工程实践教育:别让大学四年换来一句“我不会”
理论满分,动手就懵——工程实践教育怎么了?
理论满分,动手就懵——工程实践教育怎么了?
我有个朋友,在制造业干了十年人力。他跟我说,招应届生最头疼的就是技能和岗位需求之间的断层。学校教了一堆理论,学生连最基本的工业软件都不熟,更别说动手拆装设备。说实话,这责任不全在学生,教育模式得背锅。
你随便走进一所工科院校的实验室,看看那些贴着封条的设备、积灰的示波器,大概就能明白。实验课基本是走流程,老师下发指导书,学生照着连几根线,记录数据,然后写份报告交差。至于为什么这样设计、如果参数变了会怎样,没人深究。更不用提有些学校为了应付评估,把实验室整改得像个展览馆,平时根本不让进。
更扎心的是,高校科研产出与企业需求脱节。据报道,我国高校发明专利产业化率不足5%,大量成果躺在实验室里睡大觉。老师忙着写本子、发论文,学生则被灌输一堆过时的理论。工程实践教育如果还停留在“老师讲、学生听”的模式,那培养出来的充其量是“理论的搬运工”,而不是“工程的解题人”。
有些学校设置了创新实践学分,听着好听,实际上就是让学生参加个讲座、签个到,攒够次数就完事。这不叫工程实践,这叫刷时长。
产教融合,真不是一句空口号
这两年,国家在推动“新工科”和“卓越工程师培养计划”,企业也坐不住了。华为、腾讯这些大厂,纷纷和高校共建联合实验室、虚拟教研室,甚至把实际业务中的难题直接抛给学生做毕业设计。我认识一位带过这种项目的老师,他说一开始学生连需求都写不清楚,但两轮迭代下来,居然做出了一个能跑得通的系统。真香。
项目式学习(PBL)在工程教育里被叫了很多年,可落地时经常变味。有的学校把项目当成课设,还是老师手把手喂。真正的PBL,应该让学生从模糊的真实需求出发,自己拆解目标、制定方案、测试迭代。这个过程会犯错,会卡壳,但正是这种“磨”,才能磨出工程师的直觉。
工程实践教育项目式学习流程图
再比如近几年火热的“产业学院”,有些是换汤不换药,挂块牌子就算数。但做得好的,比如海尔与高校合作的智能制造学院,学生直接在生产线上实习,真刀真枪地处理设备报警、优化产线节拍。这种浸入式体验,比十节理论课都管用。当然,也不是所有企业都有资源这么做,但至少可以开放真实数据、远程诊断平台,让学生“身临其境”。
还有各类学科竞赛,也是工程实践教育的重要阵地。我见过电气专业的学生为了备战智能车竞赛,能连续几个通宵调试传感器,那种投入是课堂里看不到的。比赛虽小,五脏俱全——从方案论证到电路设计、代码编写、现场排故,全流程都是“干中学”。如果课程体系能吸收竞赛的精髓,何愁实践能力不提?
这几年还冒出来好多虚拟仿真平台,像国家虚拟仿真实验教学项目共享平台,让一些高风险、高成本的实验能够在电脑上反复演练。我见过一个化工装置仿真,学生可以在屏幕上操作整个流程,如果温度压力控制不好,真的会“炸”,这种试错成本就很低。但虚拟仿真终究要跟实物结合,不能光靠“玩电脑”就以为学会了。
改变不易,但值得每个人参与
要说困难,肯定一大堆。教师自身没有工程背景,怎么带学生?课程体系僵化,怎么挤进新的实践内容?企业有生产压力,凭什么配合教学?这些问题绕不开,但也不是无解。比如,可以让青年教师到企业挂职锻炼,把工程案例带回课堂。比如,用数字化手段建立虚拟仿真实验,弥补硬件资源不足。再比如,改革评价体系,别光看论文,要看学生能不能解决一个实际问题。
我知道有老师尝试课程改革,结果因为“教学效果不好考核”而被质疑。工程能力怎么量化?确实需要探索,但不能成为守旧的借口。一个学生做了个能用的东西,比写十遍原理题强多了。
作为老师,其实最怕的是自己先放弃。我见过一些老教授,为了一个实验台的改造,和学生一起熬夜,那种劲头真让人动容。工程实践教育不是光靠几篇文章就能扭转的,它需要一代代人一点点撬动。
别光指望学校和老师,学生自己的态度也很关键。我认识一个非重点大学的机械生,靠自己在宿舍搭了个简易CNC,用几个月的课余时间做了个小桌面雕刻机。他就靠这个作品,毕业时被一家不错的公司挖走了。所以说,环境固然重要,但人总要有点“自己找活”的精神。
校企联合共建工程实践教育基地现场图
说到底,工程实践教育就是让知识“落地”的过程。我们培养的工程师,不是会背公式的机器人,而是能面对不确定性、动手改变世界的人。我真心希望有一天,工程专业的毕业生能自信地说“这个我做过”,而不是“这个我在课本上学过”。那样,我们的制造业才有希望。