基于应用型技术人才培养的工程实训创新研究

2021-11-23张海波

中国管理信息化 2021年20期

周威，张海波

（东北电力大学工程训练教学中心，吉林吉林市 132012）

0 引言

新工科是我国继创新驱动发展、“中国制造2025”“一带一路”“互联网+”等一系列重大国家发展战略之后的又一项重大的国家专项行动计划，为我国的持续创新发展注入了新的动力［1］，使我国高等工程教育进入了一个探索和建设工程教育新范式、新结构、新模式、新质量和新体系的新阶段［2］。工程训练是培养应用型技术型人才的重要实践平台，对于培养学生综合创新能力有显著和独特的价值与作用［3］。我国高校拥有非常丰富的工程训练实践教学资源，学生通过工程训练实践，既可以学习和掌握各种工艺知识和工艺方法，还有助于培养严谨的科学作风，提升综合素质。

1 树立新的工程实训教育理念

传统的工程训练实践教学存在两大障碍，其一是学生的认知障碍和轻视心理，其二是教师的传统教学路径依赖和惰性心理。

工程训练是公共基础课，学生来自不同学科专业，普遍缺乏对工程训练实践的认知与理解，认为与其所学专业关系不大，学习态度相对消极。甚至还有相当一部分学生对自己未来的职业定位不准，对职业劳动存在轻视心理，导致在实践教学过程中存在很强的抵触情绪［4］。面对这些问题，教学首先就要更新学生工程训练实践认知，培养他们树立牢固的综合创新理念。通过开设工业认知实习、工业安全与保护、工程训练创新创业训练等专题，转变学生的学习态度，培养学生的工匠情怀，明确认知工程训练是跨学科、跨专业培养实践操作技能和综合创新能力的有效契机与平台，充分利用工程训练发展自身扎实的实践操作技能。

在传统的工程训练教学中，多数高校仍然沿袭教师中心论的范式，教学内容和方式以教师为主，学生既没有思考空间，也缺乏实践机会，“一人动手大家观看”是目前大部分高校工程训练教学常态化的写照，导致学生缺乏甚至丧失学习主动性和学习兴趣［5］。为此，教师应在思想上摒弃传统的教学理念，跨越传统教学路径依赖的藩篱，遵循新工科理念，让学生成为工程训练教学的主体和中心，真正成为体验者和创新者，回归工程训练教学的本质。

2 改革工程实训教学内容

授课指导教师需要通过科研创新、学术交流与工艺实践等方式及时更新教学内容。只有教师掌握最先进的知识，才能保证教学内容匹配现代工业和社会发展需求，保证培养的学生满足企业需求。同时，做好工程训练教学监管，在制度上做好监督。要求教师必须定期更新课程内容，及时将工程领域的新发展、新成果展示给学生。

工程训练理论课被许多学生反映前期学习的理论内容与后续操作内容无联系，因此学生不感兴趣，只是背下来应付考试。对此，必须精炼理论教学内容，做到学以致用。以工程训练数控铣床理论教学为例，首先介绍数控铣床安全规程，然后讲解数控铣床加工工件的步骤，有关数控机床的组成和数控编程内容可以少讲，不讲与本次实践无关的编程代码和按键内容，注重操作细节指导，如返回参考点要先返回Z 轴，避免发生碰撞等。

新颖和精炼的理论教学内容为高校采用新方法培养应用型技术人才、提高教学质量提供了条件。

3 改革工程实训教学方法

教学方法是教学质量与教学效果的关键变量。工程训练课程模块包括公共基础模块、基本技术模块、先进技术模块、控制与测量模块，每个模块包括不同工程训练工种。在新工程理念的指导下，根据工程训练内容的需求，将基于项目学习、翻转课堂、微课教学等教学方法引入工程训练教学之中。

3.1 项目驱动

基于项目的工程训练教学方法是学生在指导教师的引导下完成一个真实产品或零件的制作过程，在完成这个项目的过程中需要进行多个工程模块的实践。这种教学方法使工程训练课程知识体系中主要的4 个应用模块有效结合，建立相互联系。在制造产品完成项目的过程中，学生体验不同模块工种的操作技能，理解不同模块之间、不同工种之间的关系，认识工艺和工业流程的重要性。采用基于项目的工程训练教学方法更有利于教师引导学生树立质量意识、工艺意识、团队意识。实践发现，机械专业的学生有一定的专业基础，可以完成一些较难的项目，因此，机械专业学生进行工程训练实践时运用基于项目的教学方法效果非常好。

3.2 翻转课堂

在工程训练教学中开展翻转课堂教学需要建立一个良好的工程训练知识共享网络平台，为师生之间在课上与课下建立一个交流通道。教师通过网络平台将教学理论重点和实践操作重点以文字、动画、视频等方法预先展示给学生，将课堂讨论题目提前告知学生，提示学生如何收集讨论资料，做哪些相关材料准备及利用平台分享最先进的科技动态信息，开阔学生视野，调动学生参与工程训练实践的兴趣，吸引学生积极参与科技学习和探索。学生通过网络平台提前做好预习，无论学生对专业知识掌握程度好坏，都可以快速融入课堂实践。课后学生如果在进行专业课学习的过程中遇到工程方面的学习困难，需要工程训练相关知识帮助；或者参加大学生各类科技竞赛、创新创业实践大赛等大学生科技活动时，需要工程训练实践操作知识的指导，可以随时通过平台准确找到可以帮助自己的指导教师，并获取各种理论和操作方面的文件和视频资料。实践证明，翻转课堂式教学方法在基础设计模块中的多数工程训练工种效果良好。

3.3 微课教学

微课是以精彩凝练的教学内容和微视频方式讲授某个知识点的片段化、碎片化的重要教学资源。微课以其模块化、合理化、情景化等特点，满足工程训练多样化的学习方式需求，尤其适用于工程训练中先进制造技术教学模块。课堂上教师将先进制造技术知识点以微课形式展开教学，方便学生记忆和理解，学生一旦遗忘，可以通过微视频迅速准确回忆起教师指导的内容。实践发现，如果学生上课仅仅是看微课视频，然后去实践的话，实践操作的失败率非常高，甚至可能出现操作事故。微课引入工程训练课堂教学并不是上课时让学生看操作录像，而是将微课精炼的内容和细致的指导引入课堂。微课引入工程训练先进制造专业教学使课堂上教师讲解与学生自主学习相结合，能提高学生先进制造技术学习效果，同时减轻教师讲授压力，可以把更多精力放在引导学生操作上，既保证工程训练实践的安全，又提高教学效率和质量。

4 建立工程训练课程评价体系

在新工科理念下，依据工程训练课程体系与实际发展情况，考核体系也应有区别。不同课程模块，甚至不同工种需要采用不同的考核方式，如此才能使学生达到应用型技术人才培养要求。

对于工程训练公共基础模块，可以通过笔试方式进行考核，也可以利用计算机实现无纸答题。计算机取代试卷进行理论考试是一个节省人力和财力的考核方法。因为每个学期参加工程训练理论考试的学生数量非常多，试卷考试会占用大量的学校资源。如果使用计算机出题、考试、判卷，可以节省资源，而且效果也很好。对于工程训练操作项目考核，可以采取实验作品检查与检测或者实验报告等方式。对于具有一定创新设计内容的综合型训练项目，不仅要考核理论内容、实验操作，还需要对学生的课堂表现进行评定。例如，学生对创新设计的思考程度、是否积极参与课堂上的团队讨论、是否勇于表达自己的创新思想、语言表达能力水平、工程训练实习责任心等。只有课程内外多种形式、多种角度的考核才能促进学生全方位地提升自我，同时准确体现工程训练体系教学效果。