近期,哈工大(深圳)本科生在广东省、全国的各项比赛中捷报频传,充分展现了良好的工程实践与创新能力。哈工大(深圳)举办本科教育只有5年时间,但两届毕业生都受到了用人单位的普遍认可,用人单位对该校毕业生的“专业知识和专业能力”以及“学习能力”满意度高达100%。
“培养动手能力强、能学以致用的理工科人才”,是哈工大(深圳)人才培养的一大理念。动手能力强、学以致用,这两点是未来科技创新领军人物的必备素质,但显然不能只依靠书本培养。如何让书本知识真正转化为学生解决问题的能力?哈工大(深圳)又是如何在短短5年的本科教育中,彰显了哈工大“厚基础、强实践、严过程、求创新”的育人特色?或许,在哈工大(深圳)创新性的实验与创新实践教育中心(以下简称实验中心)中,可以找到答案……
哈工大(深圳)校园
创新体制机制 在设备购置上做“减法”
走进哈工大(深圳)校园核心地带,一座8层高的大楼引人瞩目,这就是哈工大(深圳)实验与创新实践教育中心。其中逾100间实验室内,配备了目前最先进的仪器设备,而它们的使用者主要是该校的4000多名本科生。
大部分高校,实验室实行校、院(系)两级建设和管理,教学实验室分散建设于各专业、各学科,这容易形成“实验室孤岛”,出现设备购置重复、利用率不高,且各自为战、开放困难等情况。哈工大(深圳)副校长姚英学告诉记者,为了打破学院、专业的壁垒,学校在开展本科教育之初,就提出了集中建设校级实验教学平台的方案。“这样做,首先是解决了空间制约的难题。学校明文规定,中心就是为学生提供服务的,真正落实了‘以本为本’。老师们即使做科研的时候需要用到中心的设备,也不能长期占用,避免了空间被挤占。同时,大大提升了设备的利用率,避免浪费。比如:数学、计算机、经管等专业都要在教学中用到电脑,如果各学院分别购置,无疑会造成浪费。现在,我们集中采购电脑,只需要根据各个专业的要求安装相应的软件,就可以实现资源共享,减少重复购置。”姚英学说,哈工大(深圳)率先提出并实践了“专业规划、集中建设、统一管理、协同运行”的实验室建设与运行新模式,最大限度实现资源的开放共享,达成硬件资源、队伍、课程、活动的有机统一。
目前,这座建筑面积超过4万平方米的楼里实验设备齐全,从计算机软件编程,到3D打印的硬件制作,再到自动化的智能运行……一应俱全。它并不只是一栋物理意义上的实验楼,更体现了哈工大(深圳)面向育人目标积极创新的共建共享理念。实验中心设置了3个系列实验室、5大实验教学部,打造4个新工科特色实践平台,本科生大一时即可进入实验室开展各项实践创新活动。
实验教学
“激活”教学潜能 在人才培养上做“加法”
实验中心的创新之处,并不仅仅是在设备购置方面做“减法”,更是为了做好人才培养的“加法”。有了实验中心后,教学过程由各专业和实验中心协调组织。实验教学由任课教师和实验教师合作完成,保证理论教学和实验教学同步设计、同步建设、同步改革,促进实验教学质量的持续改进。以实验中心为抓手,学校从课程设计、硬件配置、教师队伍、活动配合等多渠道,搭建了一座融会贯通的“立交桥”,让学生实现了从“学得进”到“做得出”的跨越。
据姚英学介绍,哈工大(深圳)无论多资深的教授,都要参与到实验课的教学和课程的设计中。与此同时,实验中心也配备了一批专业能力强、实践经验丰富的实验教师。“实验老师实行统一管理,工作考核、职称评定形成了单独的序列,为他们提供了足够宽阔的发展空间,极大地提升了实验老师的积极性。”实验中心主任王立欣告诉记者,实验中心目前已经招募实验教师70人,“除了学历要求外,我们更看重教师的从业经验,他们中的很多人都是在大企业工作过的,知道产业的方向,了解企业的需求。”在完成实验教学任务的基础上,实验中心还鼓励实验教师利用先进的仪器设备,面向基础好、能力强、有精力、有兴趣的优秀学生开发综合实验、创新实验,培养学生的创新意识和科研方法。专业老师与实验老师相辅相成,共同完成对学生的培养。
“实验中心对于理论课的教学,是一个非常有益的支撑。”计算机科学与技术学院副院长王鸿鹏说,计算机专业对学生的实践动手能力要求很高,而传统的实验模式由任课老师“理论实践一肩挑”,难免顾此失彼,“现在有了实验老师的配合,他们对于专业进行了深入的调研,同时非常了解产业需求,是对理论教学非常必要的补充与提升。”
王鸿鹏表示,实验中心更值得一提的,是让学科的交叉融合成为可能,“一旦要组队参加比赛,实验老师能迅速给出人选的建议,而且学生参赛所需要的一切,都可以在实验中心一站式解决。”对于这一点,机电工程与自动化学院教授吴佩年的感受同样很深。他表示,在实验老师的协助下,他去年有一门创新实践课立项了,参与课程的都是在专业课中表现较为出色的学生。在实验中心硬件、软件的支撑下,这些学生成长非常快。在今年的全国大学生“先进制图技术与三维产品信息建模创新大赛”中,哈工大(深圳)首度组队参赛就夺得机械类团体一等奖。
实验中心为学生们参加各类竞赛提供了“练兵场”和“武器库”,一大批出色的竞赛团队在实验中心得以“孵化”。哈工大(深圳)学子近期在大学生信息安全竞赛、数学建模竞赛、智能汽车竞赛、程序设计竞赛等全国性比赛中亮点频现,均蝉联一等奖。两年来,该校学子斩获国家级各类竞赛奖项200余项,省部级奖项近700项,“敢闯敢创”的学习氛围在全校蔚然成风。
创新实践基地
开放共建共享 在服务产业上做“乘法”
除了可以让学生体验工业生产全流程,在实验中心,还可以看到很多与深圳优势产业息息相关的前沿实验室。“实验中心在规划之初,就提出了要紧贴深圳的产业,紧贴学生的培养目标。”王立欣说,实验中心面向深圳产业需求,以实际的现代工业环境为背景,以产品全生命周期为主线,以工程文化体验、工程实践教育为目标,结合深圳产业特色,着力建设金工实习、电子工艺实习两大系列课程,打造新工科特色实践平台。
对于这一点,材料科学与工程学院计红军教授深有感触。他表示,材料科学与工程学院经过规划,在实验中心设置了大功率器件封装实验室和柔性印刷实验室。他说:“选择这两个实验室,一个是着眼现在,一个是放眼未来。学生不仅可以了解到芯片生产制造的全过程,体验从理念到产品的‘全生命周期’,还可以获得其他学科的专业支持。同时,实验室既聚焦学术前沿,又对接产业前沿,弥补了工科教育亟需解决又相对薄弱的环节。”
“我们工科的学生,特别注重动手能力。在实验中心,可以将自己的创意从想法变为现实,体验从设计到产品的全过程。当自己亲自操作的零件诞生的时候,对于在课本上学到的知识就会有特别深刻的理解。”在全国大学生智能汽车竞赛上获得佳绩的2020级本科生翁悦阳表示。去年在第十九届全国大学生机器人大赛RoboMaster 2020机甲大师赛对抗赛上,2019级本科生易昊天同学和队友们组成的“南工骁鹰”战队获得了全国二等奖。而他说,比奖项更重要的是,在实验中心学习、备赛的过程中,体会到了一个“工科人”的辛苦与幸福,更加深了对哈工大“规格严格、功夫到家”的校训的理解。
有了实验中心“加持”, 哈工大(深圳)毕业生动手能力强、创新实践能力强的特点愈发显著,受到用人单位的普遍认可。哈工大(深圳)目前已有两届本科毕业生共891人,其中前往QS世界大学排名前100高校深造的人数占出国(境)升学人数的87%,在航天国防单位就业的人数占比24%,在世界500强企业就业人数占比33%,超过70%的毕业生留在了粤港澳大湾区就业。用人单位对哈工大(深圳)毕业生的整体满意度达到了98.8%,对毕业生各项能力的满意度均在90%以上,对“专业知识和专业能力”以及“学习能力”满意度更是高达100%。与产业需求同频共振,与技术前沿同心同向,哈工大(深圳)已成为深圳乃至粤港澳大湾区的一大“人才蓄水池”。