全方位、多层次激光加工技术在“双创”教育中的应用探索_乔海莲.pdf

科技视界Science&Technology Vision0引言坚持“以本为本”，把本科教育放在人才培养的核心地位，放在教育教学的基础地位，放在新时代教育发展的前沿地位。是中华民族伟大复兴的基础工程1。而作为高等教育中的工程教育变革在世界范围内都是热点关注话题，随着“回归工程”和“大工程教育”理念共识的不断深入，作为高等工程教育重要环节的实践教学越来越受到高校的重视并不断改革深化。随着国家对创新人才重视程度的日益提高，创新创业教育这一教育理念和模式将贯穿人才培养的整个过程。杜玉波认为在人才培养问题上，要以培养学生的爱国情怀、社会责任感、创新精神、实践能力为着力点，教育应该是全方位的教育过程2。在新经济的时代背景和人才需求下，根据这一要求，结合西南科技大学区域联合办学特色，培养具有强烈社会责任感、创新精神和实践能力的应用复合型人才和创新型人才的目标，将全方位教育理念贯彻到工程实践教育过程，充分发挥激光加工技术在“双创”育人中的作用，在实训机制和模式方面进行了全面和多样化的探索，取得了初步成效，对提升学校工程实践课程建设成效和高质量创新人才培养水平具有重要的参考价值，对推动“双创”教育的长足稳定发展也具有积极意义。1激光加工技术在“双创”教育中的育人现状西南科技大学工程训练中心于 2008 年 10 月被评为国家级实验教学示范中心（以下简称“中心”），中心多年来致力于高等工程教育的创新和改革，注重学生创新能力和实践能力的培养。中心积极探索全方位、多层次激光加工技术实训机制和模式创新，推动人才培养高质量发展。2008 年中心建成创意模型制作实验室承担着全校创新实践教育与各类创新活动。2012 年以来，学校基金 项 目：西南科 技大学2017年教育 教 学研 究 与改 革 重 点 项 目“校 企共 建 共享 激光 加工 技 术 联 合 实 验 室 的 探索 与 实 践”（17xnzd04）；2022年 省 级 大 学 生 创 新 训 练 计 划 项 目“校 园 文 化 创 意 产 品 的 激 光 加 工 与3D打 印 技 术 研 究”（S202210619069）。作者简 介：乔 海 莲，讲师，硕 士。邓 洪权，副主 任，副 教授，硕 士，杨应 洪，讲师，硕 士。DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2022.30.24全方位、多层次激光加工技术在“双创”教育中的应用探索乔海莲邓洪权杨应洪（西南科技大学工程训练国家级实验教学示范中心，四川绵阳621010）【摘要】创 新 创 业 教 育 是 培 养 应 用 型、创 新 型 人 才 的 重 要 一 环，也 是 新 时 代 高 等 教 育 实 现 内 涵 式 发 展 的 客 观 要求。工程 训练 在高 质 量 人才培 养 中起 着 不 可或 缺 的作 用，是高 等 教 育体 系 实践 教 学的重要 环节。激光 加工因 其应 用 广泛 的特 点，在 实 践教 学中 受到许 多 高校 的青 睐。文 章 根据 新 经济 的 时代 背 景和 人 才 需 求，针对 这 一技术 的特点，在“双创”教 育 方 面 进 行 探 索，通 过 全 方 位 的 激 光 加 工 实 训 运 行 机 制 和 多 层 次 的 激 光 加 工 实 训 模 式 应 用 实 践，力 求 在 激 发 学生 兴趣，促 进 创 新思 维 和 实践能 力 提升，提 高创 新人 才 培 养 水 平 方 面提 供参考。【关 键词】创 新创 业教育；激 光 加 工；全方 位；多 层 次；人才 培 养科学课堂086Science&Technology Vision科技视界陆续投入人民币近 300 万元，对该实验室进行了扩建和增组建设。目前中心已建成创意模型制作实验室、激光雕刻实验室和金属激光加工实验室，实验室总面积达 250 余平方米。实验室配备有三维立体成像机、激光内雕机、激光打标机、激光切割机等激光加工设备。新建 5000 平方米创新创业教育中心（“双创中心”），建设有大学生创新创业文化培育基地、激光加工和 3D 打印等先进制造工坊、艺术与工程结合的双创实践平台等，未来“双创中心”将成为全校学生双创成果集中展示、交流、实践中心和校企协同育人中心。自 2015 年 12 月西南科技大学西科众创空间成立以来，已开展非金属激光加工创客活动 30 余次，校内外千余名师生及校外创客群体受益。成功开展校企合作激光加工机器人创意体验竞赛、工程训练综合能力竞赛激光加工技术骨干教师培训、非金属激光加工技术培训、金属激光加工设备使用培训等先进制造技术体验竞赛与公益活动，效果良好，进一步促进了川西南高校工程训练平台的建设及“匠人”的培养。目前，中心有一支在激光加工技术教学、实验项目开发和激光加工技术研究方面有丰富经验的指导教师团队。且团队成员长期从事创新教育和综合创新性项目设计等方面的工作，专业涵盖机械、自动控制、工业设计、材料、艺术设计等多个专业。在校团委及中心的指导下，实验室主导成立了激光加工协会学生社团，学生来自机械、自动化、工程管理、艺术设计、工商管理等学校各专业。激光加工实验室负责协会运行管理和指导工作，每年组织学生开展校内激光加工竞赛、经验交流会和创客活动等，受益师生 1000 余名。2激光加工技术在“双创”教育中的应用探索2.1全方位的激光加工实训运行机制目前，我们处在“互联网+”和“文化+”的新时代，在大众创新万众创业及多学科融合的背景下以综合文创作品开发为核心和目标，产教协同融合为途径，积极探索工程文化建设的交叉融合和推广创新，提升高质量创新人才培养水平，丰富完善创新创业训练教学体系，推进校企融合双创基地建设。2.1.1 以学生团队为主体，师生协同发展，探索开发激光类综合文化创意产品。长期以来“教师主导、学生创造”的传统教学让教师与学生主体化错位，在创新创业教育中形成了被动教学与被动学习的对立发展关系，师生协同发展能让教师与学生主体化回归。在激光加工协会学生社团激光加工竞赛、经验交流会和创客活动等日常活动的基础之上，从学生兴趣和实际出发将激光技术和高校文化创意产品的综合开发相结合，以学生团队为主体，师生协同开发激光类综合文化创意产品。发挥联合办学创业资源优势，深入挖掘中国绵阳科技城和中国工程物理研究院、中国空气动力研究院等联合办学董事单位的历史文化资源、校园文化资源和绵阳特色非遗文化资源等，针对性的开发出“两弹一星”主题、红色文化基因主题、有学校符号元素的激光类综合文化创意产品。借助大学生激光加工协会和“双创中心”大学生创新创业文化培育基地平台优势，秉承学校“以学生为中心，成果为导向，持续改进”理念，“调研-创意-设计-制作-销售-管理服务”学生全过程参与和实践，培养学生弘扬创新精神和增强创业意识。依托工程训练中心实践平台，建立文化创意产品学生制作工坊，在毕业季来临前与学校学工部、校团委、各学院等积极沟通联系，将文化创意产品推向市场，真正让创意落地、创业有为。2.1.2校企共建产教协同融合“双创”中心，促进高校与企业深度合作通过共建实训基地、联合共建实验室、共享教学资源平台、校企合作学生竞赛和师资培训、文化创意产品开发、市场研发等，打造全新的学生实训实践基地和创新创业平台，共建产教协同融合“双创”中心，“产学研用”结合，企业全过程、全方位参与创新人才培养各环节，促进企业与高校在师资队伍建设、教学资源平台建设、人才培养等方面进一步深入合作，达到“深度融合、共育拔尖人才”目标的实现。2.1.3 文理兼顾的项目式实践训练，拓展“双创”教育及工程文化建设领域随着大众创新万众创业和多学科交叉融合的深入发展，传统的将“双创”教育及工程文化建设仅仅局限于理工科的做法已不适应当前高等教育人才培养的要求。通过将激光技术应用于高校文化创意产品的综合开发，可以将更多艺术类、设计类、经济类、市场类等非理工科学生纳入“双创”教育培养体系，进一步实现专业全面覆盖。深挖学生全过程创新实践成功教学案例，将综合文化创意产品开发优秀作品案例整科学课堂087科技视界Science&Technology Vision理、修改、引入，开发文化创意产品系列综合创新性激光加工实训项目，建设完善全面的教学资源，反哺于学生的工程实训和创新培养，丰富创新创业实践教学课程体系。2.1.4 以营造良好创新文化氛围为搭手，促进高质量创新创业人才培养以文化创意产品开发、创客空间活动、创新实践、校内科技竞赛为载体，搭建激光加工综合创新训练的“设计制作与交流展示”平台，集中展示交流优秀激光加工作品和校企合作育人成效，营造良好的创新创业氛围，形成良性互促的创新创业训练体系。2.2多层次的激光加工实训模式“双创”教育培养体系中，工程训练实训教学是必不可少的关键环节。激光加工技术作为先进制造技术的一种，通过与计算机数控技术的完美结合，使其呈现出传统加工技术无法替代的优势，深受学生的喜爱和称赞。但目前高校的激光加工实训教学普遍存在教学设备数量不足、种类单一、实训模式单一、实训内容单一等问题，导致激光加工实训教学往往只给学生留下了走马观花的印象，不能有效培养其综合运用先进激光加工技术的能力、满足企业用人的需求3。为提升教学质量，满足个性化、多样化人才培养需求，达到教育部“高阶性、创新性、挑战度”目标要求，中心经过多年探索和实践，构建了“工程感知基础训练综合训练综合创新”四层次的激光加工实训模式，每层次针对不同专业背景学生开设不同模块的激光加工实训项目。工程感知层次针对非机械类理工农等学科专业开设金属激光标刻技术实训模块，基础训练针对非机械类理工科专业开设非金属激光切割实训模块，综合训练针对非机械类工科专业、材料成型与控制工程专业和工业工程专业开设非金属激光雕刻切割实训模块，通过以上三个层次的学习，给以学生工程实践的教育、工业制造的了解、工业文化的体验，培养实践动手能力、基本工程素质和创新意识，为进一步学习其他相关课程奠定一定的工程基础。第四个层次综合创新针对机械设计制造及自动化专业、过程装备与控制工程专业和工业设计专业开设金属、非金属激光雕刻切割实训模块，并以项目形式完成一件多层次实训模块相结合的综合创新小组作品，通过课内竞赛完成作品打分和课程考核，同时鼓励学生积极参加学科竞赛等课外科技活动，将所学知识应用于实践，以培养学生的创新实践能力。通过针对不同专业学生开设不同层次的激光加工实训项目，让学生真正地走入实验室，真切地感受、了解激光加工工艺方法、技术特点以及现代激光加工技术的应用层次，激发学生创新创业的兴趣，点燃学生的创意热情。除达到“学习工艺知识，增强实践能力；提高综合素质，培养创新精神”课程教学目标外，学生提高了工程实践能力、知识综合应用能力、创新能力和团队协作能力，从而使学生后续专业课学习乃至将来进行毕业设计或从事实际工作时，依然能够从中获益。43结语通过上述一系列探索和实践，在激光加工工程实训师资队伍建设、教学资源平台建设、人才培养等方面初步取得了一定的成效。组建师生团队，让学生在“调查分析元素提炼设计加工市场推广”过程中实现“学中做、做中学”的产学一体模式，培养了学生的创新实践能力和创业意识。尤其依托综合文化创意产品的激光技术开发实践，将人文学科学生纳入“双创”教育培养体系，实现了专业的综合覆盖。形成了良性互促的多学科交叉融合的创新训练体系。促成了协同创新的师生共同体，通过相互协作、共同参与的互动过程完成“双创”的教学与实践，也促进了教师与学生的共同进步；和企业共建产教协同融合“双创”中心，使企业能够全程参与育人过程，实现深度融合。这些举措都对实现“双创”教育的长足稳定发展有着积极的推动作用。【参考文献】1陈宝生.坚持“以本为本”推进“四个回归”建设中国特色、世界水平的一流本科教育J.时事报告（党委中心组学习），2018（5）：18-30.2杜玉波.构建高质量高等教育体系N.中国教育报，2022-01-10（5）.3戴明华，张红哲，姜英，等.多层次激光加工实训教学的探索与实践.实验科学与技术，2021，19（8）：141-144.4郝兴安，董建明，周俊波，等.