下,清華大學在全國高校中率先設立電子工藝實習,工程實踐教育由此進入機電綜合實習階段。李雙壽印象深刻的是,那時無線電、自動化等專業的學生要下到校辦工廠,從親手做出一台小型收音機起步,逐步掌握電子工藝技能。

進入21世紀,互聯網等新興技術迅猛發展,我國產業升級步入快車道,工程實踐教育也走到“岔路口”。

“過去我國產業以代加工為主,隨著‘中國制造’向‘中國創造’邁進,工程實踐教育必須跟上時代步伐,找到新的發展路徑。”在李雙壽看來,現代工程問題日趨復雜化,工程實踐教育也應與時俱進,強化“大工程”理念。

經過校內外多次調研,他和團隊認識到,工程實踐教育傳承、錘煉工匠精神的傳統不能丟,但必須將基礎技能訓練與先進制造技術、前沿工程理念以及各學科領域有機結合起來。

在學校大力支持下,訓練中心對課程體系進行了大刀闊斧的改革。他們將課程設計成一個個具有獨立功能的模塊,根據不同專業特點,進一步拼接組成完整的課程模塊族。當新技術出現時,隻要適當增減模塊,即可排出新的課程。

“通用模塊”與“專業模塊”的自由組合,既滿足了學生的基礎訓練需求,也能適應各專業學生的深入實踐需求。李雙壽舉例說:“比如,一名汽車系的學生可以從基本的鑄造、焊接技術實踐開始,逐步深入到對汽車材料加工、設計制造乃至產業管理的實踐學習。”

李雙壽帶記者隨機走進訓練中心的一堂實踐課。這裡的情形與一般課堂不同——同學們正站在場地中間熱烈研討,老師則在一旁認真聆聽。“現在學生的積極性明顯提高。”李雙壽說,“因為大家感到,實踐課程與自己的專業密切相關,而且站在產業最前沿。”

“希望這裡走出的每一位學生都是創客”

2013年,依托訓練中心,iCenter創客空間正式成立,在全國率先將創客教育引入工程實踐。

“創客教育與未來工程教育的核心理念不謀而合,二者的結合也是順其自然。”李雙壽認為,未來工程行業將更多圍繞場景展開,因此工程教育也應培養學生構建場景的能力,尤其是培養對未來場景的好奇心和想象力,並通過對具體產品的創新、創造,倒逼學生學習掌握新技術、新知識。

不久前,北京市公布第五批專精特新“小巨人”企業名單,北京眾清科技有限公司榜上有名。這家企業就是iCenter孵化的眾多創新企業之一。

該公司核心成員、畢業於清華大學建筑環境與設備工程專業的馬川至今記得,創業初期,iCenter曾無償提供給公司上百平方米辦公場地,並為公司介紹加工工廠,甚至提供融資資源,幫公司度過了艱難的起步階段。

不僅是創業者,在iCenter,每一個有想法的創客都可以得到實實在在的支持。

穿梭在16500平方米的iCenter實訓場地中,記者看到,3D打印快速成型實驗室、技術開放工作室等活動空間,到處都有同學們忙碌的身影。激光切割、激光內雕、3D彩色人體掃描儀……大量先進制造技術和設備,正在為學生的各種創新產品開展加工服務。

“我們的資源是開放式管理,各年級學生都可以申請使用中心的場地、設備。哪怕是一張粗略的示意圖,經過專業教師指導,也可以變成一件產品。”李雙壽說。

除了硬件支撐,訓練中心還在模塊化課程中新增了創客教育相關課程,覆蓋從技術到市場的創新創業全鏈條,並於2016年開設了全國第一個面向雙創教育的技術創新創業輔修專業。2020年,iCenter聯合校內18個院系共建“清華大學人工智能創新創業能力提升”証書項目。該項目基於國家創新驅動發展戰略,面向全球共性前沿領域,聚焦人工智能應用,幫助學生掌握全球化背景下的創新創業理論、方法和工具,培養學生的創新創業能力。

現在,創客理念已經深深融入日常實踐教學。在相關課程中,教師會圍繞特定主題,以產品為導向,鼓勵學生提出解決方案並制作原型產品進行演示,以此促進學生運用最新技術工具,用創新思維方法解決實際問題。

“我們並不要求每位學生都成為創業者,也從不以創業成功為導向開展教學,而是希望通過創客教育,讓大家都具有創新精神和創新意識。”李雙壽說,“無論創業與否,我們希望從這裡走出的每一位學生都是創客。”

“發展新質生產力,培養新型勞動者”

一年一度的“清華工匠大賽”,已成為iCenter最熱鬧的活動之一。

“雖然我畢業於經管學院,但那時我們同樣要參加金工實習。‘真刀真槍’的實習,讓我很受觸動,也對我后來從事投資工作產生了很大影響。”在清華大學1986級校友、1986級(1991屆)校友獎勵基金發起人劉迅看來,國家和社會的財富積累,靠的是每一位勞動者腳踏實地的勞動,這也正是金工實習傳遞給同學們的勞動價值觀。

作為投資人,劉迅考察過國內外多家知名企業。“許多企業並不大,但能在某個細分領域中做到極致,靠的正是工匠精神。”他說,“新時代更需要深入挖掘和大力弘揚工匠精神,特別是要面向青年群體。”

帶著對昔日金工實習課程的深厚情感,以及培育弘揚工匠精神的初心,2021年清華大學110周年校慶之際,1986級校友正式募資成立校友基金,設立“清華工匠大賽”。大賽由訓練中心承辦,校友基金持續資助至2031年。目前,大賽已納入《清華大學勞動教育實施方案》,成為勞動教育重點支持的綜合性賽事。

“清華工匠大賽”初始設有兩條賽道——工匠傳承賽道和探索拓新賽道。

“這兩條賽道,一條象征著對工匠精神的傳承弘揚,另一條則是希望能夠激勵創新。在傳承基礎上創新,也是訓練中心的理念。”李雙壽介紹,工匠傳承賽道參賽作品主要來自訓練中心相關實踐課程,學生可以直接將課上的優秀作品用於參賽,以此考察其對基本工藝技術的掌握與理解,“這也是為了激勵同學們在日常課程中做好每一件作品,將精益求精的工匠精神貫穿其中。”

探索拓新賽道則重點鼓勵團隊關注“四個面向”領域的難點、痛點問題,以創新技術、創新產品展示雙創成果。

今年舉辦的第三屆大賽,以“發展新質生產力,培養新型勞動者”為主題,新增了融合創新賽道。

“發展新質生產力,離不開新型勞動者。既有工匠精神、又具備創新能力,這樣的新時代工程人才,才符合新型勞動者的要求。”李雙壽介紹,融合創新賽道將舉辦產教融合分賽,賽題和評選要求由大賽組委會與合作企業共同制定,鼓勵學生面向產業實際需求搞創新。

“對大賽中誕生的優秀作品乃至初創企業,我們還會進一步加大支持力度。”劉迅表示,“當然更重要的是,希望大賽能在同學們心中種下工匠精神、創新精神的種子,成長為新時代的創新型勞動者!”(記者都芃)

(責編:李依環、孫競)

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