学分制下工程训练教学体系设计与思考

刘翔　王蕾（等）

[摘 要]工程训练是在原来金工实习的基础上融入电子、计算机、控制、材料等专业的知识，并将现代工业的先进制造技术、先进工艺引入课堂，着重培养大学生大工程意识和创新能力的一种全新的实践课程。在我国高校中学分制扎实推进的背景下，比较了在工程训练课程中实施学分制改革前后教学对象、教学内容、教学设计、教学性质等方面发生的变化。

[关键词]学分制 工程训练 金工实习 教学设计

[中图分类号] G642.44 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）15-0113-03

一、学分制下工程训练教学模式与传统工程训练教学模式的比较

学分制[1]是一种以取得毕业所需总学分作为毕业标准的软性管理制度，它要求按照培养目标和教学计划中各门课程及教学环节的学时量，确定每门课程的学分，设置必修课和选修课，规定各类课程的比例，设定准予学生毕业的最低总学分，学生完成规定的总学分后方可毕业。由于学分制管理能够充分发挥学生学习的主动性和灵活性，使学生能够根据自身能力情况合理安排自己的学习时间，制订适合自己的学习计划，因此目前国内各高校普遍都在进行该方面的教学改革工作。

工程训练是在原来金工实习的基础上融入电子、计算机、控制、材料等专业的知识，并将现代工业的先进制造技术、先进工艺引入课堂，着重培养大学生大工程意识和创新能力的一种全新的实践课程。[2]

尽管工程训练课程定位于学生创新意识与工程意识的培养[3]，但是在以往的传统模式下，很多高校在教学运行中仍然沿袭着金工实习的教学模式。从教学形式上来看，这种模式下学生以班级为单位在一段时间内集中参加工程训练。学校会根据参训学生专业的不同而将各专业划分为机类、近机类和非机类等三个大类，并安排不同的实训学时以适应各专业的实际需要。从教学内容上看，传统模式依旧沿袭了金工实习课程中的铸造、锻压、热处理、车削、铣刨磨等工种的训练，而对现代工业中的先进制造、自动化制造等技术鲜有涉及。从教学设计上看，传统模式以教为主，强调指导教师的主导作用，学生则通过观察、模仿和重现指导教师的操作达到学习的目的。从教学性质上看，传统模式重在强调某种职业技能的训练与获得，而忽视了学生在学习过程中的主观能动作用，因此它更应该被划入职业教育或者技能教育的范畴，与真正的工程教育[2]还存在一定的差异。

学分制是我国高等教育改革的发展趋势，这一点已被越来越多的教育者所认可。学分制下的工程训练教学模式打破了以班级为单位集中实习的教学形式，使学生可以根据自己的学习安排和自身的兴趣特长自主安排实习时间和内容，学习的效率和主动性大大提高。而在教学内容上，学分制模式不仅会设置基础制造技术的训练项目，还有意识地安排一些先进制造技术、智能自动化制造技术的训练项目，一些有条件的高校已经开设了柔性制造系统（FMS）生产线实习项目，让学生的专业发展与业界前沿生产技术发展保持一致。在教学设计方面，学分制以学生学为主，特别注重学生自我学习与协作学习，强调利用各种信息资源或教育技术来学习，支持学而非支持教，鼓励学生独立或是协作完成一项有意义的任务。从教学性质上来看，这样的工程训练更接近工程教育的要求。它不仅要求学生掌握一定的实践操作技能，还要求学生掌握更加系统的专业基础知识和独立思考与解决问题的能力，为学生创新素质的培养奠定知识基础与能力储备。

二、适应“大工程”观的学分制工程训练教学体系设计

“大工程”的概念最早是在上个世纪90年代由美国的MIT院长乔尔莫西斯在一份名为《大工程观与工程集成教育》的规划文章中提出的，他认为：“大工程观是对为工程实际服务的工程教育的一种回归。”大工程观要求培养出的学生既具有宽广、坚实的理论知识体系，又要具备从事现代工程实践中生产制造、创新设计、管理决策等方面的能力。2006年6月，教育部战略研究重大专项“面向创新型国家建设的中国工程教育改革”研讨会提出，要使课程设置从单一的“工程专业课程”传授转变为以“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系，标志着大工程观的教育理念已经成为高等工程教育院校教改的共识。[4]

工程训练与工程教育在哲学范畴里是特殊与一般的关系，所以上述共识是国内高校进行工程训练教学改革的指导思想。学分制下工程训练教学体系建设应以“大工程”观对学生培养提出的要求作为开展各项设计、改革工作的出发点和落脚点。

学分制下的工程训练课程最典型的特征是在教学过程中具有不连续性。这种不连续的教学往往会使学生在学习中顾此失彼，课程的教学质量也随之降低。任何事物都是一分为二的，教学的不连续性也能在教师对学生的循循善诱中转换成推动教学改革的动力，其方法就是对工程训练的教学体系进行重新设计。这主要包含以下两个方面的工作。

一是要确立以学为中心的教学设计原则。工程训练的目的是要将学生作为具有主观性的客体来培养，而不是将学生作为只具有模仿性的客体去塑造。强调以学生为中心，发挥创新精神、将知识外化和实现自我反馈是体现以学生为中心的三个要素，也是大工程观在工程训练教学中的具体体现。学分制下工程训练课程在时间上出现的这种不连续性，恰好为学生进行自主学习，将课堂知识与劳动技能向课外迁移进行创造性学习提供了难得的机会。教师在课堂上除了进行必要的基础知识和基本技能的传授之外，更多的应该是指导学生如何在课外开展独立或协作式学习，并对他们在自主学习中遇到的困难给予帮助。计算机仿真、计算机辅助设计制造等现代化技术为学生开展创新型工程训练提供了有力的软件支持，教师要鼓励学生深入学习这些软件技术以备日后之需。总之，必须要彻底改变以往那种以教为中心的教学设计原则，确立以学为中心的教学设计原则，充分利用现有教学资源积极引导学生开展探索创造性的学习，在学习中逐渐树立工程意识和积累解决工程问题的经验，这才是符合大工程教育理念的工程训练。

二是要精炼教学内容，以项目为载体，以模块为单位开展教学活动。项目教学法本是工程训练课程最佳的一种教学方法，但实行学分制后出于学校整体课程安排的考虑，工程训练课程的课时数有所减少，每次课的教学时间也被压缩到半天的时间。因此，在不降低教学质量的前提下完成项目的设计与实现，就必须对教学内容进行精炼。对于那些必须掌握的基础知识和驾驭加工设备进行项目产品加工的必备操作技能仍然是课堂教学的重点，而对于那些起支撑作用的知识和其他的操作技能则可以引导学生通过上网搜索、查阅文献、观看演示视频等途径在课外自主学习。教学内容的模块化是国内很多高校解决学分制下教学时间缩短的有效手段。一个较复杂的项目不可能在半天時间内解决，将它分割成一个个相对简单独立的单元，这些小单元是可以在短时间内完成的，最后通过系统集成将这些小单元重新组合成复杂的项目，这便是模块化的基本思想。模块的设计一方面要将项目分解成能在规定时间完成的小单元，同时也要考虑各模块之间集成的接口设计。适应性强的模块接口对更新模块教学内容有事半功倍的作用。

三、学分制下工程训练教学体系设计面临的问题

教学设计既是教学中的一个重要环节，也是一项复杂的系统工程。正如加涅所说：“教学是以促进学习的方式影响学习者的一系列事件，而教学设计是一个系统化的工程。”因此它绝不是一件一劳永逸的事情，我们必须要应用系统的研究方法探索教与学系统中各要素之间及要素与整体之间的本质联系，以更好地解决在教学实践中发现的问题。目前，学分制下工程训练教学体系设计的问题主要集中在下面几个方面。

第一，教学时间缩短，课程连贯性降低。这个问题在上面的论述中已经提到，学分制本来就是一种弹性学制或弹性教学管理制度，进行弹性管理本是为学生独立性、创造性的发展提供必要的条件。但是如果作为独立性、创造性学习主体的学生没有充分利用课程之间的关联进行学习与发现时，就会造成学习效率与教学质量下降的后果。因此作为在教学过程中起监督作用的教师一定要对此做好风险估计，切实督促、指导学生开展课外学习。

第二，基础理论知识的学习与工程训练不同步的矛盾会进一步突出。理论知识是进行实践与创新的基础，同时也对实践与创新起指导性的作用，没有科学的理论的指导就无从谈创新。另一方面，获取理论知识的目的就是为了将其转化为现实的生产力，即进行实践创新。在学分制模式下，理论与实践的矛盾主要由两个因素造成：一是由于教务处下达教学任务时，为统筹全校教学进度，会使部分学生在没有修完相关理论课的情况下先修工程训练课程。二是课堂教学时间的缩短，导致教师在课堂上对理论知识的介绍减少。对此方面的问题，教师也应有充分的认识，要在课堂上本着适度、够用的原则介绍理论知识；课后要为学生列出自学参考资料清单，鼓励学生通过自学发现实践中的不足，独立找到解决问题的方法。

第三，教学模块的设计难度进一步加大。随着学分制在我国高等学校教学改革中的不断深入推进，很多学校已经完成了从试验期的半学分制或不完全学分制向完全学分制的过渡。在这样的背景下，学生的选课机制又会发生深刻的变化。以专业班级为单位的工程训练教学模式将被彻底打破，取而代之的是来自不同专业不同班级的学生组成一个暂时的学习集体接受工程训练教育。由于不同专业对于同一知识点、实践技能的要求不同，工程训练课程的教学目标的制订将是一个极富挑战性的问题。由此带来的教学内容制订上的问题就集中体现在工程训练教学模块的设计上。

第四，教学过程中的安全问题会更加突出。安全问题是关系到每个学生生命安全，千万个社会家庭幸福的严肃问题。对于工程训练这种可操作实践性很强的课程，安全问题应放在尤为突出的地位。在传统的工程训练教学模式中，学生都是在教师引导下按照既定的教学计划完成加工任务，一般很少出现安全问题。但在学分制模式下，由于学生加工的零件都是按照自己的设计理念完成的，指导教师一方面要进行设计上的指导与修正，另一方面又要进行加工的指导，在无形中分散了教师对安全问题的注意力，若再加之学生人数过多，指导教师人数不足，就极易发生安全问题。

四、结束语

学分制改革对工程训练教学改革来说是一种新型模式，其目标是培养具有创新能力的高层次工程技术人才。由于工程训练课程的特殊性质，使得这项教学改革的难度颇大，以至于在我国高校中开展此项改革并不顺利。但这种改革发展的趋势已被绝大多数工科院校的教学实践者和教育研究者们所认可。将推进工程训练学分制改革的任务与“大工程”教育模式有机地结合在一起，精心设计工程训练教学体系，采用以引导学生探究、发现问题为导向的教学方式，强化实践技能与理论的培养，为此项教学改革的成功提供了一种参考的方法。

[ 注 释 ]

[1] 左延红，张克仁.完全学分制下开放型工程训练教学体系[J].实验室研究与探索，2013（1）：143-146.

[2] 王杰，廖维奇.关于构建学分制下开放型工程训练体系的设想[J].桂林电子工业学院学报，2007（2）：165-167.

[3] 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.

[4] 孫立民.关于大工程观下高等工程教育改革思路的思考[J].教育教学论坛，2010（33）：18-19.

[责任编辑：覃侣冰]