应用型本科转型高校现代工程训练教学体系的实践＊

闫占辉，闫 伟，武 勇

（长春工程学院工程训练中心，吉林 长春 130012）

随着“中国制造2025”强国战略、“新工科”工程教育新理念[1-2]、“大工程观”教育的不断推进，一些地方本科高校逐渐向培养应用型人才转变。学校为注重培养学生工程素养和创新能力，与工业生产实际紧密结合，从实践中提炼教学案例，形成了以“多类型、递进式、多层次、模块化、创新性”为特征，以“大工程观”教育为指引[3]，以互联网、人工智能、数字制造等现代工程技术应用为主线的现代工程训练实践教学体系。

实际运行过程中，通过以学校工程训练项目和学生双创活动为载体，精选传统教学内容，注重工业主流技术应用[4]，强化了学生的基本技能和工艺知识。教师编写的工程训练系列正规出版教材注重课程思政探索、强化劳动意识[5-6]，与学校目前各专业人才培养方案的工程训练课程教学内容无缝对接。

1 工程训练实践教学体系的改进与实践

工程实践教学改进不仅要重构人才培养方案，还需要在课程设置、教学内容、教学方法及手段、教师队伍建设、质量保障体系建设等方面进行宏观统筹、整体设计、持续推进并有效实施。

1.1 工程训练实践教学体系改进的研究方法

研究分析法。分析研究《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》《高等学校机械基础系列课程现状调查分析报告暨机械基础系列课程教学基本要求》的要求与内涵。分析学校2018版各专业人才培养方案毕业要求，以及工程训练课程对毕业要求的支撑矩阵。

调查法。调查毕业生主体工作单位在产品开发生产过程中所采用的新技术、新装备、新工艺，调查省内国家级和省级工程训练示范教学中心工程训练项目开展情况。

外延法。通过构建课内实训教学活动平台和课外创新活动实践平台，拓展实践教学体系，强化实践教学环节，实现课内与课外有效衔接，解决重课内轻课外、重群体轻个体、重独立轻合作的问题。

1.2 工程训练实践教学体系改进的基本思路

搭建“信息技术+”现代工程训练学科交叉平台。适应利用互联网+、人工智能等推进产业转型升级的迫切要求，以工程应用能力和工程素质培养为核心，培养适应地方产业需要的复合型、应用型人才；遵循“大工程、强实践、重创新”的工程教育理念，培养学生具有处理复杂工程问题的能力、较强的创新能力，树立正确的创业意识并终生为之不断努力，同时，通过校企合作协同育人，实现教育与产业的无缝链接，教师通过校企合作协同技术创新加快科技成果转化。

针对互联网+专业、人工智能+专业衍生的典型产品，建立以典型产品的新技术应用为总线、工程应用能力和工程素质培养为核心，对学生进行“工程文化与工程认知、工程训练实践、以项目为驱动的自主学习与创新实践”三个阶段的训练；建成集传统工业技术、先进适用技术、新技术（互联网+、人工智能、大数据）+专业、生产组织运行为一体的“四个模块”，形成适应现代工业技术综合性、多学科专业交叉等特点的工程实践教学体系和创新创业教育基地。

1.3 实施“4443”教学模式

推行“4443”教学模式。以实践教学为核心，形成了集教师、工程师、实验师、技师为一身的“四师”型工程训练教学团队，满足了全校工、管、文、理各专业工程训练需要。构建了由传统制造技术训练、先进制造技术训练、电工电子技术训练和生产组织运行训练“四个模块”，工程认知、工程基础、工程综合和工程创新“四个阶段”的工程实训教学体系。增加了新技术、新工艺、新方法的“三新”教学内容。采用任务趋动教学法，制定了重要技能和能力项目考核纲要和实施方案；建立了以学生为中心的服务型、开放型的工程训练实训开放系统。

逐步形成了教师、工程师、实验师、技师“四师”型优秀教学团队。工程训练中心现有教授3人、高级讲师1人，高级工程师2人，高级实验师、实验师8人、助理实验师8人，高级技师3人、技师4人。吉林省长白山技能名师1人、长春工匠1人、吉林省千名首席技师1人。教师获第一、二、四届全国高等院校工程应用技术教师大赛一等奖各1项，全国工程材料与机械制造基础及工程训练青年教师微课竞赛一等奖1项，吉林省工程训练与金工课程青年教师微课竞赛特等奖1项，近3年教师指导学生获全国大学生工程训练综合能力竞赛国家级特等奖1项、一等奖1项、省级奖近30项。形成的集教师、工程师、实验师、技师为一身的“四师”型教学团队，能够满足全校工、管、文、理各专业工程训练需要。工程训练校级优秀教学团队被评为校级优秀教学团队。

针对近年来年轻教师不断增多的特点，工程训练中心通过以老带新、制定年轻教师年度发展计划、定期举行教学观摩、参与教学研究与改革项目、指导学生课外科技活动、参与各级各类教学比赛、参与教师科技项目实物制作等方式提高年轻教师的教学水平和工程实践能力。

构建了由传统制造技术训练、先进制造技术训练、电工电子技术训练和生产组织运行训练的“四个模块”。工程训练中心结合科技进步和经济社会发展对应用型人才培养需要，近年来增添了激光切割实训设备、汽车钣金修复实训设备、机械拆装考核装置、智能制造仿真实训系统、智能家居实训设备等。

传统制造技术训练模块（9个工种）分别为铸造、锻造、普车、普铣、普磨、钳工、钣金、装配、管工。

先进制造技术训练模块（6个工种）分别为数控车、数控铣、电火花成型加工、线切割加工、激光切割加工、智能制造模拟系统。

电工电子技术训练模块（6个工种）分别为三相异步电动机检修、二次回路保护、室内照明配线（含家居智能控制模块）、低压动力盘及配电变压器、低压电器及控制回路、高压开关检修。

生产组织运行训练模块（3部分）分别为建立真实的工业环境、引入现代企业管理基本知识、成立具有企业管理性质的部分机构。

近5年来，工程训练中心开出了从动力、传动、拆装、加工、检测等全机械系统环节的综合性实训环节，提高学生对机械系统的整体认识和综合性训练能力；增加了智能制造实训模拟系统，体现技术的先进性。

在“工程认知、工程基础、工程综合和工程创新”四个阶段的工程实训教学体系中深化现代工程能力内涵与培养要求。工程能力的内涵主要包括知识的学习及运用能力、工程设计及实践能力、思考分析及判断能力、表达交流及创造创新能力。现代工程能力主要包含：与现代工业生产水平相应的设计、制造、施工、开发、管理能力，与现代科技发展水平相适应的创新精神和综合能力，与市场经济相适应的质量意识、安全意识、竞争意识、环保意识和协作意识。

为培养学生的工程综合和工程创新能力，在焊接综合实训中，学生利用三维软件，自行设计创新作品，如简易小车、小提琴、鲜花等三维实体简体造型，用铁丝、细钢筋通过焊接方法制作。钳工综合实训中，学生将一块钢板通过手工切割、手工钣金制作成简易椅；利用镀锌板采用剪板、弯板、铆接等方法制造小撮子。车铣磨实习中，学生制作简易平口钳。数控车削、铣削实习中，学生组合制作铝合金象棋棋子和棋盘。线切割和激光切割实习中，学生利用PVC板设计并制作一套传动机构等。

增加了新技术、新工艺、新方法的“三新”教学内容。关注机械类、电类工业现场主流新技术，做好前期技术和师资储备，借助学校定期修订人才培养方案，增加新的实训项目。近年来，增加了激光切割、汽车钣金修复、智能制造模拟实训系统等新项目，并加入到人才培养方案的相关专业实训环节中，取得了较好的实训效果。

1.4 实行开放性管理

工程训练中心在承担本科生、专科生工程素质和实践技能培养的同时，也为学生的机电类课程设计、毕业实习、双创活动、实验室开放、社会技术服务提供实践场所，提高资源使用效益。

工程训练不仅面向机械类、近机械类专业的本科生，而且面向经、管、文、理等专业的学生进行全面工程训练，使学生在“大工程观”现代工程训练教学模式下接受全面的工程实训。

工程训练中心依托全国大学生工程训练能力大赛等赛项积极组织和开展大学生创新创业实践活动，学生在中心场所在教师指导下进行自主学习和开展大学生科技创新活动，取得了较好的成绩。

工程训练中心积极挖掘教学资源，课余时间开展实验室开放工作。教师申报的非常规实训项目、学生参加实验室开放情况、学生出勤及成果提交、学生学分、教师评阅及成绩评定、教师工作量计算等实验室开放管理工作等均可在学校“智慧双创云”平台开放实验管理系统完成，提高了开放效率和管理水平。

工程训练中心发挥省级示范中心辐射作用，服务于地方和供水、供热等行业，为吉林省技术技能型人才的培养和选拔发挥了积极作用。

1.5 构建现代工程训练背景下的安全体系

结合学校工程训练实践教学实际，构建了“安全工作是基础，教学工作是中心，其他工作是保障”的现代工程训练工作定位，以此构建工程训练安全体系。

加强制度建设。党政班子成员认真研究《长春工程学院安全管理文件汇编》、学校网格化管理要求和《学校教学管理规章制度汇编》中有关实习安全、仪器设备安全及损坏赔偿方面的规章制度，梳理出涉及学生实习安全、防火用电安全、仪器设备安全方面的规章制度。结合工程训练中心教学特点，制定了《工程训练中心安全生产领导小组》《工程训练中心学生守则》《工程训练中心安全检查巡检制度》《工程训练中心易燃易爆气体安全管理有关规定》《工程训练中心的安全应急预案》《工程训练中心疏散图》等部门安全管理规章制度，并在车间或实训室显著位置制作展板，便于学生了解。通过走访和调研化工类、医药类高校工程训练中心先进安全管理方式，结合部门实际，完善了部分安全标识；各实训部配备了药箱，可对学生简单外伤及时处理；利用教务处实验室经费重新制作了安全口号条幅，使其变得更加醒目、实用；完善了实验室相关管理规章制度。

落实学校安全管理有关要求。层层签订安全管理责任书，确定房间、设备安全管理责任人。坚持工作日的每日专人三查、班子成员每周一次的随机抽查、假期每日一次的检查制度，对存在的问题做好相应记录、马上处理解决。“早查”在学生上课前进行，重点检查实习场所的卫生，设备外观是否出现异常，用电、用水、暖气是否正常，学生着装是否规范，了解学生实习情况。“午查”重点检查实习场所的卫生，设备外观是否出现异常，用电、用水、暖气是否正常。“晚查”重点检查门窗是否关闭，用电、供暖是否正常，大创学生科技活动开展情况。班子部分成员每周一次的随机“抽查”重点检查教师指导学生实习、学生实习着装与操作、实习环境保持等。休息日或假期要每日检查水暖电、门窗等。

加强学生实习安全管理。开展三级安全教育。一级教育为学生进入工训实习的第一节课就是安全教育课程，让学生熟悉车间各个区域、各种标线、要求规范着装，播放典型事故案例片，特别是在周边高校学生工训实习发生的事例。二级安全教育为各个工种实习安全操作规程，每个工种场地均有展板。三级安全教育为岗位安全教育，针对每台机床位置特点、周边环境、设备特点进行安全教育，让师生敬畏规章、敬畏职责、敬畏生命。

改进设备，提高安全性能。改进了剪板机，增加了激光对射检测装置，操作者手指接近刀具附近，剪板机停止工作。另外，在每台车床上增加了夹盘扳手互锁装置，只有把扳手放到指定位置机床才能开动，避免学生实习忘记将扳手从夹盘拿下来，启动机床后扳手从夹盘飞出来。另外，自制了手工弯板机，既方便学生操作，又安全使用。目前正在指导新教师利用插床制作手动剪板机。将车间照明改为节能灯，将热加工电控柜由原来翻板式改造为按钮式。

2 结束语

工程训练中心的建设推动了工程训练课程体系、教学内容和教学方法与手段的改革，构建了适应应用型人才培养的现代工程训练实践教学体系，加强了学生基本技能、综合能力、团队精神、环境意识、管理意识、劳动意识和创新精神培养，提高了实践教学质量。使工程训练中心成为具有较强的实践教学功能、先进的制造技术装备和良好的工程环境的实践教学基地。实践表明：工程训练正朝着集机械、电子、计算机、互联网、大数据、人工智能和管理等为一体的具有现代工程背景的综合工程实践教育方向发展。逐步实现了由“被动实践”向“主动实践”转变、由“提高动手能力”向“提高工程实践能力和创新意识”转变、由“转变思想作风”向“培养综合素质”转变等内涵的根本转变。工程训练教学体系形成了具有应用型本科高等教育特色，并以培养综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新能力为主要目标的新体系。