面向卓越工程师培养的工程训练实践教学模式探索

2015-08-10刘建伟魏德强吕汝金廖维奇

广西教育·C版 2015年7期

关键词：工程训练实践教学模式卓越工程师

刘建伟　魏德强　吕汝金　廖维奇

【摘要】针对桂林电子科技大学工程训练实践教学的现状，对教学模式进行了探索，提出了面向卓越工程师培养的工程训练教学体系、教学安排、教学内容和教学方法改革的新思路，以通过工程训练实现校企联合培养无缝对接的目标。

【关键词】卓越工程师工程训练实践教学模式

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889（2015）07C-0046-02

为了促进我国由工程教育大国向工程教育强国的过渡，教育部于2010年6月启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）。随后，国内诸多“卓越计划”高校对本科教学模式、教学计划、教学管理等方面进行了周密部署，并已取得众多阶段性成果。桂林电子科技大学作为第二批获准加入“卓越家族”的高校之一，自2011年以来相继有6个本科专业实施“卓越计划”，为保证此计划的顺利开展，学校对相关专业培养计划、教学模式等方面进行了改革。

工程训练中心作为高等院校重要的实践教学基地，以其独特的实践教学条件，为校内教育与企业培养的联合构架了最有效的中间枢纽，肩负着大学生实践动手能力、综合创新能力、团队协作能力培养的重担。然而，传统的工程训练实践教学模式存在实践内容单一、工程背景不足、校企严重脱节等问题，从而导致应届毕业生面对社会、面对企业时感到茫然，无从适应，缺乏竞争力。为了改变当前工程训练实践教学中存在的问题，保证“卓越计划”的顺利开展，工程训练中心从工程训练实践教学模式方面进行有益探索。

一、构建分层次、递进式实践教学体系

为实现卓越工程师的培养目标，让学生在不同阶段切身体验工程训练的真正内涵，中心提出“以工程认知训练为基础，突出传统工艺知识的培养；以工程提高训练为平台，实现先进制造技术的普及；以工程综合创新训练为目标，倡导综合素质和团队协作的全面发展”。针对不同专业、不同阶段的教学需要，将传统制造训练与先进制造训练、基本技能训练与综合创新训练有机结合，构建分层次、递进式的工程训练教学体系。工程训练实践教学体系如图1所示。

图1 工程训练实践教学体系

“卓越计划”专业学生实行“集中+开放”的训练方式，在规定教学时间之内完成由易到难、由浅到深、由专到综的三层次、递进式训练内容，各层次实践教学内容与学时分布如图2所示。各层次具体训练如下：

图2 工程训练实践教学内容与学时分布

（一）工程认知训练

工程认知训练主要包括传统机械制造技术训练和传统电子制造技术训练。传统机械制造技术训练通过参观讲解、演示和动手操作，使学生了解车、铣、刨、磨、钻、钳、锻、焊等加工方法的基本原理、操作要领，熟悉各种工量具的使用方法，体会从原材料到产品的一般生产过程；传统电子制造技术训练通过收音机、音响等电子产品的装配与调试，对各种电子元器件功能、电子组成原理及控制方法有一个初步了解。

（二）工程提高训练

以现代制造技术为平台，对学生进行先进制造技术、电子组装与封装技术、特种加工技术等方面的训练，以达到开拓学生工程视野、培养学生工程素质的目标。现代机械制造训练主要完成数控车、数控铣、加工中心、数控冲压等任务；现代电子制造技术训练主要进行电路板的设计、PCB板的制作、元器件的装配、模块和系统调试，实现集成电路设计、制作、装配、调试、检验全过程的训练；特种加工技术训练主要完成电火花成形加工、线切割加工、激光加工、超声波加工、快速成形等内容。

（三）工程综合创新训练

工程综合创新训练是在工程认知和工程提高训练的基础上，以任务驱动方式开展的一种创新实践活动。任务源自于指导教师命题和指导教师审核通过的学生自由命题，内容涉及大赛命题、典型产品、创新作品等诸多方面，学生利用已学知识积极主动地探索各种解决任务的途径，选择最佳方案，最终实现解决问题的目标。在工程综合创新训练过程中，以学生为主体，在指导教师的引导下，通过“自由组队——选定题目——自行设计与制作——技术文件撰写——答辩——自我总结”六环节的训练，大大提高了学生综合创新能力、团队协作能力和自主学习能力，同时也为学生步入企业自主学习奠定了扎实的基础。

二、实行跨学科、宽平台的交叉工程训练

学科间的交叉渗透、相辅相成是现代工程学科的重要特征，是卓越工程师培养的基本要求。目前，我校的“卓越计划”涉及机械、电子、通信、计算机、测控、材料等6个专业，按照传统的工程训练安排，各专业单独训练和考核。为了更好地激发学生的创新热情、拓展学生的专业视野，针对卓越专业拟采取多学科训练交叉进行的方式，表1为两种训练方式的比较。

表1 单专业与多专业训练方式比较

训练方式单专业逐一训练（传统）多专业交叉训练（改进）

特点耗财：本中心每批次正常训练容纳量为180人，目前各卓越专业年均招生人数为60人，单一专业训练势必造成实验设备、实验场地的大量闲置；优化资源配置：以3个专业为一批次进行训练，每批训练人数180人，达到了最佳的资源配备条件；

耗时：以每个专业训练年均70学时为例，6个专业年训练为420学时，这将导致本中心实践教学任务繁重的现象更加严重；缓解教学安排压力：以3个专业同时训练为例，6个专业分成两大批即可完成训练任务，年训练为140学时，大大缓解了教学任务繁重的现状；

学科结构单一：以单个专业进行训练，导致了学生的专业知识结构狭窄。跨学科卓越团队：在多专业训练过程中，鼓励跨学科组队开展综合创新活动，通过多学科的交叉、渗透、融合，为学生的创新提供了新视角、新思路和新途径。

三、开展真实企业生产模式的工程实践教学

企业作为市场经济运行的主体，了解本行业的发展趋势、掌握本行业的前沿技术，是检验高校人才培养成效的最佳“裁判”。因此，“卓越计划”明确提出建立高校与企业联合培养机制、企业深度参与人才培养过程的要求。在工程训练过程中，必须摒弃过时的、缺乏工程背景的训练内容，通过深入企业一线，了解当前企业生产所需，并结合学校所处地域特点，为学生开设具有企业背景的真实工程训练内容，通过“真刀真枪”的磨练为“卓越计划”学生步入企业提前营造一种真实的企业生产模式。

四、丰富工程训练实践教学方法

良好的教学方法是提高实践教学效果的重要因素之一。传统的工程训练主要采用指导教师讲解、演示，学生模仿操作的教学方法。但是随着工程训练内容的不断扩充、操作难度的不断增大，学生在较短的时间内消化、掌握具有较大的难度，为此本中心对现有工程训练实践教学方法进行了如下补充。

（一）引入微课教学手段，满足学生自主学习要求

针对工程训练内容繁杂、操作性较强的特点，将各个训练内容制作成微课上传至工程训练网络教学资源库，以保证自主学习的学生不受时间、空间、场地的限制，实时开展在线学习。

（二）开发虚拟仿真教学平台，开阔学生工程视野

针对一些难以实现的训练项目（如高危、高要求、高成本、高损耗等项目），通过开发虚拟仿真实践教学平台，让学生身临其境地完成训练内容，同时开阔了学生的工程视野。

（三）开展先进技术专题讲座，培养学生大工程意识

聘请企业技术骨干开展先进生产技术、设备和典型加工过程的专题讲座，使学生感受真实的现代工业生产技术和环境，真正体会和培养大工程意识。

工程训练作为“卓越计划”专业学生实践教学的必修课，在卓越工程人才培养过程中发挥着重要的作用，通过对工程训练教学体系、教学安排、教学内容和教学方法等内容的探索，提出了符合本校“卓越计划”培养的新思路、新方法。

【参考文献】

[1] 林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究，2011（2）

【基金项目】广西高等教育教学改革工程项目（2014JGB139）；国家级实验教学示范中心教学改革项目（ZJW11051和ZJW11055）