“三縱三深”工程模板實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

杜賢昌，孫立權(quán)

（長(zhǎng)春工程學(xué)院機(jī)電學(xué)院，長(zhǎng)春 130012）

“三縱三深”工程模板實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

杜賢昌，孫立權(quán)

（長(zhǎng)春工程學(xué)院機(jī)電學(xué)院，長(zhǎng)春 130012）

分析了現(xiàn)代焊接技術(shù)與工程、材料成型及控制工程的人才需求，指出了現(xiàn)代工程問(wèn)題的復(fù)雜性、綜合性特點(diǎn)，剖析了現(xiàn)代工程應(yīng)用型人才的工程應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和工程素質(zhì)。在遵循高等工程教育規(guī)律的前提下，構(gòu)建了具有“三縱三深”特征的實(shí)踐教學(xué)體系，創(chuàng)立了工程模板教學(xué)模式，制定了一整套完善的、與工程應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和工程素質(zhì)相配套的教學(xué)訓(xùn)練方案和考核綱要，闡述了重要工程訓(xùn)練環(huán)節(jié)的內(nèi)涵。經(jīng)多輪實(shí)踐證明：新體系可顯著增強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，有效提高學(xué)生的工程素質(zhì)。

“三縱三深”;“工程模板式”;實(shí)踐教學(xué)體系;構(gòu)建與實(shí)踐

當(dāng)前，國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展期，金屬結(jié)構(gòu)制造和機(jī)械制造等行業(yè)急需從事焊接技術(shù)與工程、材料成型及控制工程方面的高級(jí)應(yīng)用型人才。焊接技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)和材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生主要在機(jī)械、建筑、水利、交通、礦山、電力、海港和航天等領(lǐng)域，從事焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接工藝設(shè)計(jì)、焊接工藝編制、機(jī)械產(chǎn)品和金屬結(jié)構(gòu)制造、金屬結(jié)構(gòu)安裝施工以及工程組織管理等工作。畢業(yè)生在實(shí)際工作中所面臨的工程技術(shù)問(wèn)題往往具有綜合性、復(fù)雜性特點(diǎn)，要求技術(shù)人員在掌握現(xiàn)代工程技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上，靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和理論做出快速反應(yīng)，制定出切實(shí)有效地解決方案，及時(shí)解決出現(xiàn)的新問(wèn)題和新情況。因此，應(yīng)用型本科教育的目標(biāo)應(yīng)為，培養(yǎng)知識(shí)、能力和素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展，面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線(xiàn)的高級(jí)應(yīng)用型人才［1］。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，不僅需要設(shè)置科學(xué)合理的理論教學(xué)體系，更重要的在于構(gòu)建新型的實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)向能力的有效轉(zhuǎn)化，使實(shí)踐教學(xué)真正成為學(xué)生提高工程應(yīng)用能力，形成良好工程素質(zhì)的重要平臺(tái)。

一、現(xiàn)代工程應(yīng)用型人才分析［2］

科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步賦予現(xiàn)代工程以豐富內(nèi)涵，決定了工程問(wèn)題的復(fù)雜性和綜合性，從而對(duì)工程技術(shù)人員提出了更高要求。在構(gòu)建新型實(shí)踐教學(xué)體系之前，應(yīng)首先對(duì)現(xiàn)代工程應(yīng)用型人才的工程應(yīng)用能力和工程素質(zhì)進(jìn)行全面剖析。

（一）工程應(yīng)用能力

工程應(yīng)用能力由工程技術(shù)能力和工程組織協(xié)調(diào)能力組成。

1．工程技術(shù)能力

工程技術(shù)能力包括工程基本技能、工程應(yīng)變能力和技術(shù)創(chuàng)新能力。在工程活動(dòng)中，工程技術(shù)能力體現(xiàn)在分析工程問(wèn)題，制定工程方案以及實(shí)施工程方案等方面。

（1）分析工程問(wèn)題和制定方案的能力

分析工程問(wèn)題能力由工況分析能力、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力、計(jì)算能力、工藝分析能力、試驗(yàn)研究能力和制定方案能力組成。其中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力以工況分析能力、計(jì)算能力和繪圖能力為支撐，制定方案能力以分析工程問(wèn)題的前五種能力為支撐。

工況分析能力體現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品服務(wù)環(huán)境、技術(shù)要求分析等方面;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力包括對(duì)機(jī)械產(chǎn)品、建筑結(jié)構(gòu)、水工結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力;工藝分析能力體現(xiàn)在對(duì)零部件備料、裝配和焊接工藝進(jìn)行分析等方面;試驗(yàn)研究能力包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力;制定方案能力體現(xiàn)在制定制造工藝方案、質(zhì)量監(jiān)控方案和編制工藝文件等方面。

（2）實(shí)施工程方案的能力

實(shí)施工程方案能力由裝備使用能力、具體制造能力和質(zhì)量監(jiān)控能力組成。

裝備使用能力包括使用工具量具能力、操作各種工藝裝備能力和操作各種實(shí)驗(yàn)儀器能力;具體制造能力體現(xiàn)在備料、裝配和焊接等技能運(yùn)用方面;質(zhì)量監(jiān)控能力包括制造過(guò)程質(zhì)量檢驗(yàn)、質(zhì)量控制和制成品質(zhì)量檢驗(yàn)。

2．工程組織協(xié)調(diào)能力

現(xiàn)代工程需求應(yīng)用型人才能合理分解工程任務(wù)，有效控制、激勵(lì)和協(xié)調(diào)工程人員，并使之相互融合，迅速有效解決具體工程問(wèn)題?，F(xiàn)代工程問(wèn)題的復(fù)雜性和綜合性特點(diǎn)，決定了應(yīng)用型人才必須具有較強(qiáng)的工程組織協(xié)調(diào)能力。該種能力由工程組織能力、工程任務(wù)授權(quán)能力、工程人員沖突處理能力和激勵(lì)下屬能力等組成。

（二）工程素質(zhì)

工程素質(zhì)是工程技術(shù)人員從事工程實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，靈活運(yùn)用人文知識(shí)和工程知識(shí)，采取正確的思維方法，迅速有效解決工程問(wèn)題的潛能和適應(yīng)性。工程素質(zhì)是技術(shù)人員執(zhí)業(yè)素養(yǎng)（例如，品德誠(chéng)信敬業(yè)）、工作作風(fēng)（例如，作風(fēng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)）和工程創(chuàng)新素質(zhì)，以及團(tuán)結(jié)合作精神和創(chuàng)新精神的綜合體現(xiàn)。

由此可見(jiàn)，工程應(yīng)用型人才應(yīng)具有較高的工程應(yīng)用能力和良好的工程素質(zhì)。

二、“三縱三深”工程模板實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建［3］

應(yīng)用型本科教育重在實(shí)施工程應(yīng)用教育，而工程應(yīng)用教育必須通過(guò)工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)得以落實(shí)。高的教學(xué)質(zhì)量和好的教學(xué)效果，不僅依賴(lài)于現(xiàn)代化的工程實(shí)踐場(chǎng)地和先進(jìn)的設(shè)備，以及教師的精心指導(dǎo)，而且與實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)模式密切相關(guān)。為使大學(xué)生在短短四年學(xué)習(xí)中獲得如此高的能力和素質(zhì)，必須構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系，采用行之有效的教學(xué)模式，以實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

（一）實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的指導(dǎo)思想

1．應(yīng)考慮實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)的有機(jī)銜接和配合，精心安排實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，科學(xué)選擇教學(xué)內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)技能與能力培養(yǎng)目標(biāo)。

2．應(yīng)遵循能力培養(yǎng)規(guī)律，按照由淺入深、由易到難、由簡(jiǎn)到繁的順序，合理安排學(xué)生基本技能、專(zhuān)業(yè)技能和專(zhuān)業(yè)綜合能力訓(xùn)練。

3．應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題所必備的工程應(yīng)用能力（包括創(chuàng)新能力）為核心，并保障學(xué)生在工程活動(dòng)中獲得良好的工程素質(zhì)。

（二）“三縱三深”工程模板實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

緊緊圍繞實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的指導(dǎo)思想，按基本技能、專(zhuān)業(yè)技能和專(zhuān)業(yè)綜合能力的訓(xùn)練順序，將實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)成三個(gè)實(shí)踐平臺(tái)。在每個(gè)平臺(tái)內(nèi)，除現(xiàn)有的各平臺(tái)相應(yīng)課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)外，還分別增設(shè)了工程基本技能綜合訓(xùn)練、專(zhuān)業(yè)基本技能綜合訓(xùn)練和專(zhuān)業(yè)工程綜合訓(xùn)練。經(jīng)過(guò)上述優(yōu)化重構(gòu)后，不僅使實(shí)踐教學(xué)體系在三大實(shí)踐平臺(tái)之間形成了能力和素質(zhì)培養(yǎng)的縱向性和遞進(jìn)性，而且在各平臺(tái)內(nèi)的教學(xué)環(huán)節(jié)之間也呈現(xiàn)出工程應(yīng)用能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)的縱深性，即工程實(shí)踐教學(xué)的“三縱三深”特征。

將“三縱三深”實(shí)踐教學(xué)體系定義為“工程模板式”，不僅因?yàn)樗鲈O(shè)的各綜合訓(xùn)練內(nèi)容源自工程實(shí)際，更重要的是，在實(shí)施教學(xué)過(guò)程中采用了工程模板教學(xué)模式。所謂“工程模板式”是一種以工程應(yīng)用能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)、以典型工程案例為教學(xué)載體、以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為教學(xué)方法、以小組合作為教學(xué)組織形式、以工程應(yīng)用能力為考核依據(jù)、以逼真的工程實(shí)踐基地為教學(xué)場(chǎng)所、以知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化為教學(xué)要求的新型教學(xué)模式。通過(guò)訓(xùn)練使學(xué)生基本具備現(xiàn)代工程應(yīng)用型人才的能力和素質(zhì)。

三、“三縱三深”工程模板實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)踐

“三縱三深”工程模板實(shí)踐教學(xué)體系（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新體系”）只有付諸于具體實(shí)踐，才能避免成果被束之高閣，從而導(dǎo)致相關(guān)教學(xué)改革半途而廢。在“新體系”實(shí)施過(guò)程中，主要對(duì)新增設(shè)的各平臺(tái)綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐研究。

（一）制定教學(xué)方案及其配套的考核綱要

為了檢驗(yàn)“新體系”在提高學(xué)生工程應(yīng)用能力和工程素質(zhì)方面的有效性，保證“工程模板式”實(shí)踐教學(xué)的成功實(shí)施，建立了一整套完善的、與工程應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)相配套的教學(xué)目標(biāo)體系、內(nèi)容體系和評(píng)價(jià)考核體系，即制定了各綜合訓(xùn)練實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)方案和考核綱要［4］。

教學(xué)方案以相應(yīng)能力培養(yǎng)為核心，明確提出教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐成果、教學(xué)組織形式和教學(xué)條件準(zhǔn)備等做出明確規(guī)定，對(duì)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃和進(jìn)程做出周密安排，同時(shí)對(duì)采用的教學(xué)方法和教學(xué)手段給出建議。

考核綱要以考核相應(yīng)能力為核心，對(duì)實(shí)訓(xùn)中擬培養(yǎng)的重要技能和能力項(xiàng)目規(guī)定具體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和考核要求，考試采取過(guò)程考核和成果考核相結(jié)合的方式進(jìn)行，不僅考核學(xué)生最終成果質(zhì)量，而且注重考核學(xué)生在整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的知識(shí)綜合運(yùn)用能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和工程素質(zhì)等。

（二）各平臺(tái)綜合訓(xùn)練具體實(shí)踐實(shí)施

1．基本技能訓(xùn)練平臺(tái)

“工程基本技能綜合訓(xùn)練”將機(jī)械制圖、CAD、測(cè)繪、鉗工加工等基本技能以具體工件加工的形式串聯(lián)在一起，以工程任務(wù)為教學(xué)任務(wù)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成固定加工對(duì)象的測(cè)繪、繪圖、CAD制圖、加工、測(cè)量全部過(guò)程，學(xué)生在車(chē)間完成集中實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，最后以產(chǎn)品的質(zhì)量作為課程教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)過(guò)程真實(shí)模擬了實(shí)際工程要求和工程環(huán)境，以工程任務(wù)整合了不同的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，提高了實(shí)踐教學(xué)的實(shí)效。

2．專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練平臺(tái)

“專(zhuān)業(yè)基本技能綜合訓(xùn)練”主要以機(jī)械與焊接加工組合件為教學(xué)任務(wù)，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)要完成機(jī)械零件的加工、結(jié)構(gòu)件的焊接、組合件的組合及整體件的熱處理和精度測(cè)量，最后同樣以產(chǎn)品質(zhì)量和學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中表現(xiàn)出的工程素質(zhì)作為考核標(biāo)準(zhǔn)。在訓(xùn)練過(guò)程中，不僅訓(xùn)練學(xué)生掌握一般機(jī)械零件的機(jī)械加工方法和測(cè)量方法，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生掌握或了解典型焊接方法的施焊手法、焊接材料的合理選用、焊接設(shè)備的使用及維護(hù)、焊接與切割安全與防護(hù)要領(lǐng)。整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程集合了“機(jī)械設(shè)計(jì)”、“精度與測(cè)量”、“材料科學(xué)基礎(chǔ)”及金工實(shí)習(xí)中的焊接訓(xùn)練內(nèi)容。

3．專(zhuān)業(yè)綜合能力訓(xùn)練平臺(tái)

“材料成型綜合實(shí)驗(yàn)”包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析四個(gè)方面。在教學(xué)過(guò)程中，鍛煉學(xué)生面對(duì)工程問(wèn)題和科研任務(wù)，綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能操作實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)觀察并捕捉有價(jià)值信息，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析并能得出正確結(jié)論，為解決工程問(wèn)題、完成科研任務(wù)提供強(qiáng)有力的技術(shù)指導(dǎo)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力的目的。

“金屬結(jié)構(gòu)制造綜合訓(xùn)練”包括金屬結(jié)構(gòu)焊接生產(chǎn)工藝過(guò)程設(shè)計(jì)訓(xùn)練、焊接制造過(guò)程訓(xùn)練和焊接質(zhì)量檢驗(yàn)訓(xùn)練三個(gè)方面。在實(shí)施過(guò)程中，著力訓(xùn)練學(xué)生對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的合理性分析能力、焊接工藝方案的初步設(shè)計(jì)能力、工藝文件的編制能力、制造工藝的具體操作能力和質(zhì)量控制能力、質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能力、質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)能力、焊接缺陷的處理能力以及生產(chǎn)組織能力等。

四、“三縱三深”“工程模板式”實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施效果

實(shí)踐證明：“新體系”不僅解決了原有實(shí)踐教學(xué)體系教學(xué)環(huán)節(jié)銜接錯(cuò)位、實(shí)踐教學(xué)形式單一且功效低下等問(wèn)題，而且遵循實(shí)踐教學(xué)規(guī)律，分清主次，突出重點(diǎn)，使學(xué)生的工程應(yīng)用能力和工程素質(zhì)得到全面培養(yǎng)，提高了實(shí)踐教學(xué)的功效。具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出來(lái)的綜合應(yīng)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力普遍提高。

用人單位反饋結(jié)果為，學(xué)生在具體技術(shù)崗位上適應(yīng)能力和上手能力強(qiáng)，工程應(yīng)用能力和工程素質(zhì)較高。畢業(yè)生以其扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、嫻熟的專(zhuān)業(yè)技能、良好的科研實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合應(yīng)用能力獲得了的相關(guān)行業(yè)用人單位的高度贊譽(yù)。

從“國(guó)際焊接工程師”培訓(xùn)結(jié)果看，所有參培學(xué)生通過(guò)了考試且成績(jī)優(yōu)良，培訓(xùn)方對(duì)學(xué)生在整個(gè)培訓(xùn)過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的知識(shí)掌握程度和實(shí)踐應(yīng)用能力給予了高度評(píng)價(jià)。

“新體系”經(jīng)過(guò)多年理論研究、方案設(shè)計(jì)和實(shí)踐檢驗(yàn)，最終凝練形成。該體系以現(xiàn)代工程為背景，以一整套完善的教學(xué)方案和考核綱要為訓(xùn)練指導(dǎo)文件，以工程模板為教學(xué)模式，以工程應(yīng)用能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)為主線(xiàn)，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為最終目標(biāo)，具有“三縱三深”特征，是應(yīng)用型本科教育在實(shí)踐教學(xué)體系方面的重要改革與創(chuàng)新，可為應(yīng)用型本科院校建立科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才提供重要的參考。

［1］ 杜賢昌．材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)工程應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建［J］．長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2012（2）：112－114．

［2］ 張鳴放．優(yōu)化集中實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)過(guò)程的研究與實(shí)踐［J］．長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2011（2）：131－132．

［3］ 史秋衡，王愛(ài)萍．應(yīng)用型本科教育的專(zhuān)業(yè)特征［J］．教育技術(shù)教育，2008（28）：29－31．

［4］ 張鳴放．大學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的改革與實(shí)踐［M］．長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2007：48－55．

［5］ 李青．以素質(zhì)教育理念引領(lǐng)學(xué)校教育教學(xué)工作［J］．中國(guó)高教研究，2006（6）：12－14．

The construction and practice of engineering templates teaching mode's practical system characterized by“three vertical and three deep”

DU Xian － chang，et al．
（Changchun Institute of Technology，Changchun130012，China）

The talent demand on the modern welding technology and engineering together with material forming and control engineering is analyzed in this paper，and the problems of modern engineering is characteristic of complexity and comprehensive．The ability structure and quality on engineering application are dissected for the engineering application type talent．Following the higher engineering education law，a new practical teaching system is built，and characterized by“three vertical and three deep”．A project template teaching model is firstly established．A set of perfect teaching scheme and examination outline are developed，matching with talents'engineering application ability structure and engineering quality．The connotation of important engineering training link is expounded．After several rounds of practice，the result shows：the engineering application ability of the students can be significantly enhanced;the engineering quality of the students can be improved by implementing the new system．

the“three vertical and three deep”type;engineering templates teaching mode;practice teaching system;construction and practice

G64

A

1009-8976（2014）02-0126-03

10．3969/j．issn．1009-8976．2014．02．039

2014－03－01

杜賢昌（1969—），男（漢），山東萊州，副教授主要研究焊接材料、焊接工藝及新型弧焊電源。