工程训练教学改革探索与实践

李晓春， 曲晓海， 杨 洋， 周 亮

(吉林大学 工程训练中心，吉林 长春 130025)

0 引 言

随着我国的高等教育有精英教育转变为大众教育，高校教学任务变重，伴随着社会的发展与进步，学生实践技能与社会需要不适应的矛盾越来越突出[1-4]。以吉林大学工程训练中心为例，说明工科学生的工程训练存在如下问题：

(1) 观念问题。实践教学是为培养研究型、复合型、具有大工程意识、创新意识和创新能力、竞争能力的高素质人才打下坚实的基础。是培养高素质工科人才不可缺少的一个重要环节。但很多参加工程训练的学生对这一问题认识不清。学生来参加训练，绝大多数是抱着混学分的态度来的，没有认识到工程训练的重要性。将其简单地等同于劳动，因此很多同学对训练都有一定的抵触情绪。在这种观念影响下学生在上课时普遍存在不注意听讲、玩手机、睡觉、不愿意动手操作等等不良行为。

(2) 成员素质及教学方式方法。现有指导人员素质参差不齐，教学方法单一，有些指导人员的知识严重老化，已跟不上时代的进步。讲述的知识和讲述方法很多都是上个世纪七八十年代的东西，已无法满足现在学生的要求[5-7]。常常是单纯的“讲—做”模式，不能充分调动学生的主动性与创造性。有些工种在教学过程中，往往是指导人员从头到尾演示一遍，包括设备的操作、数据的输入等，学生再重复这一过程。这就造成了学生不动脑思考，只是单一的复制，枯燥无味，并不能学到相应的技能。

(3) 课程安排。现有工程训练实习课程较为单一，各工种联系比较松散。目前只有车工和钳工有所联系，但联系也不是十分紧密。这样不利于学生对整个工艺流程的掌握和理解。学生会出现拿到图纸时很茫然不知从何下手，想加工一件作品却不知道怎样才能一步一步完成。虽然进行了工程训练，但是达不到很好的效果，将来学生们走向工作岗位还要从头学起，并未培养出学生较为完善的工程意识和技能[8]。

1 教学改革建议

1.1 观 念

为了能满足社会的需要，必须更新教育观念，改革人才培养和课程体系。能够培养出具有工程意识、创新意识、能力高素质人才的培养方案和课程体系建设应是以实践基地为载体，以学生为主体，以社会需要为培养目标，集本科理论、技师技能、工程师能力为一身的培养体系。工科学生的工程意识、工程实践能力和工程素质的培养是要靠加强理论教学和实践环节的合理安排才能提高的。满足社会需求的程度是衡量人才培养质量好坏的标准，所以应用型人才的培养要面向基层，面向生产第一线，以满足社会的需求[9-11]。

笔者认为这不是一朝一夕也不是一人所可以改变的，需要多方面的努力来改善学生以及相关人员对实践教学的态度及观念。可多组织一些比赛、课外活动及参观报告等。

1.2 人才储备

工程教育是源于教育而最终又要归于实践的。而师资力量是开展工程教育成败的关键因素之一。目前中心存在着师资队伍中高素质“双师型”数量不足。实践教学由于其特殊性对教师的要求可以说更高，既要有专业实践工程背景又要有扎实的专业知识。面对这种现状，笔者认为应深化体制改革，指定有利于“双师型”教师队伍迅速成长的奖励机制，优化队伍结构，注重实践能力[12-14]。

中心经过申请由吉林大学领导批准，于2011年至今，先后招收8名硕士研究生。并对他们进行较长时间的岗前培训，使他们的政治思想表现、工程意识、实验仪器设备的操作技能以及实践教学的组织能力等都得到了进一步的提高。充分发挥其自身，一专多能，从整体上提高师资队伍的素质和水平。

目前吉林大学工程训练中心现有学校在编职工90人，其中大学以上学历26人，高级职称9人，中级职称10人。技师23人。中心在今后的发展中将进一步吸收优秀人才，提高整体教学师资队伍水平。

1.3 构建梯级工程训练体系

为了加强对学生实践动手能力的培养，使学生具有较强的迎接竞争和挑战的学习能力、实践创造能力和自我发展能力，应改善工程训练模式。

笔者认为训练教学内容应与所学理论知识相结合，因此应分阶段进行的：

(1) 低级阶段。主要学习掌握基本工具，各类仪器仪表的使用，以及基本操作技能的培训。如在金工实习中进行车、钳、铣、刨、磨训练等。

(2) 中级阶段。应通过设定某些专题，或者引进一些科研课程，组织学生在教师指导下，自己动手，组织材料，设计和完成课题任务。

(3) 高级阶段。可以让学生自己进行产品设计、开发；参加各种技能竞赛；参与科研工作活动，将科研工作的内容、手段和目的融入教学之中。

目前我中心低级阶段的教学内容基本完成。中级和高级阶段还未满足，需进一步筹备、发展与建设。

笔者认为工程训练应始终贯穿学生的整个大学生涯，逐步从初级阶段过渡到中级阶段。在条件允许的情况下甚至过渡到高级阶段。

工程训练不应只是走走过场，应把工程意识融入教学中去，充分培养学生的工程意识、质量意识以及经济意识。

1.4 教学方法的改革

1.4.1更新知识，加入科技前沿的相关知识

在不重复理论课程的基础上，将所需掌握的原理知识等讲述后加入一些与课程有关的科技前沿内容，这样可充分调动学生的学习积极性。

授课者应及时更新知识，将一些已经消亡或是不再使用的知识从课程中剔除或简化介绍，引入先进工业生产中所应用的知识。

1.4.2工程实践项目建设

中心工程训练在立足传统金工实习车、钳、铣、刨、磨、铸、锻、焊等传统训练项目，加强数控车、数控铣、线切割等先进制造技术加工训练项目的同时，根据教学实际需要进一步开发了多个工程实践项目。

如机械测量工程实践项目，在这个项目的训练中我们主要是让学生掌握工业生产实际中常用量具的使用，并使用这些量具对零件进行尺寸公差、形位公差等的检测。在内容设计上我们没有选择实验室常用的双管显微镜、光学测长仪等设备，所使用的测量方法都是在工业生产中实际常用的，所使用的量具也是在工厂车间常见的。强调真实工业环境下的实际工件的测量。

目前中心相继增设了机械测量、拆装及气动液压训练项目，目前已将单一的训练项目整合为8个模块、15个工程实践项目。但和社会需要对学生要求相比还有很大的不足，中心计划将在接下来的进一步开发如快速成型、加工工艺等一系列新的实践项目及模块，以适应社会的需要。

中心现有训练项目和其他建设较好的中心比有很大的差距应进一步开设如激光加工、快速成型设备、超声波加工、加工中心、机电一体化综合训练、大型工程软件应用训练、管理技术及工业工程训练等。以便于更好的培养高素质人才。

1.4.3现代化教学手段

随着科技的进步，传统教学已不能满足现今教学需要，计算机辅助教学作为现代化的教学手段，能吸引学生的注意力，化抽象为为形象，使学生形成鲜明的表象，启迪学生的思维，扩大信息量，提高教学效率。

中心在2012年投入30余万元用于电脑、投影器材、触摸屏等现代化基础建设的同时，又投资数万元建设拆装教学——车床主轴箱拆装教学仿真软件。该软件使用Unity 3D交互式开发引擎，结合正确的拆装工艺知识，为实训教学提供真实性强、交互操作方便的虚拟仿真平台。软件开发及使用解决了由于学生对设备的拆装工艺知识掌握匮乏、对工具使用不熟练，错误操作导致零件变形损坏、长期反复的拆装导致配合零件的磨损严重、达不到预期实训效果等问题。学生通过该软件在正确的拆装工艺规则下反复练习，熟练掌握后到实训场地真实拆装验证，通过软、硬件结合的教学方式达到较理想的实训效果。

通过信息化教学方法弥补传统教学手段的不足，解决了传统的实训教学方法难以解决问题。

通过长时间的调查研究可知，现代化教学手段已成为教学中不可缺少的重要环节，其对提高教学质量有着重要意义。中心将在今后发展中，根据教学需要，进一步投入人力物力进一步发展现代化教学。

1.4.4增设创新训练

学生的实践能力是从实训中培养锻炼出来。经调查研究发现，具有启发性的开放式训练是最能培养学生实践能力的训练模式。所谓开放式训练是由学生自己根据题目要求，自由组合(每组成员约2～5人)独立完成设计方案拟定等一系列工作。

训练任务有一定的难度和一定的工作量，需要学生经过团队的不懈努力才可以很好完成任务。学生根据任务要求，自行根据需要将任务分成若干模块。在完成过程中，学生独立选用设计方案、安排工艺流程、独立进行操作、灵活安排进程、 独立对结果进行分析评定，最后独立完成综合报告。指导人员只是在学生经过了反复实验、深入思考，仍存在疑问时才给予必要的指点。这种模式的实践训练强调了训练的实践探索性，对学生来说是一种全新的实践模式，学生具有一定的自主性，打破了被动做实验的局面，营造了一种充分展示个性、激发创新精神和工程意识的实验新格局，有利于提高学生学习的主动性和自觉性，更有利于发挥学生的聪明才智 ，培养学生的实践能力。

目前由于种种原因，中心在开展创新训练上还很不足。中心在充分向各兄弟院校国家级工程训练中心学习的同时，根据自身情况将在今后的发展中逐步加强创新训练。

1.5 编写配套训练指导书及训练报告

为了更好地进行实践教学，中心组织一批专业素质高且长期在一线教学岗位的指导人员编写了训练指导书和训练报告。

工程训练指导书依照教学大纲要求, 针对中心的具体实际来编写,力图把抽象的大纲和具体的训练联系起来。并在每次之后加上思考题。题目尽量做到有难有易、覆盖面广, 使学生可以进一步加强巩固所学到的知识。阅读训练指导书是为了补充现场实习之不足，纠正现场观察时的不准确，通过阅读训练指导书，又反过来去实践中发现问题和寻找答案。

而实习报告则是根据各工训练项目的实际情况编制的，在巩固基础知识的同时，加强技能技巧的考察。让学生可以对实习中所学到的知识有进一步的巩固与提高。指导人员逐份评阅，一方面让学生巩固实习收获；另一方面，又检查了教学效果。

1.6 监督管理

为了能保证所指定的教学质量必须有强有力的监督管理政策。

由于多种原因，在教学管理上及管理制度的执行上，中心目前仍存在一定的问题。如学生上课迟到早退、实习不认真及教学指导人员上课时不认真等等。笔者认为，为了达到良好的教学效果，必须有个严格的管理体系。

(1) 必须对实习有充分的重视。在考勤上、考试上及安全教育上都要与专业课放到同等地位。安全教育更是重中之重。

(2) 奖惩明确。对实习中表现较差、迟到早退，不动手操作的的学生，应给与扣分，对考核不合格及笔试不及格的同学应同其他学科一样进行重修。再次实习并参加考试成绩合格者方可通过。

(3) 与学生之间应该有所互动。定期在学生中对指导人员进行测评，对口碑较好，上课认真的人员给予一定的奖励。同时对同学们普遍反映的上课消极怠工，不认真指导、对学生提出的问题不认真解答的指导人员给予一定的处罚。

(4) 定期组织指导人员进行理论学习和教学比赛。

2 结 语

综上所述，可知中心正处于由传统金工实习向工程训练的转变过程中，将由单纯技能训练型的教学模式向以工程训练为主的教学理念转化，即从单一零件加工的分离实习转变为注重加工工艺流程的整体实习；从简单基础操作技能的重复训练逐步发展到设计与加工并重的综合训练[15-16]。作为高等教育工作者还需要不断努力，不断探索，是培养高素质应用型人才的理念更加清晰、目标更加明确、措施更加得力，充分发挥加强实践动手能力在培养大学生创新精神和研究能力中的作用，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，提高大学生的综合素质，为推动我过高等教育改革和培养现代化建设的高素质复合型人才而做出应有的贡献。

[1] 胡大超，程亦鸣，黄云明，等. 高校工程训练中心建设的模式与思考[J]. 高等工程教育研究，2006(3):33-36.

HU Da-chao, CHENG Yi-ming, HUANG Yun-ming. Reflectionson construction of engineering training centers in university [J]. Research in Higher Education of Engineering，2006(3):33-36.

[2] 孙首群.大学机械专业实践课程综合改革新尝试[J].高教论坛，2012，3(3):62-66.

SUN Shou-qun. Comprehensive practical curriculum reform for maschinenbau major in university[J].Higher Education Forum,2012,3(3):62-66.

[3] 江筱兰.加强实践教学环节，为工科学生提供施展才能的平台[J].中国现代教育装备，2007，11(57):121-123.

JIANG Xiao-lan. To strengthen the practice teaching link, cast to the platform for engineering students [J]. China Modern Educational Equipment，2007，11(57):121-123.

[4] 胡青春,郑志军，张木青，等.华南理工大学工程训练中心建设的实践与探索[J].实验技术与管理，2009，11(26):114-116.

HU Qing-chun, ZHENG Zhi-jun, ZHANG Mu-qing,etal. Practice and exploration of constructing engineering training center in South China University of Technology[J]. Experimental Technology and Management，2009，11(26):114-116.

[5] 刘 英，许延飞，黄 冉.在机械类高素质应用创新型人才培养中的应用[J].高等工程教育研究，2011(2):124-128.

LIU Ying, XU Yan-fei. Application of QFD in the process of cultivating high-quality[J]. Research in Higher Education of Engineering，2011(2):124-128.

[6] 常云龙，李荣德，袁晓光.等强化工程实践能力与创新能力的培养[J].高等工程教育研究，2011(4):101-104.

CHENG Yun-long, LI Rong-de, Yuan Xiao-guang. Enhancing the cultivation of engineering practice ability and innovation competence[J]. Research in Higher Education of Engineering，2011(4):101-104.

[7] 江树勇，任正义，赵立红.从高等工程教育的功能浅谈工程训练的教学定位[J].高教论坛，2010(4):71-73.

JIANG Shu-yong，REN Zheng-yi，ZHAO Li-hong. Analysis of orientation in engineering training teaching in terms of functions of higher engineering education[J]. Higher Education Forum，2010(4):71-73.

[8] 岳学军，陈润恩，洪添胜，等.加强实践环节提高本科生创新能力[J].实验室研究与探索，2009(8):132-134.

YUE Xue-jun, CHEN Run-en, HONG Tian-sheng,etal. Strengthening practical link to improve undergraduate’s innovation capacity [J]. Research and Exploration in Laboratory，2009(8):132-134.

[9] 马鹏举，王 亮，胡殿明，等.基础工程训练课程体系的建设与实践[J].实验技术与管理，2009 (4):100-105.

MA Peng-ju, WANG Liang, HU Dian-ming,etal. Construct ion and practice of course system for basic engineering training [J]. Experimental Technology and Management，2009 (4):100-105.

[10] 朱瑞富，孙康宁，贺业建.等综合性大学工程训练中心发展模式设计与实践[J].实验室研究与探索，2011，30(4):86-99.

ZHU Rui-fu, SUN Kang-ning, HE Ye-jian,etal. Design and practice of development model of comprehensive university engineering training center [J]. Research and Exploration in Laboratory，2011，30(4):86-99.

[11] 杨幽红.能力导向的工科院校模块化课程体系设计与实施[J].高等工程教育研究，2011(2):100-103.

YANG You-hong. Design and implementation of ability-oriented modularized curriculum system in engineering colleges[J]. Research in Higher Education of Engineering，2011(2):100-103.

[12] 徐志农，周继烈，倪益华，等.大工程背景下工程训练课程项目设置及建设[J].实验室研究与探索，2011，31(9):98-101.

XU Zhi-nong, ZHOU Ji-lie, NI Yi-hua,etal. Program set-up and construction of engineering training courses based on large project [J]. Research and Exploration in Laboratory,2011，31(9):98-101.

[13] 张国斌，刘 悦，张树军，等.工程训练教学试件的优化设计[J].实验科学与技术，2011,9(1):123-124.

ZHANG Guo-bin, LIU Yue, ZHANG Shu-jun,etal. Optimizing design of engineering training teaching specimens[J]. Experiment Science and Technology，2011,9(1):123-124.

[14] 李淼焱.创新人才培养模式，深化地方高校教学改革[J].辽宁教育研究，2004(5):54-55.

LI Miao-yan. Innovative personnel training mode, deepening the teaching reform of the local higher education [J]. Liaoning Education Research，2004(5):54-55.

[15] 刘树郁，林明河.实验室管理体制改革的实践与探索[J].实验室研究与探索，2001，20(2):6-8.

LIU Shu-yu, LIN Minghe. Practice and Exploration on Reform of Laboratory Management System [J] Research and Exploration in Laboratory，2001，20(2):6-8.

[16] 陈步云，陈旭凌.浅谈我校实验教学改革的经验与体会[J].实验室科学，2010，13(2):35-37.

CHEN Bu-yun, CHEN Xu-ling. Discussion on experience of experiment teaching reform in our university [J] Laboratory Science，2010，13(2):35-37.