（太原科技大學(xué)晉城校區(qū)，山西 晉城 048011）

晉城市古為冶煉之都，目前是山西省中高檔鑄件產(chǎn)業(yè)基地；在此背景下，材料成型及控制工程專業(yè)(鑄造方向)建立，且在發(fā)展中一直秉承根植科大、立足晉城、服務(wù)全省、輻射中原的辦學(xué)理念；結(jié)合當(dāng)前區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)集群與規(guī)劃，重點(diǎn)布局智能制造、資源能源和智慧應(yīng)用學(xué)科集群。

因此，專業(yè)的人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)等也提升了一個(gè)新高度，鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)建設(shè)隨著本科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)定位的不同發(fā)生了變革。借鑒我校老牌鑄造實(shí)驗(yàn)室、軋制中心的發(fā)展和多年的本科人才培養(yǎng)實(shí)踐和校企合作經(jīng)驗(yàn)，探索實(shí)施以鑄造鑄造業(yè)，培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的新模式，有效解決鑄造方向大部分實(shí)驗(yàn)課題具有高危、高成本、高消耗[2-3]，設(shè)備利用率低，嚴(yán)重制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[3-6]等缺點(diǎn)。

隨著課程思政教學(xué)模式創(chuàng)新有效激發(fā)了新工科背景下[7-9]應(yīng)用型人才培養(yǎng)的創(chuàng)新機(jī)制，讓實(shí)驗(yàn)課程的改革面臨更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，因此基于鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索具有重要意義。在新工科背景、課程思政教學(xué)契合下，分別從鑄造實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的構(gòu)建以及怎樣進(jìn)行制度保障等方面進(jìn)行闡述其創(chuàng)新培養(yǎng)模式，這將為應(yīng)用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)及地方服務(wù)實(shí)現(xiàn)有益的探索和實(shí)踐。

1 鑄造實(shí)驗(yàn)室核心作用及現(xiàn)狀

目前鑄造實(shí)驗(yàn)室在材料成型及控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)中，其核心作用是輔助學(xué)生掌握專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程技術(shù)問(wèn)題的能力；主要承擔(dān)本科課程鑄件形成理論、鑄造合金及其熔煉、鑄造工藝學(xué)、鑄造凝固CAE、鑄造測(cè)試技術(shù)等專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐任務(wù)。

校區(qū)鑄造實(shí)驗(yàn)室籌建較晚，但是借助于主校教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，校區(qū)實(shí)驗(yàn)室在相關(guān)教職人員的指導(dǎo)下快速籌建，已開(kāi)設(shè)專業(yè)相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)課程；目前各類鑄造所需設(shè)備和工具已具備滿足本科生課程實(shí)驗(yàn)的需求，鑄造實(shí)驗(yàn)室在構(gòu)建開(kāi)放平臺(tái)之前，各課程實(shí)驗(yàn)之間不具備系統(tǒng)性，課程安排沒(méi)有達(dá)到承前啟后的作用。

目前由于受到辦學(xué)條件的制約，在創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維等方面現(xiàn)狀如下：

①現(xiàn)行教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案不能滿足學(xué)生獨(dú)立自主實(shí)踐創(chuàng)新的要求；

②產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同培養(yǎng)模式改革中，激勵(lì)機(jī)制的缺失，降低了教師和學(xué)生的熱情；

③產(chǎn)學(xué)研[1]過(guò)程缺乏統(tǒng)一組織管理，不利于大多數(shù)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

應(yīng)用型人才培養(yǎng)對(duì)本專業(yè)核心能力要求較高，針對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，其綜合素養(yǎng)包括：

1)工程知識(shí)：系統(tǒng)地掌握專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，對(duì)材料成型與控制工程領(lǐng)域及研究前沿最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)有所了解。

2)問(wèn)題分析：具有綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)及技術(shù)從事與本專業(yè)有關(guān)的產(chǎn)品和工藝研究設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)組織與管理能力及解決復(fù)雜工程技術(shù)問(wèn)題能力，此外，還應(yīng)具備創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

3)設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)或者開(kāi)發(fā)針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案，比如滿足特定需求的系統(tǒng)、單元或工藝流程，能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮可持續(xù)發(fā)展等因素。

4)工程應(yīng)用與研究：能夠用科學(xué)方法對(duì)實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行深入研究，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、并通過(guò)信息綜合研判合理有效的結(jié)論。

鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的構(gòu)建可以滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的綜合素養(yǎng)。

2 鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)構(gòu)建

從基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程來(lái)分析，由于鑄造類的實(shí)驗(yàn)合金種類和規(guī)格多樣、耗材消耗大，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中具有污染性等特點(diǎn)[10]；而且大部分實(shí)驗(yàn)具有高危險(xiǎn)性，能耗高，實(shí)驗(yàn)總體成本很高。以鑄件成型技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)為例，一次實(shí)驗(yàn)需要660°C～700°C 熔融鋁及鋁合金，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果操作不當(dāng)就有可能發(fā)生危險(xiǎn)事故。所以開(kāi)放平臺(tái)的構(gòu)建以CAE 為核心，高溫鑄造實(shí)驗(yàn)都要經(jīng)過(guò)CAE 數(shù)值模擬，可以有效降低危險(xiǎn)事故的發(fā)生率，因此CAD/CAE/CAM 社團(tuán)平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)CAE 數(shù)值模擬的流程。

構(gòu)建開(kāi)放平臺(tái)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的基礎(chǔ)，具體內(nèi)容有探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和教學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)課程考核體系改革，探索和實(shí)踐產(chǎn)教融合、校企合作協(xié)同培養(yǎng)模式。其以應(yīng)用型創(chuàng)新人才及綜合能力的培養(yǎng)為主線，根據(jù)校區(qū)新工科背景下的應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)科競(jìng)賽以及科技創(chuàng)新活動(dòng)的需求，以及實(shí)驗(yàn)課程思政教學(xué)改革的推進(jìn)，以新的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和方案為定位，新型應(yīng)用型人才鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的思路構(gòu)建如圖1所示。

圖1 創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺(tái)構(gòu)架

2.1 鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)構(gòu)架

根據(jù)專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，建立如圖2 所示的綜合實(shí)驗(yàn)體系架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。在圖中，綜合實(shí)驗(yàn)體系架構(gòu)以鑄造CAE 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和鑄造工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)為核心，鑄造測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)為支撐，隸屬鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的核心架構(gòu)，重點(diǎn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的綜合素養(yǎng)。鑄造CAE 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室作為開(kāi)放平臺(tái)的核心，起到關(guān)鍵作用，整個(gè)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)支撐整個(gè)產(chǎn)學(xué)研實(shí)現(xiàn)過(guò)程。這樣在滿足課程教學(xué)的同時(shí)，也為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐提供有力保障，實(shí)現(xiàn)各課程實(shí)驗(yàn)之間的系統(tǒng)性，實(shí)驗(yàn)課程考核體系也隨之多樣性，可以滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)對(duì)本專業(yè)核心能力要求。

圖2 各學(xué)科綜合實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)

2.2 構(gòu)筑綜合基礎(chǔ)平臺(tái)

鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)需要專業(yè)培養(yǎng)方案的重新修訂，將學(xué)科競(jìng)賽和課程實(shí)驗(yàn)思政、產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同培養(yǎng)模式等納入培養(yǎng)方案，大力鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)；以學(xué)生社團(tuán)的模式，構(gòu)筑綜合基礎(chǔ)平臺(tái)，以達(dá)到學(xué)生獨(dú)立自主進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)的要求。

其具體實(shí)施方案為：所有課外實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)以社團(tuán)的形式組織，其主要對(duì)象為各年級(jí)的學(xué)生，教師為創(chuàng)新活動(dòng)的導(dǎo)師，活動(dòng)內(nèi)容以解決校企在運(yùn)行中遇到的實(shí)際問(wèn)題為主，學(xué)科競(jìng)賽為輔展開(kāi)創(chuàng)新實(shí)踐，如果創(chuàng)新方案可行，企業(yè)導(dǎo)師將進(jìn)行試產(chǎn)，通過(guò)試產(chǎn)來(lái)決定企業(yè)是否采納。在整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)教始終貫穿在其中，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主，企業(yè)來(lái)出題和考核，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合和協(xié)同培養(yǎng)，同時(shí)學(xué)科競(jìng)賽在新的培養(yǎng)方案中也將納入創(chuàng)新學(xué)分考核體系。

2.3 組建CAD/CAE/CAM 專業(yè)社團(tuán)平臺(tái)

根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的需求和引領(lǐng)，以社團(tuán)的方式開(kāi)設(shè)CAD/CAE/CAM 專業(yè)社團(tuán)平臺(tái)，下設(shè)各興趣小組，例如機(jī)構(gòu)機(jī)器人、虛擬仿真技術(shù)興趣小組等。

社團(tuán)主要為創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)提供平臺(tái)，新入成員在平臺(tái)中先學(xué)習(xí)CAD/CAM/CAE 軟件，打好基礎(chǔ)之后分配導(dǎo)師，在導(dǎo)師指導(dǎo)下展開(kāi)實(shí)踐活動(dòng)；同時(shí)也可進(jìn)入團(tuán)隊(duì)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)期滿組隊(duì)，在導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)下開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。

通過(guò)組建專業(yè)社團(tuán)的模式，開(kāi)拓學(xué)生課余時(shí)間實(shí)踐活動(dòng)，在此基礎(chǔ)上柔和課程實(shí)驗(yàn)思政模式，充分調(diào)動(dòng)師生主體的主觀能動(dòng)性，激發(fā)師生的創(chuàng)新實(shí)踐熱情，提升創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)和能力。

2.4 產(chǎn)教融合、校企合作協(xié)同培養(yǎng)模式實(shí)踐

以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，對(duì)產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同培養(yǎng)模式進(jìn)行實(shí)踐和改革。目前校區(qū)與晉城市多家鑄造企業(yè)簽訂校企合作協(xié)議并建立長(zhǎng)期合作機(jī)制，共建智能鑄造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。創(chuàng)新聯(lián)盟可以有利保障學(xué)生以為企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，包括聘請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)技工人才為導(dǎo)師，學(xué)生進(jìn)入企業(yè)車間實(shí)踐等等，以及創(chuàng)新實(shí)踐成果的轉(zhuǎn)化。這些模式將通過(guò)培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力、促進(jìn)企業(yè)合作，促進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和成果轉(zhuǎn)化，探索教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的模式，讓課堂進(jìn)入到企業(yè)中，形成了應(yīng)用型創(chuàng)新人才的新培養(yǎng)模式。

3 鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的制度保障

為保障鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的健康有序發(fā)展，校企合作協(xié)同模式的順利開(kāi)展，在原有的制度基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)校區(qū)多輪的“改革創(chuàng)新、奮發(fā)有為”大討論，為了上述平臺(tái)平穩(wěn)有序地運(yùn)行，充分發(fā)揮創(chuàng)新實(shí)踐作用，通過(guò)不斷改革創(chuàng)新，校區(qū)正在逐步完善材料成型與控制工程專業(yè)學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的運(yùn)行與保障機(jī)制。根據(jù)我校區(qū)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)導(dǎo)向和定位，建立如圖4 所示的基于鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)平臺(tái)的運(yùn)行和保障機(jī)制。

3.1 開(kāi)放平臺(tái)條件保障

3.1.1 建設(shè)高素質(zhì)師資隊(duì)伍混搭模式

鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)至關(guān)重要的一點(diǎn)是高素質(zhì)師資隊(duì)伍[10]的建設(shè)。首先高素質(zhì)師資隊(duì)伍應(yīng)具備過(guò)硬的品德素質(zhì)、優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)素質(zhì)、具備創(chuàng)新思維以及具有較高業(yè)務(wù)水平和一定管理能力。人才的培養(yǎng)是基石，教師力量的優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)師資隊(duì)伍共享共建，最終目標(biāo)仍是建立一支教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的高素質(zhì)師資隊(duì)伍。校區(qū)通過(guò)引進(jìn)高層次人才充實(shí)教師隊(duì)伍，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有教師人才的培養(yǎng)向高素質(zhì)師資隊(duì)伍邁進(jìn)。其中也包括合作校企中高級(jí)技工人才以及有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、職業(yè)技能豐富的工程師，學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)的導(dǎo)師由我校教師和企業(yè)高級(jí)技工和工程師組成，共同構(gòu)建混搭模式。

圖3 開(kāi)放平臺(tái)的運(yùn)行保障機(jī)制

3.1.2 優(yōu)化培養(yǎng)方案的探索

校區(qū)經(jīng)過(guò)多輪的“改革創(chuàng)新、奮發(fā)有為”大討論，在新工科背景下，積極進(jìn)行大學(xué)生課外實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)培養(yǎng)方案的探索。具體實(shí)行方案為：由學(xué)校和企業(yè)共同確定人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)行層次化和模塊化的實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)體系，并將創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)納入其中。目前現(xiàn)有的培養(yǎng)方案在實(shí)行過(guò)程中，作為開(kāi)放平臺(tái)的條件保障，通過(guò)要建立相應(yīng)的機(jī)制，在實(shí)踐中不斷完善和優(yōu)化實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)方案。

3.2 開(kāi)放平臺(tái)管理制度的建設(shè)

鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)管理制度的建設(shè)，宗旨是創(chuàng)新和完善鑄造實(shí)驗(yàn)開(kāi)放平臺(tái)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)管理運(yùn)行機(jī)制，形成可行完善的實(shí)踐平臺(tái)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。首先成立創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)領(lǐng)導(dǎo)小組，該小組直接由分管校區(qū)工作的副校長(zhǎng)任組長(zhǎng)，在實(shí)行政策等方面實(shí)現(xiàn)最根本的保障。其次，領(lǐng)導(dǎo)小組審議各項(xiàng)制度，例如實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)管理規(guī)定等。在組織構(gòu)建方面，設(shè)立導(dǎo)師負(fù)責(zé)高年級(jí)有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生輔導(dǎo)制度，學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目經(jīng)過(guò)初評(píng)，分配導(dǎo)師，由導(dǎo)師負(fù)責(zé)帶隊(duì)。

3.3 組織保障

組織保障機(jī)制的管理實(shí)行學(xué)院和教研室兩級(jí)管理機(jī)制，學(xué)院通過(guò)組建領(lǐng)導(dǎo)小組來(lái)負(fù)責(zé)制定管理辦法和實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)實(shí)施的各項(xiàng)規(guī)章制度，教研室負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)管理，逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理。在實(shí)施過(guò)程中可以聘請(qǐng)雙創(chuàng)導(dǎo)師來(lái)督導(dǎo)平臺(tái)的有序運(yùn)轉(zhuǎn)。學(xué)校為保障開(kāi)放平臺(tái)的有序運(yùn)行，具體是由導(dǎo)師負(fù)責(zé)、高年級(jí)經(jīng)驗(yàn)豐富學(xué)生輔導(dǎo)制的保障體系，負(fù)責(zé)本專業(yè)各年級(jí)學(xué)科競(jìng)賽、課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)及產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的規(guī)劃、申報(bào)、指導(dǎo)、監(jiān)督，由高質(zhì)量師資對(duì)學(xué)生各類實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行組織、宣導(dǎo)，為大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)提供有力的組織保障。

4 結(jié)語(yǔ)

鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的構(gòu)建、保障和實(shí)施，為培養(yǎng)服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的應(yīng)用型高級(jí)專門(mén)創(chuàng)新人才起到很大的作用，成型專業(yè)學(xué)生開(kāi)始在全國(guó)大賽中嶄露頭角，在本科階段參與到校企項(xiàng)目的合作中，使得校企協(xié)同培養(yǎng)模式更加成熟，努力把工匠精神融入教育教學(xué)全過(guò)程。

基于鑄造實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)施，對(duì)高校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新意識(shí)和能力、促進(jìn)師生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)和成果的轉(zhuǎn)化，以及企業(yè)實(shí)際科研需求都十分有益。