理工科工程訓練課程教學體系的構建與實施

摘 要 工程訓練課程是培養(yǎng)理工科學生工程能力與素質的重要課程。浙江工商大學食品與生物工程學院在非機非電應用型工程類專業(yè)工程訓練體系構建過程中，以機械、電氣、自動化訓練為主體，構建了傳統(tǒng)機械加工訓練、先進機械加工訓練、手工制作拆裝訓練、電氣與自動化訓練、工程仿真模擬訓練、工程創(chuàng)新設計訓練、工程創(chuàng)新綜合訓練和工程專業(yè)訓練等8個訓練模塊，在訓練項目的具體設計上，除讓學生得到較多的實踐動手機會外，還強調創(chuàng)新性和綜合性，將工程創(chuàng)新理念灌輸給學生，在訓練中要求學生有所創(chuàng)新。

關鍵詞 工程訓練；教學體系；訓練模塊；工程能力

中圖分類號 G420 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2013）20-0032-03

工程訓練是高校理工科學生工程實踐能力與創(chuàng)新素質培養(yǎng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)，許多高校不僅設置了工程訓練課程，而且為了確保教學質量，建設高質量工程訓練中心，開展工程訓練模式研究。浙江工商大學十分重視理工科學生工程能力的培養(yǎng)，從2007級開始，食品科學與工程、生物工程等專業(yè)在已有《金工實習》課程的基礎上，增設1學分《工程訓練》課程（必修）。工程訓練是以培養(yǎng)學生工程實踐能力和工程創(chuàng)新素質為目標、以適應現代社會工程技術發(fā)展需求而安排的實踐教學環(huán)節(jié)。構建工程訓練課程教學體系，既無成熟經驗可借鑒，也缺少系統(tǒng)的理論指導，只能在實踐中摸索創(chuàng)新。

一、工程訓練課程教學體系的構建原則

（一）適應專業(yè)特點與培養(yǎng)目標要求

每個專業(yè)都有培養(yǎng)計劃，不同專業(yè)培養(yǎng)目標存在差異。因此，必須區(qū)分理工科專業(yè)類型，構建與此相適應的工程訓練體系。

按專業(yè)特點，理工科專業(yè)類型可以劃分為機械類、電氣類和非機非電應用型工程類。其中，機械類專業(yè)畢業(yè)生主要從事各種機械設備的設計制造工作，其工程訓練課程是以數控加工訓練為主體[1]；電氣類專業(yè)畢業(yè)生主要從事各種電氣設備的設計制造工作，其工程訓練課程主要內容是電工電氣實訓[2]，安排電子、電工、過程控制、機電一體化等實訓項目。目前一些高校的工程訓練體系還不盡合理，偏向性明顯，導致機械類專業(yè)學生沒有電氣、自動化方面的應用技能，電氣類專業(yè)學生不懂得機械設備方面知識。這會造成學生部分能力缺失，限制學生今后發(fā)展。

非機非電應用型工程類專業(yè)較多，如食品科學與工程等專業(yè)，畢業(yè)生雖然不在機電設備設計和制造崗位就業(yè)，但他們也需要具備一定的機電、自動化方面的基礎知識和基本技能，如機電基礎知識和儀器設備的使用維護技能，以勝任技術開發(fā)、應用研究、測試分析等工作。因此，該類專業(yè)的工程訓練，應安排機電、自動化等方面的技能訓練。目前部分高校走折中路線，按機械、電氣等模塊[3][4] 構建課程體系。

（二）滿足學生各階段能力培養(yǎng)需求

學生從入學到畢業(yè)，工程實踐能力與素質的培養(yǎng)應貫穿始終，根據不同學習階段安排相應的訓練內容，使其獲得不同層次的工程能力。工程訓練可以分為工程基礎訓練與工程專業(yè)訓練兩個階段。低年級階段適合安排工程基礎訓練，盡管他們不熟悉或不具備專業(yè)知識與技能，但通過公共基礎或專業(yè)基礎課程的學習，可獲得一些工程基本知識，如果再安排相應的基本技能訓練，既能鞏固所學知識，深化工程觀念，又可以為高年級階段的學習儲備工程知識和技能，有利于專業(yè)課程學習和專業(yè)能力的培養(yǎng)，所以應單獨設課進行全方位訓練。高年級階段可以安排工程專業(yè)訓練，通過專業(yè)課程、專業(yè)實驗、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計（論文）、社會實踐、科技活動等環(huán)節(jié)使學生獲得綜合鍛煉，一般不需要單獨開設實訓課程，部分訓練內容可安排課余時間、節(jié)假日進行。

（三）突出工程實踐動手能力的培養(yǎng)

在構建工程訓練體系時，訓練項目的選擇首先應考慮其能多大程度上提高學生實踐能力，盡量安排一些能明顯提高學生工程實踐動手能力的訓練項目；在訓練項目實施上，應精心制定訓練項目教學大綱和具體實施計劃，探索如何改進項目以增加能力培養(yǎng)的機會，最大限度發(fā)揮訓練項目的作用。

（四）貫穿工程創(chuàng)新理念

工科大學生普遍缺乏創(chuàng)新觀念、創(chuàng)新興趣、創(chuàng)新毅力和創(chuàng)新性思維能力、創(chuàng)新洞察能力，但他們大都具有創(chuàng)新潛能，只要采取適當的方式方法，其創(chuàng)新能力就可以大幅度提高。工程訓練課程應成為激發(fā)學生創(chuàng)新潛能的主渠道。為此，要將工程創(chuàng)新理念貫穿于工程訓練體系中，在設計訓練項目時，有意識地讓學生參與一些創(chuàng)意性、設計性、綜合性訓練。

二、工程訓練課程教學體系的主要內容

為全面培養(yǎng)學生能力，機械類專業(yè)的工程訓練體系應以先進機械加工訓練為主體，適當增加一些電氣、自動化方面的工程訓練；電氣類專業(yè)的工程訓練體系，除電氣類訓練外，增加機械加工方面的訓練。

非機非電應用型工程類專業(yè)可以構建以機械、電氣、自動化訓練為主體、多個訓練模塊集成的工程訓練體系，包括傳統(tǒng)機械加工訓練、先進機械加工訓練、手工制作拆裝訓練、電氣與自動化訓練、工程仿真模擬訓練、工程創(chuàng)新設計訓練、工程創(chuàng)新綜合訓練和工程專業(yè)訓練等，學?？筛鶕嶋H情況進行訓練模塊的增刪調整。

傳統(tǒng)機械加工訓練模塊。教學要求：了解傳統(tǒng)機械加工手段，完成規(guī)定零件加工?？稍诮鸸嵙曊n程中完成。教學內容：現場訓練（鉗工訓練、車工訓練、刨工訓練、焊接訓練）、觀摩訓練（銑磨訓練、鑄鍛訓練）。

先進機械加工訓練模塊。教學要求：了解先進加工理念，熟悉數控加工編程指令，掌握數控加工的基本操作。教學內容：數控車削加工訓練、數控銑削加工訓練、其他先進加工訓練。

手工制作拆裝訓練模塊。教學要求：熟悉手工制作、手工拆裝過程，掌握工具、設備的使用，進一步提高實踐動手能力。教學內容：利用簡單設備與工具進行制作、拆裝模型、認識結構等訓練。

電氣與自動化訓練模塊。教學要求：掌握用電基本常識、電工電子基本操作和自動化裝置基本使用方法。教學內容：安排電路安裝、連接、焊接訓練、自動控制、光機電一體化訓練。

工程仿真模擬訓練模塊。教學要求：掌握仿真軟件的使用。教學內容：通過電腦仿真軟件進行工程實驗、設計與制造。

工程創(chuàng)新設計訓練模塊。教學要求：了解工程創(chuàng)新設計方法，熟悉食品工廠、化工廠的工程設計過程。教學內容：安排創(chuàng)新設計類訓練項目。

工程創(chuàng)新綜合訓練模塊。教學要求：通過訓練培養(yǎng)創(chuàng)新能力和綜合能力。教學內容：安排創(chuàng)意性、創(chuàng)新性、綜合性訓練項目。

工程專業(yè)訓練。教學要求： 通過訓練培養(yǎng)工程專業(yè)能力與素質。安排在高年級進行。教學內容：安排專業(yè)實驗、專業(yè)訓練、專業(yè)實習、畢業(yè)設計（論文）、社會實踐、科研鍛煉等教學環(huán)節(jié)。

三、工程訓練課程教學體系的實施

（一）積極開發(fā)工程訓練項目

優(yōu)質訓練項目的開發(fā)是工程訓練課程教學的基礎。根據訓練模塊集成的要求，開發(fā)數控車削加工操作、數控銑加工操作、飛機模型制作、空竹制作、工業(yè)管道設備拆裝、電工基本技能綜合、電子基本技能綜合、光機電一體化生產線調試、離心泵性能曲線測定仿真、板式塔設計仿真、吸收仿真實驗、流體仿真實驗、數控車削加工仿真、數控銑削加工仿真、工程創(chuàng)新設計、機械運動創(chuàng)新設計與機構拼裝、創(chuàng)意性手工小制作、換熱器模擬創(chuàng)新等訓練項目。

在訓練項目的具體設計上，除了讓學生得到較多的實踐機會外，還強調創(chuàng)新性和綜合性，將工程創(chuàng)新理念灌輸給學生，在訓練中要求學生有所創(chuàng)新。比如，數控銑加工操作訓練，要求學生除完成教師指定零件加工外，還要自行設計一個創(chuàng)意零件，繪制CAD加工圖，編制數控加工程序，最后完成創(chuàng)意件的數控加工。再如機械運動創(chuàng)新設計與機構拼裝訓練，學生除要完成給定機構的拼裝外，還要根據機構組成原理，自行創(chuàng)新設計傳動機構，完成機構拼裝，實現預期的機構運動。

（二）精心編制工程訓練教學文件

規(guī)范完善的教學文件是進行工程訓練課程教學的依據。在多方調研的基礎上，先后編制工程訓練課程教學大綱、各訓練模塊教學大綱、各工程訓練項目訓練指導書和詳細授課計劃，建設工程訓練選課與管理的網站。

（三）改善工程訓練教學條件

完備的工程訓練硬件設施是進行工程訓練課程教學的保證。為保證教學質量，學校多渠道爭取建設資金，購置訓練設備。

參考文獻：

[1]張金玲.以工程素質為導向的工程訓練體系的研究[J].黑龍江教育學院學報，2011（2）：197-199.

[2]李曉寧，駱德淵，黃洪鐘，等.電子類高校大學生工程訓練的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2011（9）：278-280.

[3]郭健禹，陳曉梅.模塊化創(chuàng)新型工程訓練體系探討[J].吉林工程技術師范學院學報，2011（3）：36-38.

[4]吳文江，高占鳳，張建超，等.工程訓練中心教學體系的構建與實踐[J].實驗技術與管理，2010（11）：127-129.

Construction and Implementation of the Teaching System for Engineering Training Course in Higher Polytechnic College

HE Yang-chun

（College of Food Science and Biotechnology Engineering， Zhejiang Business University， Hangzhou Zhejiang 310035， China）

Abstract The engineering training course is a significant link for cultivating the engineering ability and quality of students in higher polytechnic college. In the process of constructing the engineering training system for non-mechanical and non specialties， College of Food Science and Biotechnology Engineering of Zhejiang Business University regarded mechanical， electrical and automation training as the body and constructed 8 modules including traditional mechanical processing training， advanced mechanical processing training， handmade and disassembling training， electrical and automation training， engineering simulation training， engineering innovation design training， engineering innovation comprehensive training and engineering specialty training. In the specific design for training projects， besides giving students more practical opportunities， the college strengthened the innovative and the comprehensive， infused thema the engineering innovation theory and asked them to innovate certainly in training.

Key words engineering training； teaching system； training module； engineering ability