工程实践教学活动体系的构建评估思路与创新人才培养.ppt

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1、,工程实践教学体系的构建、评估思路与创新人才培养傅水根13910652290,讲课提纲 一、实践与实践教学的重要性 二、我国工程人才培养存在的问题 三、实践教学体系的构建 四、实践出科研成果 五、实践出教学成果 六、教师的功能定位 七、将做事转化为做学问 八、实践教学与实践创新 九、实践出高技能创新人才 十、创新人才培养离不开工程实践 十一、实践教学质量评估的思路,一、实践与实践教学的重要性 1. 理论与实践的关系 实践出真知。 理论和实践是人类社会发展的双翼。 实践与理论处于同等重要地位。,没有理论，世界走不远 没有实践，世界走不动 理论来源于实践，受实践的检验，在实践中活化与应用，在实践中

2、创新与发展。,华中科技大学杨叔子院士以创新之根在实践为题，连续写了4篇论文。 这个论文标题也点明了自己今天发言的主题。,杨叔子院士在为自己刚出版的探索工程实践教育论文集（第2辑）序言中写道： “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。宋代大诗人陆游这一名句极富哲理。固然，没有理论指导下的实践是盲目的实践；但是，没有实践基础的理论永远是空洞的、灰色的、没有生命力的理论。实践之树常青。在不同学科领域，实践形式纵然千差万别，毕竟实践总是走在理论前面，实践的品格永远高于理论的品格。没有实践的教学，教育就是基础浅的、不完备的、没有生命力的教学、教育。”,2. 实践教学的重要性 自己经过几十年的教学、科研和生产

3、的洗礼，将实践的重要作用凝炼成下面一段话： 实践是内容最丰厚的教科书； 实践是贯彻素质教育最好的课堂； 实践是实现创新最重要的源泉； 实践心理自我调理的一剂良药； 实践是完成简单到综合，知识到能力，聪明到智慧转化的催化剂。,1）提升工程素养（养成教育） 通过实践教学中的一系列环节，培养学生的工程意识 责任意识、安全意识、质量意识、 环保意识、管理意识、竞争意识、 经济意识、市场意识、团队意识、 法律意识、社会意识、创新意识等,2）了解生产过程：一个产品通过哪些生产环节制造出来？ 3）积累工程经验：为解决工程技术问题积累经验、获取决策力或判断力； 4）培养技术、技能：增强解决问题的实践能力知与行

4、； 5）将知识转化为能力：将头脑中内在的知识转化为外在的创造力。,在人类社会中，一个人可能、也可以不懂理论，但不可能、也不可以没有实践活动。 最好的途径是理论与实践高度结合。这样，社会才能科学发展，个人才能健康成长。,因此，工程实践教学是学生通往社会与工程技术的一座不可逾越的桥梁。 大学教育如此，职业技术教育更应如此。,二、我国工程人才培养存在的主要问题 1. 高等工程教育、高级工程技术人才培养 国务院参事调研 1) 我国高校工程领域的评价标准过于强调论文，过于强调SCI;（理科与工科中的力学、材料可以） 2）部分博导、硕导缺乏工程能力（遗传给学生）； 3) 部分中青年教师缺乏工程能力（接受遗

5、传，离开机房做不成事，遇到硬任务就胆怯、退缩）;,4) 培养工程人才的社会实践环境很不理想企业; 5) 校内的实践教学时间过短; 6）部分高校领导对实践育人没有引起足够重视; 7) 按照理科，培养科学家的人才培养模式培养工程技术人才教学实验与工程实践的差别在哪里？,2. 高技能人才培养 国家开始高度重视，但在培养体制上存在两大问题： 1）由八级工制改为五级工制（解释） 老八级: 1、2、3、4、5、6、7、8 新五级： 初级、中级、高级、技师、高级技师,2）技师通过学校或培训班批量产生 涉及标准、榜样、模式 这可能使得我国高技能人才的整体技能水平与制造强国相比不适应，也与国际的通用标准不接轨。

6、必须在考虑质量的前提下求数量和发展速度。,3. 基础教育领域 基本属于应试教育: 高中文理分科、缺乏实践教学环节。 “素质教育轰轰烈烈，应试教育扎扎实实”。 通过高中通用技术系列课程和教材的引进，正在改变以往格局； 大学中的实践教育长期不到位，近10年正逐步改善；学生到企业的工业训练主体不落实。 必须尽快解决！ 如何解决？基础教育已经开始改革！,必修课程2门，选修课程12门,三、工程实践教学体系的构建、设备配置与管理 大学训练中心与职业技术院校实训中心的联系与差别（表面看差不多？） （1）彼此联系7点 1）促进理论与实践结合，将知识转化为能力； 2）增强实践能力，提高学习自信； 3）培养工程素

7、养：责任意识、质量意识、安全意识、团队意识、管理意识等； 4）促进学生态度、情感和价值观的健康发展； 5）在差异中寻求平衡与发展（学习成绩=动手能力?）； 6）掌握技术技能； 7）了解产品生产过程。,（2）彼此差异4点 1）培养目标不同 大学：设计、研究、应用型人才 职业院校：高技能人才一线生产与服务主力 2）实践时间不同 大学：1-6周 职业技术院校：多很多？有的学校仅数控两个月,3）教学目标不同： 大学：虽有重点，但以通为主。了解原理、特点、过程、方法、手段基本动手能力、拓宽视野 职业院校：以专为主，向等级工培养，掌握技术技能较强的动手能力、技术技能 4）教学方法不同 例1：数控加工 大学

8、: 1-3天：实验指示书、基本方法、编程目的、设计编程加工 职业院校：技术技能、产品要求 德国的数控车培训：两个月 例2：普通车工 大学：2-5天；职业院校:?,2. 建设工程训练实验教学示范中心需要重点考虑的问题 2006年，教育部开始评审国家级工程训练实验教学示范中心。自己在2001年的一篇论文就提出了“关于建设工程训练教学示范中心”的问题，同时“估计在5年内，全国将建成20多个具有一定规模的、先进的工程训练基地”。 2006年开始评估，2006、2007、2008各获评工程训练国家级实验教学示范中心11个，全国高校共501个。,文章还指出：“瞄准高水平、瞄准领先是有上进心的表现。只有瞄准

9、领先，才有我国工程训练中心建设的总体高水平。” 怎样做到领先呢？我把它归纳为下面8个方面：,（1）实践教学改革方案领先 实践教学改革方案一定要跳出“金工实习”的圈子，从培养21世纪具有工程实践能力、综合素质、创新思维和创新精神的方向去规划和努力，使基地建设朝着综合体现机械、电子、信息、系统、环境和管理的现代工程实践教学的目标前进。 （2）实践教学基础设施领先 实践教学基础设施和先进性和前瞻性，应该体现在具有各种先进设备、先进的教学系统。 如数控加工设备、特种加工设备、局域网络条件下的制造系统等。,高校的工程训练中心在规划先进设备时，有一点必须明确： 最好的生产设备在企业 最好的研究设备在学科和

10、研究院所 否则，在基地建设中很可能产生大投入、大摆设、大浪费！,（3）实践教学软件领先软实力也是硬实力 实践教学的教学大纲、教材、实习与实验的教学指导书，不但要一应俱全，而且内容和体系要先进，同时有能力进行周期性更新。如果能力不够，也可以借他山之石。 （4）实践教学管理领先 要建立健全各种教学管理制度并认真实施。如各种岗位职责、设备管理规章制度、安全制度、防火制度、事故汇报与处理制度等。 如果中心的制度建设和管理不落实，即使有良好的教学基础设施，也未必有好的教学效果。,（5）实践教学环境领先 环境对人起着潜移默化的作用。它能陶冶性情，催人奋进。 怎样的环境有利于学生成长呢？ 1）实训设备与教室

11、临近讲练结合； 2）学生容易找到教师（南洋理工学院）； 3）安全、规范、整洁、明亮； 4）规章制度完整、清楚、明晰； 5）教学挂图与设备配套； 6）各种媒体资料易于查询； 7）领导经常亲临教学一线生产小队长。,（6）实践教学队伍领先 世间万事万物中，具有高素质的骨干是最宝贵的。因此，各方面都要培养一批工作骨干。这样的骨干，不只是熟悉理论，而且擅长实践。例如，双师型教师的培养，或从企业聘请技术高超的技师等。高学位的教师特别要注重向实践发展。 （7）可持续发展领先 1）领导重视可持续； 2）经费投入可持续； 3）资源共享可持续； 4）师资队伍可持续； 5）与企业联系与合作和持续； 6）教育科学研究

12、可持续。,（8）实践教学质量领先 中心建设中的上述一切工作，最后都要落实到实践教学质量上，落实到人才培养上。 教学质量的领先，应该参照共同的教学质量评估体系。这一体系，应该是相对科学、公正和合理的。 训练中心的工作，要做到8项领先是很不容易的。因此要根据各校的办学目标和培养对象的实际情况，将中心办出各自的特色。在一定的历史背景、办学特色和经费投入的前提下，建成各具特色的工程训练教学基地，或许是最切合实际和最有希望的。 领先和一流没有钱不行，但领先绝对不是靠钱堆出来的！,3. 工程实践教学体系的构建 经过多年的探索与实践，自己把工程实践教学体系的构建归纳为下列一段话： 创建了以机电工程主要背景，

13、集工程基础训练、先进技术训练、创新实践训练和综合素质训练为一体，以模块式选课为基本特征，理工与人文社会学科相贯通，课程与赛事互补，课内与课外结合，整体开放、资源共享，服务清华，面向北京，辐射全国的工程实践教学体系。 后面要结合清华大学工程训练中心的建设内涵和服务对象进行详细介绍。不同的学校，要结合本校的实际情况进行总结归纳。,4. 实践教学设备配置的准备工作 （三次担任教育部工程训练中心建设设备配置专家组组长） （1）先进的实践教学改革方案 在基地建设中，设备的配置和采购非常重要。在设备清单确定之前，应该结合本校特点，经过专家科学认证，具有很强可操作性的工程实践教学改革方案。必须明确每类设备在

14、学生培养过程中所起的作用，这是设备配置最重要的依据。自己经常在清华的关键设备配置方面发挥作用（MEMS工程、精密数控机床、磁共振仪等）。 有了高水平的设备配备方案，才能真正发挥设备在实践教学中应有的潜能。,（2）重视设备配置的配套性 在采购设备，尤其是重大和关键设备时，特别要从设备使用的实际需要出发，注重设备的配套性。要认真处理好主设备和辅设备，附件、工装夹具，以及配套软件之间的关系。 这一步工作做好了，设备在使用中就比较得心应手；这一步工作如果没有考虑周到，不仅价格贵，影响使用，而且要多费周折和时间。,（3）认真做到货比三家 国内外往往有一批厂家生产同样的产品，虽然性能和质量差不多，但价格差

15、别较大。这是就需要认真调研，熟悉产品市场。有影响的学校，可以利用学校对市场的窗口作用，可能得到厂家的价格优惠 目前，通过政府组织的招标方式可能得到价廉物美的产品。,（4）注意引进个别先进的制造系统 当基地建设的规模和资金投入都很大时，有必要考虑基地建设的先进性、甚至前瞻性。因此，除了要批量引进单台先进的设备外，还值得考虑引进适合于实践教学的先进制造系统，如计算机柔性制造系统等。 但这种系统的价格都很高，必须慎重考虑，细致规划，不仅要保证适用、好用，而且要有人才培养的使用效益。,（5）分期实施的问题 当资金投入量很大，又不是一次性投入时，就更需要有一个很好的有预测性的规划，使不同阶段要搭接起来，

16、形成一个合理的整体。 1）更新那些不安全、过于陈旧的老设备； 2）落实最容易见到教学效果的设备； 3）引进最具有展示度的设备； 4）在总体规划和发展规模上做好文章。 清华的中心：部分旧设备更新；数控车、铣床；特种加工；创新系统研制；将加工中心放在最后。先用视频替代。,（6）学会运用运筹组织法 在引进昂贵的先进设备时，要采用运筹法进行教学组织，以免造成单类贵重设备数量过多而造成浪费（问题一直存在）。 清华每年接纳3000多学生，只购置5台数控铣床，当时就采用了运筹法。 数控车实习32人一大组，当轮换到数控铣床实习时，将学生变成16人一组，每组3名同学，其中有一组可能4名。 无论大学还是职业技术院

17、校，都存在设备浪费现象，尤其是高档设备浪费，这是很不应该的。,4. 设备到位后的教学准备工作 （1）对于每一类设备，特别是重要或高档先进设备，需要成立教学准备或研究小组，明确责任、任务和时间。 （2）组织教师和技术人员，进行设备验收； （3）安排教学骨干参加公司组织的技术培训； （4）在培训基础上，编写实习或实验指导书； （5）挑选部分班级，进行教学试运行； （6）评估教学试运行结果。如果教学效果和安全都符合要求，即可投入教学运行。,四、实践出科研成果（个人和团队经历） 1970年3月-1972年，参加清华大学汽车厂生产汽车的大会战，使自己车工、钳工、铣工和刨工都拿得起来。自己从事机械设计与制

18、造，以上经历，使自己打下了较好的实践基础。在科研工作中，自己带领团队，从加工、装配到调试，都是带着队伍亲手干。,自己讲授过机械制图、机械制造工艺、基础力学、特种加工，指导机械零件课程设计，机械原理和金工实习，Manufacturing Engineering 等10多门本科生和研究生课程，这给自己打下了较好的机械设计与制造的理论基础。 因此，自己虽然以实践教学为主业，但敢于承接一系列来自国家、高校和企业的机电一体化装备的硬任务，并取得成功。 由于每个项目完成优秀，从来没有跑过项目，更不用请客送礼。,（一）参与产品研制：1）印刷包装机 （1979-1981年）,2）参与高精度数控脉冲油缸科研（1

19、982-1983） （池去病教授指导下，历时1年完成）,3）在英国伯明翰大学研制成功旋转电火花加工磨床（在导师D.K.Aspinwall先生指导下19851986年）,4）人体下肢牵引器：第二发明人，获发明专利（ 2003年）,为了改变教研室科研几近空白的现状，拓宽了选题思路，加大了选题难度。不仅改变了教研室的工作面貌，而且出了一批研究成果：由基本无科研转化为创立指导博士和硕士研究生论文的研究平台（大体花了25年），使教学型教研室转型为教学-科研型教研室。,1994年以前，自己每年在完成大量管理工作和180学时左右教学工作量的情况下，为完成科研任务，自己操作机床，每年还完成车、铣、刨、钳加工工

20、时400-500小时。 自己多届任清华大学技师评审组组长，高级技师评审组副组长，操作机床干活一直到49岁。,（二）主持完成科研项目（1987-2011） 1. 数控旋转电加工机床（研究平台） 2. 颅内血肿排空器 3. 聚晶金刚石刀具加工花岗岩工艺研究 4. 汽车离合器超速试验机 5. 多功能木材力学试验机 6. 数控线切割二维创新设计与制作系统 7. 十二工位数控激光淬火机床 8. 数控旋转超声波加工机床（研究平台） 9. 游泳训练水上牵引系统 10. 体质智能化测试系统（研究平台）,1、 主持研制数控旋转电加工机床 1987.101990.12，主持完成国家自然科学基金项目“聚晶金刚石复杂

21、形面加工工艺与放电加工机理研究” 。解决了当时英美等发达国家认为难度很大的小直径聚晶金刚石麻花钻头的加工工艺难题和聚晶金刚石的放电加工机理。 完成了DK6825数控旋转电加工机床研制，研制出直径为1.2mm的小直径聚晶金刚石麻花钻头，完成了人造聚晶金刚石的放电机理研究。,DK6825数控旋转电加工机床 该成果于1992年获清华大学实验技术成果一等奖,数控螺旋伺服进给装置：研制出难度非常大的小直径聚晶金刚石麻花钻头,加工视频,南京航空航天大学原校长余承业教授主持部级技术鉴定会,各种人造聚晶金刚石车刀 为汽车系铣削复合材料,聚晶金刚石麻花钻头 科技日报头版报道,2. 医疗用颅内血肿排空器(1993

22、年) 结论：设计体现创新，但没有精良的工艺技术，很难实现创新设计,3、汽车离合器超速试验机（1993-1994年，通过了部级鉴定：雷天觉院士主持) 在工业发达国家，对高速机械产品，都有极为严格规范的超速试验，来检测产品是否符合安全标准。我国这项工作进展比较缓慢。在我们进行这项研究时，有一些离合器厂生产的产品都没有经过超速试验，给社会安全带来隐患。 产品经过试验，就可以确认其质量水平或是否需要进一步改进，使安全得到保障。,汽车离合器超速试验机机电一体化设备:机械调试三天,调试时在现场，试验时人机分离，计算机遥控，确保试验安全,主要结构之一与个别破坏性试验结果,4、主持研制多功能木材力学试验机 (

23、19941995年) 为了应对人造纤维板材进行力学性能测试的需要，研制成功多功能木材力学试验机。 该设备由液压系统驱动，手动施压，可完成拉伸、弯曲、压缩和握钉等五种必备的试验操作。,多功能木材力学试验机（产品：26台）,5、十二工位数控激光淬火机床 (19961998年) 采用普通的淬火方法，中碳钢与易切削钢达不到5458HRC的硬度。由于激光淬火的硬化机理有所不同。对易切削钢可达到所要求的表面硬度。 经过一年半的努力，完成了数控激光淬火机床的研制。该机床有12个工位，在旋转工作台公转的同时，当工件到达淬火工位时，开始自转并同时打开光闸。每58秒钟，完成一个工件表层的自动淬火并自动下线。,十二

24、工位数控激光淬火机床：机、光、电一体化系统，实现每5-8秒钟自动完成一个零件的表面淬火,科学研究：不断讨论、深思、解决，苦中有乐,实验室联调,在车间反复进行试验、调试，力求取得最佳效果，一次通过了企业验收,6、主持研制旋转超声波加工机床(1997-2012) (第一阶段：1997-1999年) 利用带金刚石磨料旋转工具的超声频振动，可加工锗、硅、玻璃、陶瓷与金刚石等不导电的硬、脆材料。 该机床的研制成功，解决了金工实验室特种加工需要的一种重要工艺装备。 指导完成1篇工学博士论文，1篇工程硕士论文和2篇学士论文 。,第一阶段：手动，打孔、套料,第二阶段：2000-2003年 数控工作台，实现打孔

25、、套料、打系列孔,旋转超声波打孔或套料,超声波加工系列孔,第三阶段：2004-2011年 实现数控、打孔、套料、加工系列孔、铣削陶瓷,2007年：第二台给哈尔滨工业大学 2011年：第三台给北京石油化工大学 2012年：改进了的第一台获清华大学实验技术成果一等奖，用于2门国家级精品课程和选修课程,超声加工机床研究部分团队成员,旋转超声铣削曲面和沟槽,7. 数控线切割二维创新设计与制作系统 19941998年，教育部优秀论文一等奖，2000年获清华大学实验技术成果一等奖,该项基于计算机局域网络和特种加工技术的实验技术改革成果在全国高校得到普遍推广。,8、游泳训练水上牵引系统 (19992000年

26、) 这是为国家游泳队科研所完成的项目。利用PLC控制的牵引系统实现不同的牵引速度，可使运动员专心致志做规范动作，来获得世界级运动员游泳速度的水感。 该系统研制成功后，受到当时任国家游泳总队总教练赵戈的多次称赞：“这套系统比澳大利亚的好，比俄罗斯的好”，于2001年6月通过了教育部组织的技术鉴定。,国家游泳馆一角：牵引训练系统外观,主要鉴定结论为：国内外首创，国际先进水平。为我国游泳健儿备战雅典奥运会，为促进我国的体育训练由经验走向科学训练作出了一定贡献。,国家级运动员在接受训练（国家游泳馆） 国家队、广东队、北京队、解放军队游泳馆采用,9、体质智能化测试系统(1999-2002年) 随着我国改

27、革开放的成功和经济建设的发展，我国人民的体质健康将提到议事日程上。利用自己兼任机械厂厂长的机遇，自投资金40万，设立了“体质智能化测试系统研究”项目。 经过课题组全体成员两年多艰苦奋战，于2001年7月通过教育部组织的技术鉴定。获得发明专利，拥有自主知识产权，实现了产业化。直到现在还在生产！（2003-2013）,这是我国自行研制、获得发明专利、具有自主知识产权的第一套体质智能化测试系统，它结束了在体质测试系统方面，我国只采用日本、韩国等外国进口产品的历史，并使我国的体质测试产品由手动发展到自动，不仅大大推动了相关产业的发展，而且推进了我国对体质体能的研究从定性转向定性与定量相结合。,在武汉举

28、办的全国性展览会上,基于国家体质标准的我国首套体质智能化测试系统,参加国际会议的外国代表在进行各种测试,清华大学体育部建立全国高校第一条体质测试走廊,从无到有， 学以致用， 从用中去学， 逐渐拓展、深入，最后发展为新的研究方向，并用于本科教学、实验、教材编写和指导硕士、博士研究生。,1986年从英国回国的20多年中，主持研制了四类重要装备： 第一类：工艺装备 数控旋转电加工机床、十二工位数控激光淬火机床、数控旋转超声波加工机床 第二类：实验装备 数控电火花线切割二维创新与制作系统、多功能木材力学试验机,第三类装备：测试与训练装备 汽车离合器超速试验机、游泳训练水上牵引系统、体质智能化测试系统

29、第四类装备：医疗器材 颅内血肿排空器、前列腺炎治疗仪等 这四类装备，都是国家和企业急需的，全部都投入到使用中。这应该是工程训练中心科研的主要方向。因为它与国家的需求紧密相连，与基地的基础设施紧密相连，与提高教师的实践能力紧密相连，与人才培养质量紧密相连。,利用主持研制的设备，完成了43篇科研论文，指导3名博士，4名硕士，6名本科毕业设计。一批参与研究工作的教师晋升为教授、副教授、高级工程师、高级实验师；参与的工人晋升为技师、高级技师。 4项成果通过了国家基金委或教育部主持的技术鉴定，获国家发明专利3项。 3项成果转化为3项清华大学实验技术成果一等奖。 3项转化为企业产品。,每一项研究，都充满着

30、酸、甜、苦、辣，都体现出一个完整的转化过程，都经历着一个个挺有意思的故事，都伴随着岁月的流失和队伍的成长，都增加我们人生阅历中的充实感和甜美感。 每一项成功，只靠聪明是远远不够的，更需要勤奋、开创、合作与坚韧不拔。,科研工作的完成，在设计、工艺和实验技术，测试装备、实验装备和工艺装备方面取得了系列进展，使自己获取了工程经验和教训，并将这些成果用于队伍建设、课程建设、实验室建设和教材建设，同时也使自己对实践教学有了刻骨铭心的认识。 科研工作，使教研室实现了由单纯教学向教学-科研型的方向转化。 科研工作，使中心宝贵的设备资源得到充分利用。 科研工作，促进了教师队伍和实验技术队伍成长。,同时发现：工

31、艺技术是制造业的核心技术！ 核心工艺问题不解决，我们国家所设计、制造的某些高级、精密、关键设备所长期存在的形似神不似的问题很难从根本上解决。,从20世纪80年代开始，机械已经由传统机械发展到现代机械。 机械具有很大的基础性、综合性、系统性和先进性，经常在与计算机、电子、信息、生物等学科交叉的层面上出现创新。 例如：机械电子、机械生物、微机电工程、脑机工程、试验设备、测试设备、训练设备等。 要跳出机械看机械， 对机械需要刮目相看， 现代机械大有可为！,.,通过主持上述一系列机、光、声、电、液先进设备的设计与制造完整过程，比较深入地探究了一系列问题： 1. 明白了设计与工艺的关系 创造发明既来自设

32、计，也来自制造，来自工艺。工艺是制造业中的核心技术。 2. 针对不同科研项目，成功地实践了动态科研团队的构想,3. 创新思维究竟来自何处？如何将创新思维有效地转化为创新实践，来推动学术、产业和社会的发展？ 4. 在创新活动中，个人与集体的关系如何？如何组成精干、高效的团队？教授、专家与高技能人才存在什么样的关系？ 5. 在创新活动中，项目负责人应具备哪些基本素质与能力？,6. 创新是否一定要个人的知识非常系统?事实往往不是这样，这又是为什么？ 北京通州区48岁的农民吴玉录自制系列机器人（几十个），应邀参加上海世界博览会。 农民出身，小学三年级文化，长期喜欢独立钻研，擅长动手，实践经验非常丰富。

33、,吴玉录和他的机器人,从实践、经历与观察中发现： 在同样的学历条件下，发明创造并不一定与知识的多寡呈正相关，而是与实践能力的高低呈正相关。 换句话说，理论与实践结合能力的高低非常重要。只有通过实践才能将知识转化为能力或外化为能力与创造力！,通过实践，实现： 将知识转化为能力， 将聪明转化为智慧， 将历练转化为素质， 将潜力转化为实力， 将才能服务于社会。,五、实践出教学成果（不讲） 自己1970年清华汽车拖拉机专业毕业后，从清华招收第一批工农兵学员开始，就参加辅导工农兵学员的学工劳动。从指导车工实习开始，到指导清华本科生的铣工、刨工、钳工实习，到数控车实验和特种加工实验等，再到指导学生的创新设

34、计与制造。 到2011年自己退休，自己在工程实践教学领域干了40多年。,利用自己主持的世界银行工程训练贷款项目、211工程项目、985工程项目所提供的经费，认真规划，积极组织教师和实验技术人员，经过近10年努力，将清华的工程训练中心建成了国内领先的工程实践教学示范中心。,1989年，作为骨干参与编写的教材获国家教委优秀教材二等奖； 2. 1995年，被评为北京市优秀教师； 3. 1996年，主编兼导演的电教片特种加工电、声、光部分获全国首届教育优秀音像出版物一等奖； 4. 2003年，获宝钢教育基金优秀教师奖； 5. 2004年，主持完成的“机械制造实习”课程获得国家级精品课程，是我国高校工程

35、实践教学领域的第一门国家级精品课程；,安就,5. 2005年，主持完成的“创建国内领先的工程训练教学示范中心”获国家级教学成果二等奖； 6. 2006年，主持完成的“清华大学基础工业训练中心建设”获首批国家级实验教学示范中心； 7. 2006，在获得北京市教育创新标兵的同时，获第二届国家级教学名师奖； 8. 2008年，主编的机械制造工艺基础（第2版）被评为北京市精品教材；,9. 2009年，主持完成的工程训练系列课程教学团队获评国家级优秀教学团队； 10. 2009年，于2006年开创的“实验室科研探究”课程获评国家级精品课程。作为中心主任，自己是积极支持者、开创者和参与者之一。从课程的理念

36、丰富、课程的准确名称，到教材的编写、审阅，提出中心至少要开出个教学单元，并开出了中心第一个教学单元。,11. 2011年，主编的教材机械制造实习被评为北京市精品教材； 12. 2012年，主编的教材机械制造工艺基础（第3版）获评中国大学出版社协会优秀教材一等奖。 到2009年，工程训练领域的国家级教学成果全部都拿到手，被同行称为获得大满贯。,中心的实践教育理念、教学改革成果、文字教材、音像教材、双语挂图、实验方法、建设经验，通过自己120多篇教育科学研究论文和200多场学术报告，推向全国高校的工程训练中心和其他相关领域。 以上重要的教学成果，都是在长期实践教学中思考、实践、积累的产物。,六、教

37、师的功能定位 “教师是立教之本、兴教之源。”这是习近平总书记在今年教师节致全国教师的慰问信中，对教师作用所进行的精辟论述。 教育大计，教师为本。有一流的教师才有一流的教育，有一流的教育才有一流的人才。 清华大学的老校长梅贻琦先生说过：“大学者，非有大楼之谓也，有大师之谓也。”,自己感到，国家发展中各类人才的培养，无论是高等教育，还是职业技术教育，一个人从幼儿、少年到成人，一直到可用之才， 是家庭、学校和社会联合施力的产物，是一项极为复杂的教育系统工程。因此，教师是这个系统工程中的一位育人工程师。,经过几十年的教学经历和反复思考，将教师的功能定位归纳为3句话： 塑造学生灵魂的工程师 激发学生潜能

38、的工程师 凝炼教学规律的工程师,塑造学生灵魂的工程师 教师的工作是教书育人，既教书，也育人； 在教学过程中，始终注重教书育人； 在言传身教、行为举止上始终注重德育教育，使学生在人格、品行、素质等方面得到健康成长。,激发学生潜能的工程师，就是在教学过程中，利用各种有效的方法与手段，将学生的创造潜能激发出来。 我国的教育家陶行知先生说过：“人类社会处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。” 人人要成为创造之人，必须通过教育才能实现，通过教师的辛勤付出和学生的积极参与才能实现。,凝炼教学规律的工程师，就是教师在教学过程中，要舍得花时间、精力和心思，努力研究、积极探索教育教学规律，人才成长规律

39、，用理论指导实践。 以上所提出的观点，是三者彼此相互联系的系统概念。,七、作为教师，要学会将做事 转化为： 做事+做学问,做事与做学问具有不同的境界： 做 事: 完成任务，履行差事，有优、良、中、差之分 做学问: 要做事，要完成任务，但远远不止于做事 做 事：完了就完了。 做学问：没完没了。 需要刨根问底、穷追不舍、深度思维 横向拓宽、纵向深入、彼此关联,做学问就是从我们所从事的客观存在的具体事物中探究出有价值的抽象，或者说从所进行的有形事物中探究出深层次的、符合客观规律的无形。 实中求虚，虚中务实，彼此印证，互相推进 。,做学问是在做事前、做事中、做事后进行深度思维（系统思维的方法、深入思维

40、的方法，相对应的是浅度思维），探究出其中的事理、物理、情理，甚至哲理来，探究出客观规律来，发现新的工作方向，并用以指导今后的工作。,通过反思，觉得自己40岁以前基本属于认真做事，40岁以后才逐渐领悟到将做事与做学问结合起来，发现结果是很不一样的。 自己至今仍然在坚持，没有松懈。 人活着干什么？就是要把个人的潜力充分发挥出来，为国家、为社会做点事，做点有用的事。,要学会从物质运动的有形（日常教学、科研、产品设计、零件加工、装配调试，具体完成的各种工作做事）中提炼出更有价值的无形（知识、方法、规律、思想、哲理做学问）。 反过来，要学会从思维运动（思考、专注、用心）的无形中创造有形（图纸、原型、产品

41、；专利、著作、论文等）。 （武打小说：悟道、参禅、闭关：做学问）,这才是更重要和更高层面的东西，是属于社会人文（文明）层面、精神层面，具有更久远价值的东西！,因此，要学会善于从实践中凝炼出更有价值的思想和观点，学会从完成了有形的物质成果中凝炼出有价值的、无形的思想成果。 反过来，进一步用这些思想成果来推进学术与事业。,古人云：“朝闻道，夕可死矣！” 能够提出被公众认可的思想，实际比很多物质成果更有价值！ 大学应该是出思想的地方！ 大学应该是为学科、为领域、为国家和世界发展指引未来前进方向的地方！ 思想成果属于理论成果！,创造要靠先进的思想指引； 思想要靠深入实践，深入一线，在实践中细致观察、深

42、度思维、反复比较、不断积累、总结凝炼获得。,无论从宏观还是微观看，物质与精神、有形与无形、运动与静止，经常处于无穷尽（无限）的相互作用和转换之中。,做学问需要深度思维， 需要反复凝炼， 只有养成深度思维和反复凝炼的良好习惯，并长期坚持，才能深刻揭示出客观事物的潜在规律性，才能创造性地开展工作。,深度思维与反复凝炼举例 例1：关于实践的功能 实践是内容最丰厚的教科书； 实践是贯彻素质教育最好的课堂； 实践是实现创新最重要的源泉； 实践是心理自我调理的一剂良药； 实践是完成简单到综合，知识到能力，聪明到智慧转化的催化剂。 2003年5月,例2：关于教育科学研究 教育科学研究是凝炼教育理念，梳理教学

43、规律，深化教学改革，提高人才培养质量，促进师资队伍成长的强大推动力。 2010年12月,例3：关于实践教学的过程 学生在观察中实践，在实践中思考，在思考中领悟，在领悟中成长。 2013年10月,例4：关于高技能人才的定义 高技能人才，是指具有能适应岗位需要的理论知识，掌握常规与现代设备的高超技能或精湛技艺，在产品制造、技术消化、技术革新、产品转化、设备维修或改造，以及人才培养等技术领域或服务领域做出创造性贡献，并主要工作在生产一线的高素质劳动者。 2007年7月,经常有人说“要超越自己”。 自己反复思考，究竟超越什么？ 超越的表象很多，但核心是超越常人所具有的弱点，或者说天性： 自私、短视、懒

44、惰、退缩与趋炎附势。,要不停顿地学习、实践、思考、动笔！ 一定不要以“忙”为借口，要学会改变 自己的思维方式和工作方式。 时间要靠挤出来！ 工夫一定要下在平时! 只有这样，我们才能有高质量的论文，我们的论文中才能出现创见! 完成科研工作、研制产品、开拓市场、人才培养也是这样！,每个人的潜力都非常大，而只有具备开阔的胸襟和优秀的品格，并不断克服个人的习惯天性，才能健康地发挥出最大潜力。,学习学习再学习 实践实践再实践 思考思考再思考 积累积累再积累 凝炼凝炼再凝炼 坚持坚持再坚持,成果=动脑+动手 +动笔+坚持 唯一要避免的： 急于求成,八、工程实践教学与创新实践教学 （一）工程实践教学 经过长

45、期的实践教学经历和国内外的考察，自己把本科中的实践教学归纳为八个方面： 1. 普通劳动实践（解释） 2. 教学实验实践 3. 研究项目实践,4）工程训练实践（综合的实践） 5）工业训练实践 6）社会调研实践 7）虚拟训练实践（虚拟仪器、仿真） 8）毕业训练实践 参与了上面这些实践，学生就脱离书生气，开始走向工程了。,在先进实践教学理念的指导下，经过长期奋斗，创建了以机电工程为主要背景，集工程基础训练、先进技术训练、创新实践训练和综合素质训练为一体，以模块化选课为基本特征，理工与人文社会学科相贯通，课程与赛事互补，课内与课外结合，整体开放，资源共享，服务清华、面向北京、辐射全国的工程实践教学体系

46、。,1. 工程基础训练模块 车工基础训练（一人一机）,设计作品,真实产品,铣工基础训练（二人一机）,用成形法铣齿形,钳工基础训练（每人一工位）,铸造基础训练（自制作18个实习平台）,焊接基础训练 在基础训练中安排有设计与制作结合的综合性训练,设计实物教具，使对焊缝的认识转化为工程意识,电子工艺实习基本功训练,杨叔子院士与谢绳武校长对211工程进行国家级验收,丝网印刷,2. 先进技术训练模块：数控车削训练,数控铣削训练（局域网络自研制）,985二期引进 三轴和四轴加工中心,北京市小学生代表在参观加工中心,北京市中学生在参观加工中心,加工中心: 提升数控铣实习环节 清华学生在操作,见识加工系统、刀

47、库和自动换刀机构,数控线切割二维创新设计与制作（清华大学实验技术成果一等奖）,旋转超声波加工训练（获清华大学实验技术成果一等奖）,消失模铸造训练,学生设计制作的铝制砂箱,表面贴装技术实验,自研制，获清华大学实验技术成果一等奖，并获推广,周远清会长考察并指导,积极发展与美国伟创力、美国环球、以色列华莱等国外著名企业合作，创建了清华伟创力等先进实验室，拥有国际一流的硬件和软件设施,利用EDA技术设计线路版,快速制作印制板,3. 创新实践训练模块 创建了“面上普及、重点提高、项目牵引、赛课结合，因材施教，课内外结合的分层次创新实践教学体系。 (1) 面上普及（落实到每个学生，最为重视）,综合训练: 车工、钳工、铸工、线切割,电子工艺综合训练: 设计与制作结合 稳压电源,机器猫,调频调幅收音机,学生正调试机器猫,学生电子创新实验室 （每年接纳学生70008000人次）,本科毕业就发明家用大屏幕投影电视视美乐的邱虹云同学说：电子创新实验室对他日后的发明有很大影响（获得300万风险投资）。,学生在创新实验室设计与制作,(2) 重点提高（利用第二课堂，按小组进行） 1998年开始，配合学校的创新教学大环境，组织学生参加学生研究训练(SRT）项目。,(3) 赛课互促（以课外为主，小组进行） 中心与机械学院和信息学院合作，参与组织机器人创新设计与制作大赛和第