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以评促建|本科教育教学自评自建成效展示⑲:工程训练中心

为全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,学校以新一轮本科教育教学审核评估为契机,以“以评促建、以评促改、以评促管、以评促强”为核心理念,推出“本科教育教学自评自建成效展示”专栏,全方位展示各单位在推进本科教育教学综合改革中的工作成效和创新举措,凝练可推广的“天理经验”,为加快“双一流”大学建设注入新动能。

中心概况

历史沿革

工程训练中心成立于2006年,作为直属教学单位,面向全校本科生开展机电类工程实训,着力培养学生基础工程实践能力与创新素养。中心依托学校工科集群优势,成为“机电工程国家级实验教学示范中心”和“数字化制造与流程工业国家级虚拟仿真实验教学中心”两个国家级平台的重要组成单位,并建成市级实验教学示范中心与市级科普基地。

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师资队伍

中心拥有一支精干高效、能力突出的师资队伍,现有教职工28人,其中获得高级职称6人(占比21.4%)、中级职称11人(占比39.3%);具有博士学位成员6人(占比21.4%)、“双师双能型”教师15人(占比53.6%),中心成员涵盖教师、实验师和技师,具有丰富的工程实践和双创经验。2020年,中心教师团队获批市级教学团队称号。

教学条件

中心建筑面积1.2万平方米,资产总额超4100万元,设有近30个工程实训室,包括新工科实践平台、智能工业机器人综合实训平台等先进实训平台,建有“U+新工科智慧云平台”和“新工科私有云平台”2个数字化平台。通过了ISO9001、ISO14001和ISO45001三项国际管理体系认证。

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U+新工科智慧云平台

新工科私有云平台

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智能工业机器人综合实训平台–工业机器人技术实训

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新工科实践平台–智能制造核心技术选修课

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先进制造实训

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数控编程实训

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激光加工实训

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虚拟数控加工中心实训

管理架构

中心通过了质量管理体系认证GB/T19001-2016/ISO9001: 2015标准、环境管理体系认证GB/T24001-2016/ ISO14001: 2015标准和职业健康安全管理体系认证GB/T45001-2020/ISO45001: 2018标准,为学生提供了安全、环保、规范的实训环境。设有综合办公室、教学实训部、设备物资部、科技服务部、创新创业部,形成了完善的管理制度体系。

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理念思路

工程实践育人理念。秉承“以学生为中心、多学科融合、产科教融汇”的育人理念,将社会责任、职业道德融入项目式实训教学,构建以智造核心能力培养为特色的多层次、沉浸式工程实践教学平台。将三项国际管理体系认证标准融入实践教学全流程,形成了规范化的工程素养培育机制。

课程、平台、师资协同建设。优化工程训练课程体系、完善新工科实践平台,坚持引育并重,提升师资能力。课程建设为平台搭建提供了教学内容与目标导向。平台不仅为课程实施提供实践场景与技术支持,还助力了师资能力的提升。师资队伍将教学理念与实践经验融入课程与平台建设,三者紧密结合,形成了有机整体。

多元融合服务定位。面向全校开设工程训练系列课程,年均培养本科生约7000人,支撑16个专业通过工程认证;建成天津市高校共享实训基地,承担兄弟院校本科生工程训练课程;承担市级智能制造核心技术高级研修班,培养双师型教师60余人次;依托市级科普基地开展工程技术体验、创客工坊等特色科普活动,年均服务中学生超4000人次,有助于实现服务效能的多维拓展。

措施成效

党建工作措施与成效

中心党总支持续推进“1+6+2”党建工作模式,即以党建为统领,推动党建与业务工作深度融合。6是指:建设“明理工厂”,推动劳动育人工作;强化课程思政,弘扬工匠精神;依托项目制教学,加强师生党员共建;在指导学生大创、学科竞赛方面持续发力;强化政治功能,加强党支部标准化、规范化建设;做好意识形态、安全稳定等工作。2是指:一是党建引领新工科平台建设;二是探索产教融合方面,推进产业链、供应链、人才链、教育链有效对接,建设“智慧工厂平台”。

通过强化党建引领,坚持“三全五育”工作理念为抓手,中心党总支与业务工作同向发力,结合中心特点突出劳动教育,不断完善“明理工厂”课程实施方案和教学大纲、天津市级“科普基地”建设目标和制度规范,形成了以党建引领、专业分工明确、全员协同参与的劳动育人工作责任体系。中心构建以“大国工匠”系列讲堂和党建引领科创为支撑的党建特色品牌,依托党建文化育人平台、工匠文化育人平台、新媒体党建宣传平台、大中小学思政一体化育人平台,实施全员全过程全方位育人,推动思想政治教育入脑入心。坚持以“课程思政、实训教学、以学促赛”的融合育人路径,将思想政治工作融入人才培养全过程。

实验教学示范中心建设

中心以“数字化、网络化、智能化”为建设目标。作为重要组成单位先后获批“机电工程国家级实验教学示范中心”“数字化制造与流程工业国家级虚拟仿真实验教学中心”,并于2023年获推市级示范中心优秀案例。

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中心基于质量、环境、职业健康安全三项国际管理体系认证标准打造的实训教学基地环境建设成果,获得机械类专业认证分委员会、中国机械工程学会等行业专家的高度认可,并成为全国首个《高等院校机械类专业实验实训教学基地环境建设要求》示范单位。

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教学改革措施与成效

工程训练中心以双轮驱动推进教学改革创新:一方面深化教学模式变革,全面推动项目式教学改革,实现从传统实训向培养学生的工程能力素养转型;另一方面聚焦新质生产力发展需求,持续更新智能制造核心技术教学内容,强化智造核心能力培养。改革成效显著:作为重要实践教学平台,支撑学校完成国家级教改项目3项,获市级以上教学成果奖3项(其中国家级二等奖1项);作为牵头单位,联合多院系共同承担省部级以上教改项目3项(含教育部实验教学项目1项、市级重点教改项目2项),获市级教学成果奖1项。其中,2024年获批的教育部实验教学和教学实验室建设研究项目"智造核心技术数字化教学资源开发与师资素质提升实践",充分体现了中心在智能制造教育领域的协同创新能力。

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创新创业建设与成效

工程训练中心构建了完善的创新创业支撑体系,设有"数字孪生工程应用""智能控制与故障诊断"2个研究所、7个学生创新实验室和3个学生科技社团。近4年来,中心教师指导学生获批全国大学生创新创业计划项目46项(其中国家级2项、市级9项),在"互联网+""挑战杯"等学生竞赛中获得国家级奖励36项、省部级奖励120项,5名教师获评"我最喜爱的科创导师"。

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校园开放日——科技创新作品展

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“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛国家级二等奖

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中国国际大学生创新大赛

天津市级金奖

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睿抗机器人开发者大赛国家级一等奖

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中国机器人及人工智能大赛国家级一等奖

师资队伍建设与成效

工程训练中心构建"引育并重、教研融合"的师资发展体系,通过博士人才引进与在职培养双轮驱动等方式,打造了一支精干高效、能力突出的师资队伍。重点建设智能设计、数字孪生等特色创新团队,连续两年承办天津市智能制造核心技术高级研修班,实现了教师智造核心能力提升全覆盖。这一体系成效显著,近4年来,教师团队获批天津市级教学团队,荣获国家自然科学基金项目1项、天津市科学技术普及项目1项、天津市优秀科技特派员项目2项、横向项目11项,发表科研论文45篇,授权发明专利7项。教学创新成果显著,获市级教学成果奖1项、全国高校教师教学创新大赛等市级以上教师竞赛获奖3项,实施教育部产学合作协同育人项目3项,构建了”以赛促教——以研强师——产学协同“的教师发展生态。

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中心特色工作

新工科实践平台建设与成效

2022年建成的新工科实践平台聚焦工业互联网架构、集成数字孪生系统、机器视觉检测单元与工业私有云平台,形成“数据感知——边缘计算——云端决策”的技术闭环。

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建设期间开展了多次校内师资培训,支撑新工科专业课程建设;中心教师基于此平台开设了两门校级公选课/个性化课程,连续两年获批开设市人社局“专业技术人才知识更新工程高级研修项目——智能制造核心技术高级研修班”,校内60余名青年教师获得结业证书。

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平台已支撑了机械工程学院的《智能制造系统专业设计》和《电气控制与PLC原理及应用》、计算机科学与工程学院的《数据挖掘》和《数据可视化技术》、电气电子工程学院的《机器学习》和《现代通信与网络技术》等工科专业理论和实践课程。工程训练中心依托此平台,面向全校开设了《智能制造与数字化工厂实践》和《从0到1开启AI工程实践》两门新工科类公选课/个性化课程。

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中心还依托此平台营造了沉浸式的学习环境,组织学生在多学科融合背景下进行项目式合作交流,鼓励学生基于现有平台资源进行二次开发,申报本科生大创项目和参加学科竞赛,培养学生的创新思维和使用现代工具解决复杂工程问题的能力,获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项赛国家级二等奖。

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平台对提升学生创新实践能力,助力新工科人才培养作用突出、辐射效应明显,相继被新华社、《中国教育报》《中国改革报》、天津电视台、天津广播、《天津教育报》等多家媒体报道。

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新华社、中央广播电视总台国际在线等媒体报道照片

2025年在总结首期建设经验基础上,建成智能工业机器人综合实训平台,其包括工业机械臂、AGV智能物流系统及MES等工业元素,补全“设备自动化——物流智能化——管理数字化”技术链条。两大平台形成覆盖智能制造全要素的实践平台。

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深化现代工程实训课程改革

为适应智能制造人才培养需求,工程训练中心积极推进课程改革,将传统《工程训练I/II》系统性重构为《基础/现代工程训练》课程群,并创新性开设《智能制造与数字化工厂实践》《从0到1开启AI工程实践》等前沿公选课/个性化课程。以OBE理念为指导,针对学生工程基础薄弱、跨学科能力不足等问题,构建了机械、电气、计算机多学科融合的进阶式项目群落,引导学生体验选题分析、设计优化、制造调试、展示评价等完整项目流程,全方位培育学生解决复杂工程问题所需的工程知识、能力素养。不仅包括工程知识与技术实践能力的培养,还包括团队协作、工程伦理、职业规范和创新意识等非技术能力素养的培养。

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工程训练系列课程设计依据、教学目标和教学内容

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工程训练系列课程进阶式实训项目库

编写课程配套教材2部,其中《工程训练—金工实习》印刷上万册,已推广到天津商业大学、天津师范大学、天津农学院等高校。

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课程获评市级一流课程,项目式课程建设经验在校内外广泛推广,有效提升了学生的工程实践与创新能力。

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劳动实践基地建设与成效

2022年底,工程训练中心在学校支持下建成了“明理工厂”劳动教育实践基地,面向管理学院、艺术学院、语言文化学院、社会发展学院等本科生开设劳动教育实践项目,年授课规模达1200人次。

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基地以“职业中的规矩体验,生活中的创意工匠”为主题,设计了适合非理工科学生的劳动实践项目,如DIY艺术支架制作、艺术花箱制作、古铜镜砂型铸造、汽车轮胎更换、创意藻井工艺实践等,将劳动技能与艺术设计、工程思维相结合,培养学生的动手能力与创新精神。

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五育并举下的工业劳动教育课程建设思路

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天理特色文创手机支架

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艺术花箱制作

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创意藻井工艺实践

基地不断创新劳动教育内容,融入大国工匠精神宣讲、展厅参观、安全教育等环节,将思政教育贯穿于劳动实践全过程,引导学生树立正确的劳动观和职业观。2022年,《工程训练I》课程获评天津市劳动教育优秀课程,特色成果入选2023年全国劳动教育视频展播(全国仅50项)。

发挥社会服务职能,建成市级科普基地

2022年,中心获批我校首个天津市科普基地——天津理工大学工程训练科普基地。基地以"拓宽专业知识、增强工程能力、培养创新精神"为目标,建设了工程认知与实训体验、智能制造与先进装备、大学生科技创新成果、智慧管理中心等特色展厅。制定2项科普服务制度,签订10余项合作协议,年均接待我市中学生4000余人次。

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实践平台对外辐射成效

对外实训服务:中心为天津商业大学、天津师范大学、天津农学院等兄弟高校提供工程训练等实践教学服务,年均接待2000人,涵盖基础加工技术、数控加工与先进制造技术、电气与电子技术等,助力兄弟高校人才培养。

高级研修班:依托新工科实践平台,中心获批市人社局“智能制造核心技术高级研修班”项目,已举办2期,学员来自校内外多个单位,包括中石油、中沙石化、烟草集团、核工业理化研究院、河北工业大学、天津大学等,为智能制造领域培养了高素质人才。

科普基地建设:中心年均接待中学生4000余人次,通过参观先进制造加工设备和沉浸式动手体验,向中学生传播工程知识,弘扬工匠精神。