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【我们奋进的五年】基础工业训练中心:打造国际领先的高校工程实践与创新教育基地

编者按:

中国共产党清华大学第十五次党员代表大会即将召开,这是在学校开启新百年第二个十年新征程、全校师生员工以实际行动迎接党的二十大的重要时刻召开的一次重要会议,肩负着汇聚智慧、形成共识、统筹规划、引领发展的重要使命,既要全面总结过去五年学校党的建设和事业发展取得的成绩和经验,也要认真分析新形势新问题,为学校新百年新阶段实现高质量发展谋定方向、擘画蓝图。

为迎接学校第十五次党代会的召开,我们特推出“我们奋进的五年”系列报道,通过广大师生校友的切身体会和思考,共同回顾五年来的不凡历程,展望未来新的篇章。

回望过去的五年,是清华大学为建设中国特色世界一流大学努力奋斗的五年,也是清华大学基础工业训练中心(以下简称“训练中心”)积极奋进,取得重要进步的五年。

训练中心起源于1922年土木工程馆的手工教室,百年来一直是校内最重要的工程实践和创新教学基地,一直随着产业及工程教育的发展而发展,引领国内工程实践与创新教学的发展。

2018年,习近平总书记在全国教育大会上强调,“坚持中国特色社会主义教育发展道路”“培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”。工程训练作为我国高校重要实践育人环节,亟须改革创新,响应新时代人才培养需求。近年来,训练中心创新实践教学方法与理念,建设了适应人才培养新需求的教学体系;突破了校内外藩篱和时空限制,构建了适应新时代的创新创业生态;打造了以学生为中心的创客空间,进一步推动拔尖创新人才培养;积极发挥引领示范作用,促进我国高校工程训练教学发展。

创新实践教学方法与理念,全方位提升学生工程思维和创新能力

“全国劳模进课堂”活动(左:李万君  右:王文华)

为实现“三位一体”教学理念对人才培养的新要求,训练中心加强课程思政建设,将“塑造创造性劳动价值观”融入工程训练全过程,激发学生建设制造强国的志趣。自2020年起,训练中心多次邀请全国劳模进入课堂,与学生分享劳动精神、劳模精神和工匠精神,以在课程中突出劳动教育价值导向,践行“塑造创造性劳动价值观、培养工程思维和创新能力、传授制造工程知识和技能”的教学理念,在促进学风教风建设的同时,让学生做到“心里有梦、眼里有事、手里有活”。

线上线下融合式实践教学

疫情暴发以来,训练中心以实践为主的教学工作受到了极大挑战。在融合式教学期间,训练中心利用工业云、虚拟仿真软件、iCenter线上漫游系统等数字化教学资源,结合线下邮寄材料包等方式,创新多种教学方法,尽可能体现实践教学特色,最大化还原线下学习场景,保证教学同质等效。在2020年夏季学期,训练中心不仅开创了线上线下大规模融合式实践教学的先河,也探索了疫情防控新常态下的工程实践教学新模式。

训练中心定制化“金工实习”项目(左:化工系“反应釜”项目;右:未央书院“飞轮储能”项目)

2022年是清华大学工程实践教学基地建立一百周年,“金工实习”作为其中一门核心课程,也走到了“历史的岔路口”,需要适应新时代人才“个性化”的培养需求。训练中心将教学内容从传统制造方法扩充为涵盖广义制造过程、反映信息技术与制造技术深度融合的先进制造系统。近年来,训练中心为化工系和未央书院分别定制化设计了以项目为导引的“金工实习”课程,通过选择与专业紧密相关的实践项目作为教学载体,带领学生体验从设计到加工制造,直至组装调试的全过程。

同时,训练中心通过开发系统思维、创新思维、设计思维等工程思维教学模块,多维度拓展实践教学环节;通过紧密结合产业变革及智能制造新业态,开发增材制造、精密铸造、机器人、增强现实、精密测量等主题实践单元,以及智能制造、工业互联网、人工智能等方向的系统实践单元。

目前,在训练中心开设的50余门课程中,包括国家级精品课程2门,国家级虚拟仿真实验教学一流课程1门,北京市级精品课程3门,校级精品课程5门,校优质通识建设课程4门。训练中心的工程训练系列课程覆盖全校所有院系本科生,每年全校各院系选课人数约4000人次,年教学工作量约30万人时;教学效果良好,多名指导教师名列全校本科同类课程教学评估前25%,院系教学评估排名稳步上升。

构建新时代的创新创业生态,产教融合共同探索协同育人机制

校内院系共建

训练中心以“智能制造+互联网+创客空间”建设为途径,与校内院系共建探未央实验教学中心、人工智能创新创业证书项目、碳立方创新中心、人文智造研究中心、零一实验室,共同探索跨院系协同育人机制。同时,通过建设基础工业云平台,上线相关慕课和教学资源,实现课程、网络、软硬件等教学资源开放共享,提升教学效能。

校企平台共建

校企课程共建

为进一步探索工程实践教学的新理论和新方法,全面建设适应一流人才培养模式的工程实践和创新教学体系,打造国内领先、国际一流的工程实践教育和创新创业教育基地,让更多优质资源充分利用在学生培养上,近年来,训练中心聚合社会相关创新教育资源,深挖内涵,与华为、腾讯、北京精雕、麦肯锡、戴尔、微软、海克斯康等十余家国际知名企业,从“平台共建”与“课程共建”两个维度深度开展校企合作,形成数字化能力发展中心、SMT智能产线、碳立方实验室、华为创新训练营等具有影响力的教学平台及项目,通过定制化的工程训练系列课程,为学生洞见产业发展提供有效途径。

打造协作开放的科创平台,构建以学生为中心的创客空间

训练中心积极利用优质的空间资源、设备资源和技术资源,打造了协作开放的科创平台,为学校师生及社会提供科研服务,使其成为学校高水平科研转化服务平台。

iCenter“水木习园”

2021年,iCenter“水木习园”——一个专为学生开放的双创实践空间全面建成,并先后迎接了“科技创新,星火燎原”清华大学创新人才培养计划、人工智能创新创业能力提升证书项目、清华大学钱学森班等多个学生团队入驻,支持他们在此开展双创和科研实践活动。

在训练中心的课程中,教学团队以问题为导向、产品为导引,开发了50余个具有挑战性和综合性的实践教学项目,通过“赛课结合”模式组建学生兴趣团队参加竞赛,并通过训练中心科创平台给予学生全方位支持,进一步培养学生的工程素养、工匠精神和创新能力。

清华大学代表队获全国大学生节能减排竞赛特等奖

清华大学代表队荣获第23届中国机器人及人工智能大赛全国总决赛三项一等奖

训练中心科创平台坚持以学生为中心,见证并支持学生在20余个科创竞赛中斩获100余个奖项,服务各类科创竞赛和活动超万人次。

未来,训练中心将进一步围绕“三位一体、三创融合、协作开放”的教学体系,以技术创新、商业创业、设计创意为核心,持续打造清华大学的创新创业生态,共同探索富有时代特征的人才培养模式。

积极发挥引领示范作用,有效推动我国高校工程训练教学发展

训练中心多次承办具有国际影响力的大型活动

近年来,训练中心承办了中国大学生工程实践与创新能力大赛全国总决赛、华北地区高校工程训练暨金工研究会学术年会、清华创客日等系列活动,参与人数共计达数十万人次;训练中心教师在各类工程训练研讨会中应邀做近百次大会报告,与多所国际知名高校开展交流,在国内外产生了较大影响力,有力推动了我国工程训练教学的发展,得到了央视频、中国教育报、新京报、中国青年报、新浪网等媒体多次宣传;所开设的“清华实践”抖音账号在平台中反响热烈,系列视频累计点击量超2.4亿人次,累计点赞量超340万,训练中心实践教学指导老师邢小颖受邀在教育部新闻发布会中发言。

训练中心先后获评首批国家级双创示范基地(跨学科创客实践平台)、数字化制造系统虚拟仿真国家级实验教学示范中心、国家级综合性工程训练实验教学示范中心、中美青年创客交流中心、国家级创新创业教育实践基地,牵头建设教育部工程创客教育虚拟教研室。目前,训练中心已建立起一支身兼教师、工程师和实验师的三师型师资队伍,专业基础扎实、工程经验丰富、教学实践专长;教学成果先后获得多项奖项,其中国家级1项、市级1项、校级28项;全员参与教学改革,先后承担各类教改研究项目近80项,全方位提升师资队伍教学水平;在最近两次本科教学工作审核评估中,教育部专家现场考察,给予高度评价。

面向新时代,训练中心将结合清华大学创建世界一流大学的指导思想,以建设打造国际领先的高校工程实践与创新教育基地为愿景,以“传承工匠精神、弘扬创客文化、助力梦想实现”为使命,全面服务于清华大学的双一流建设目标和创新人才培养战略,适应新经济对未来人才的能力需求。

(清华新闻网9月29日电)

供稿:基础工业训练中心

编辑:李华山

审核:吕婷

2022年09月29日 08:48:38

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