在工程训练中培养大学生的工程意识

2013-10-21赵树国王亚杰张希洋

沈阳航空航天大学学报 2013年1期

梁峰，赵树国，王亚杰，张希洋

(沈阳航空航天大学工程训练中心，沈阳 110136)

在经济社会迅速发展、全球经济一体化的环境下，大多数高校毕业生的实践能力、创新能力还不能满足社会的需要，传统的工程教育偏重于技术教育或科学教育，不符合现代工程教育理念［1］。进一步落实工程训练教学，培养学生把知识运用于实践的能力与方法是当前进一步提高教育质量必须解决的一个关键性问题［2］。那么，如何真正把我们的人才培养工作落到实处，使我们的教育工作从大学生一入学开始就进入一个良性的循环，使我们的学生逐渐成为一名合格的工程师乃至卓越工程师将是近阶段普通工科高校教育工作者的使命。工程意识是工程师最重要、最基本的素质之一，当我们的学生逐渐树立起现代工程意识，逐渐开始自主学习并自我完善，他们就向卓越工程师迈出了坚实的第一步。高校的工程训练，是帮助学生树立现代工程意识的重要教学环节，高校的工程训练中心可以也应该成为卓越工程师的摇篮。

1 因材施教，积极引导学生树立现代工程意识

工程训练是工科高等院校实践教学工作中一个十分重要的环节，但是大多数的学生对这一实践环节不够重视，我们发现多数学生完成工程训练每项任务的目的很单纯，就是为了“不挂科”。如果仅从完成教学任务这一点出发，我们的实训指导教师可以很轻松地把教学工作完成。但是，我们要做的不仅仅是指导学生完成一些简单的操作和写写报告拿到学分。我们应该通过工程训练让学生知道参与实践的重要性，我们要把敢于实践、勇于实践的精神传递给学生，传递给未来的卓越工程师。我们只有以先进的、科学的工程教育观念指导教育实践，才能实现工程教育的预期目标，培养出大批卓越工程技术人才［3］。要把学生培养成一名卓越工程师，就好比指导长跑运动员参加一场马拉松比赛，工程训练这一教学环节就是这场比赛的起跑阶段，在这一环节，我们不能让任何一名学生掉队。

我们注意到，学生对目前工程训练各个项目的学习热情主要来自他们对新事物的好奇心，而随着实训项目的陆续开展，实操难度不断增加和劳作的辛苦，大多数学生的这颗好奇心会逐渐消散。根据学生的不同表现，我们将学生大致划分为三种类型，即“知难而进”型、“知难而退”型和“漠然置之”型。对于第一种类型的学生，教学过程很顺利，教学效果也很好，在实操环节给他们适当增加难度，可以做得更专业一些。而对于第二种类型的学生，我们只要在其遇到难关即将退缩时给其必要的帮助，帮助其分析问题，引导其自己解决问题，指导教师要把握好这一时机，协助学生树立信心。经过努力，这部分学生的学习效果同样很好。比较难办的是第三种学生，他们的学习目的不明确，正确的人生观尚未确立，我们在督促其端正学习态度的同时，还要把参与实践的重要性向其解释清楚，还要通过生动的实操演示激发他们的兴趣，我们设法通过简单的实操过程帮助其发现自身价值，告诉他们，只要把握好正确的方向，你们一定会很优秀。经过一段时间的努力，我们会在实训总结时给学生们以充分的肯定，告诉他们这次的工程训练做得很好，很成功!让学生们知道他们在参与社会实践这方面的能力是可以被肯定的。同时也要提醒学生们注意，未来的竞争会很激烈，要立于不败之地，还需要并不断自我完善，要把良好的状态保持住。当学生们懂得工程训练重要性并乐于参加实践的时候，就说明学生开始树立工程意识了，但是这时的工程意识还是朦胧的、亟待强化的。作为教育工作者，我们有责任帮助未来的卓越工程师树立好工程意识，引导学生发挥主体能动性，促使学生逐渐做到主动学习、拓展潜能、自主发展和自我完善［4］。

2 注重细节，大学生的工程意识培养从点滴做起

从传统的金工实习到目前的工程训练，大学生的实践内容丰富了很多，我们只要在教学方法和实践教学的细节之处加以完善，就可以在日常教学中很好地培养并强化大学生的工程意识。

3 积极开发研究式、合作式的实训项目并做好归纳总结

在实践教学中培养学生的工程意识，就要引导学生多动脑，提高他们分析问题解决问题的能力。我们将传统实操内容改进为研究式、合作式的项目或任务，学生多以小组为单位，要求小组成员对项目或者任务进行分析、研究并编制加工工艺，指导教师要及时与学生沟通，学习小组经过反复的实践，最终完成任务。这样的实训过程，使学生的实践能力得到了一次全方位的检验。我们采用的方法就是更注重实际效果的归纳法教学模式［5］。

在传统钳工的实操阶段，我们将“七巧板”的加工作为训练内容(图1)，学生每5 人左右为一个小组，加工任务是将厚度为5 mm 的钢板利用锯削、锉削等方法加工出七巧板的7 个组成部分，要求7 个部分拼成的正方形边长为60 mm。接到任务以后，在首先熟悉安全规程并做好劳动保护的前提下，每个小组都要对从备料到工艺编排、再从具体加工到最后检验的整个流程进行具体分析，要求每个成员都要参与完成一或两个部分。这个看似简单的作品包含了分析、讨论、实践、再分析、再讨论、再实践的过程，任何一个环节或是任何一个成员的失误都将功亏一篑。这个训练项目让学生们认识到，安全、快捷并保质保量的完成自己份内的工作是整个团队获得最后成功的根本保证。在整个项目进行过程中，学生们初步确立了安全、质量、团队等意识。

图1 学生手工加工的七巧板

3.1 用角色扮演的方法模拟实际生产

对于工科学生而言，在企业的某些实践活动绝不是校园里的实践活动可以替代的［6］。近阶段，我们正在尝试将学生的工程训练过程尽量与企业生产过程相一致，我们将机械类学生的第二次实训内容作为生产任务下达给学生，为学生营造出一种真实的工程氛围。实训中，学生们组成一个个小型的“新产品”研发团队，团队内部每个成员都要参与“新产品”的加工。同时，每个学生还有各自不同的角色，主要有设计师、工艺员、安全员和检验员等，在整个研制及生产过程中，他们在教师的监督指导下各行其职，既有分工又有合作，学生们设计制作的工程训练作品的复杂度和技术含量较以前都有较大提高(图2)。

图2 学生自己设计并制作的夹具

生产过程中，学生们会遇到各种各样的障碍。他们攻克一道道难关的过程，就是不断进步不断树立工程意识的过程。实践证明，通过这样的方式可以大大提高学生的团队精神和群体合作能力及组织、管理能力［7］。学生们在这一阶段取得的飞跃式进步以及他们受到启发后产生的新思维、新想法使我们将工程教育工作做好的信心更加坚定了。

3.2 将日常考核升级为能力竞赛，重点培养学生的竞争意识

工程意识中有个非常重要的部分，这就是竞争意识。竞争意识的存在，有助于学生提高综合实践能力。开展学生实验技能竞赛，能充分调动学生学习的积极性和主动性，从而提高学生的综合能力［8］。随着近几年实践教学方法的不断改革，我们逐渐将平时实践环节的小测验、小考核进一步优化升级为优秀团队(实践小组)评选、基础创新优秀作品评比和基础操作技能竞赛等小型比赛。在这方面，我们吸收借鉴了职业学校的教学模式，做到“赛教结合，寓学于赛”［9］，在各种竞赛或评比中我们重点考核学生的设计能力、管理能力、合作精神、基础操作技能及创新精神。为了鼓励学生的参赛积极性，工程训练中心定期召集相关学生和教师举行颁奖活动。这样，学生在努力之后得到的回报就不仅仅是工程训练的几个学分那么简单了，他们在拿到各项奖励证书的同时感受到了实现自我价值的喜悦，他们在付出辛苦劳动的同时感受到了参与竞争和发扬创新精神的快乐。

3.3 树立服务意识，为学生拓展思维和强化工程意识搭建一个创新实践平台

创新意识是创新能力的基础，作为本科层次卓越工程师后备人才，除了实践能力外，重点应放在创新意识的培养［10］。要创新，就离不开实践。本科生在校四年，目前的工程训练主要面对大一大二的学生，时间只有短短的几周，而培养学生树立工程意识使之成为合格人才的过程又是一个十分漫长的过程，那么我们能否在工程训练中心为学生搭建一个适合他们后续发展的实践平台呢?回答是肯定的。

我中心现在通过吸取兄弟院校的先进经验、完善管理制度、制定激励政策等工作，实现了部分资源全校共享。目前，中心有专职或兼职的指导教师为各类参加实践活动或竞赛的学生提供方案可行性分析、方案改进、加工技术指导、安全监督等服务，这里设备运转良好、材料充足。来中心从事实践活动的学生只需一次性办理一个简单的手续(填写一份申请表格，由其导师或指导教师签字确认)即可，为了不给学生增加负担，该项活动的资金一律由工程训练中心负责协调或直接提供。经过我们的不懈努力，一支业务熟练、乐于奉献的创新团队正逐渐走向成熟。

培养创新型人才是建设创新型国家的需要，创新型人才要通过创新性的理论教学和实验教学来培养［11］。有了这个实践平台，我们可以将传统的工程训练教学推向更高的层次，进一步向具有现代化意识的高等工程教育迈进，我们将逐步做到:训练目标的先进性、训练内容的综合性、训练安排的层次性、训练对象的多样性和训练方法的现代性［12］。