模塊化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式下工程訓(xùn)練研究探索

呂汝金，魏德強(qiáng)，劉建偉，王喜社

（桂林電子科技大學(xué) 教學(xué)實(shí)踐部，廣西 桂林 541004）

工程訓(xùn)練是工科教學(xué)計(jì)劃中一門(mén)必修的工藝性基礎(chǔ)課和工程實(shí)踐課，是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)提高學(xué)生的全面素質(zhì)，培養(yǎng)高質(zhì)量、高層次的新世紀(jì)工程技術(shù)人才，起著其他課程所不可替代的作用［1］。目前高校的工程訓(xùn)練在辦學(xué)規(guī)模、教學(xué)理念和教學(xué)方法上，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但依然存在著不少問(wèn)題，集中表現(xiàn)在工程訓(xùn)練如何在較短的訓(xùn)練時(shí)間內(nèi)更高效地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和讓學(xué)生的創(chuàng)新能力與具體的工程實(shí)踐相結(jié)合等。隨著財(cái)政資金投入，高校軟硬件逐步增加、更新，工程訓(xùn)練的教學(xué)內(nèi)容也不斷地豐富，為更高效、高質(zhì)量地完成創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的需要，必須科學(xué)地設(shè)置訓(xùn)練模式，采用先進(jìn)的訓(xùn)練方法和手段，并注重內(nèi)容的先進(jìn)性、創(chuàng)新性和參與的開(kāi)放性［2－3］。它應(yīng)該強(qiáng)調(diào)在有限的工程訓(xùn)練時(shí)間內(nèi)，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去完成一個(gè)完整的實(shí)訓(xùn)過(guò)程，講究生產(chǎn)工藝的整體性和實(shí)效性。本文以桂林電子科技大學(xué)機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心為例，探討引入模塊化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式的實(shí)踐教學(xué)方法，實(shí)踐證明，該方法能夠更高效地達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)。

1 傳統(tǒng)工程訓(xùn)練的不足和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式現(xiàn)狀

傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)模式更多地注重機(jī)床操作的工程技能訓(xùn)練，其特點(diǎn)是分工種順序安排生產(chǎn)實(shí)習(xí)，比如車(chē)、銑、刨、磨、鍛、鉆、焊、鉗、熱處理等。這類(lèi)實(shí)習(xí)模式，學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程是被動(dòng)的，各工種之間彼此獨(dú)立，沒(méi)有工藝上的關(guān)聯(lián)。我校機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心在前期教改的基礎(chǔ)上［4－7］探索形成了基于工程目標(biāo)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)訓(xùn)練模式，分為工程技能訓(xùn)練（4周集中時(shí)間、傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)模式）＋基于工程目標(biāo)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試等（4周開(kāi)放時(shí)間，與下一批次集中時(shí)間重疊）兩大部分，較好地解決了傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)模式學(xué)生不考慮工藝關(guān)聯(lián)性的問(wèn)題，提升了學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力。但是，由于眾所周知的高?？焖侔l(fā)展的原因，在工程技能訓(xùn)練環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)如下現(xiàn)象：

（1）工程訓(xùn)練課程承擔(dān)的實(shí)訓(xùn)批次和每批次實(shí)訓(xùn)學(xué)生數(shù)均較多，每批次集中實(shí)訓(xùn)時(shí)間短，人機(jī)配備比例不合理；

（2）技能操作的單一實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（或工種）一般有多種機(jī)型（比如數(shù)控車(chē)有廣控、西門(mén)子、發(fā)那科等，特種加工有更多種機(jī)型），但每種機(jī)型數(shù)量有限，教師在較短時(shí)間內(nèi)只能按一種機(jī)型重點(diǎn)講授理論和操作（惡化了人機(jī)配備比例），不能發(fā)揮其設(shè)備總數(shù)量對(duì)學(xué)生技能訓(xùn)練效果的優(yōu)勢(shì)。這些現(xiàn)象結(jié)合開(kāi)放時(shí)間段的基于工程目標(biāo)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試等就會(huì)導(dǎo)致一系列問(wèn)題：學(xué)生加工制作時(shí)操作不熟練；教師要指導(dǎo)下一批次學(xué)生，無(wú)暇顧及開(kāi)放時(shí)間學(xué)生；因?qū)W分制選課，參與開(kāi)放的學(xué)生在時(shí)間上和其他課程有沖突而不能專(zhuān)注于工程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；集中實(shí)訓(xùn)和開(kāi)放時(shí)間跨度過(guò)長(zhǎng)（每年度7月份實(shí)習(xí)，開(kāi)放時(shí)間跨度到9月底），導(dǎo)致兩部分內(nèi)容脫節(jié)，學(xué)生操作機(jī)床熟練程度明顯下降，需要教師幫忙加工，學(xué)生、教師身心俱疲。

為更高效、高質(zhì)量地完成創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的需要，在前期工程訓(xùn)練模式基礎(chǔ)上，構(gòu)建了新的工程訓(xùn)練教學(xué)體系，提出了模塊化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的工程訓(xùn)練新模式，并進(jìn)行了初步的研究和探索。

2 教學(xué)體系重構(gòu)

從培養(yǎng)計(jì)劃總學(xué)時(shí)固定的角度來(lái)說(shuō)，隨著技能實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的增加，每一項(xiàng)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容均經(jīng)歷是不現(xiàn)實(shí)的，另一方面，技能訓(xùn)練傳授給學(xué)生的是知識(shí)和操作水平而不是創(chuàng)新能力，對(duì)綜合素質(zhì)的提高效果并不明顯。工科類(lèi)高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)要想達(dá)到預(yù)想的效果，其中一個(gè)非常重要的因素在于能不能在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)組合，高效、高質(zhì)量地解決理論和實(shí)踐的銜接問(wèn)題?；谝陨嫌^點(diǎn)，對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系做了如下建設(shè)、調(diào)整。

2.1 模塊化工程技能訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

改變目前工程技能實(shí)訓(xùn)的“傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)”課程體系（參見(jiàn)表1）分工種輪換操作為“模塊化工程技能實(shí)訓(xùn)課程體系”（參見(jiàn)表2）。

由表1、表2可知，工程技能訓(xùn)練教改前的課程內(nèi)容完全占用了集中時(shí)間，而模塊化選課可以提前1周完成，并且所經(jīng)技能訓(xùn)練項(xiàng)目時(shí)間均長(zhǎng)于先前，為提高技能操作水平提供了時(shí)間保障。

表1 傳統(tǒng)工程技能實(shí)訓(xùn)課程體系

表2 模塊化工程技能實(shí)訓(xùn)課程體系

2.2 模塊化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式的課程體系建設(shè)

改變目前的“基于工程目標(biāo)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)訓(xùn)練模式”為“模塊化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)工程訓(xùn)練”模式，改革前后采用的模式及其教學(xué)內(nèi)容見(jiàn)表3、表4。由表3、表4可知，從時(shí)間跨度上看，教改前為教改后2倍，從具體內(nèi)容上看，教改后按周分模塊進(jìn)行，集中在4周內(nèi)完成，時(shí)間節(jié)點(diǎn)清楚，任務(wù)明確，訓(xùn)練內(nèi)容銜接更緊湊、高效，同時(shí)改變了工程訓(xùn)練因無(wú)課后作業(yè)學(xué)生比較散漫的狀態(tài)。

表3 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式課程體系建設(shè)教改前

表4 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式的課程體系建設(shè)改革后

3 過(guò)程管理

（1）以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體［8－10］。由于學(xué)生知識(shí)水平和思維方式不同，針對(duì)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的不同情況，教師要加以分析、指導(dǎo)，對(duì)明顯錯(cuò)誤的做好適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、糾正。以教師為主導(dǎo)，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中開(kāi)動(dòng)腦筋、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題，通過(guò)查閱資料，想辦法解決問(wèn)題。讓學(xué)生親身經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、編寫(xiě)加工程序、操作機(jī)床加工零件、裝配和調(diào)試等實(shí)訓(xùn)過(guò)程，為每個(gè)學(xué)生潛在創(chuàng)造力的培養(yǎng)提供更多機(jī)會(huì)。

（2）以項(xiàng)目為主線。為培養(yǎng)“懂理論、能應(yīng)用”的應(yīng)用創(chuàng)新型人才，模塊化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式的課程體系是圍繞項(xiàng)目開(kāi)發(fā)規(guī)劃和實(shí)施的，教師教授和引導(dǎo)的是項(xiàng)目實(shí)施所需的技能、系統(tǒng)知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)，最終考核的是學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、應(yīng)用、創(chuàng)新和總結(jié)。項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)實(shí)施在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)起主導(dǎo)作用。

（3）強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)合作自主學(xué)習(xí)型自我管理模式。以項(xiàng)目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，創(chuàng)造學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我學(xué)習(xí)和相互學(xué)習(xí)的氛圍，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)工程管理報(bào)告的撰寫(xiě)、分工和執(zhí)行來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、獨(dú)立工作能力 、交際能力以及語(yǔ)言表達(dá)能力和自我管理能力的培養(yǎng)。另外，團(tuán)隊(duì)的組隊(duì)原則是統(tǒng)籌考慮隊(duì)員工程技能訓(xùn)練項(xiàng)目的完整性，確保每個(gè)項(xiàng)目至少有一個(gè)隊(duì)員掌握操作技能。

4 項(xiàng)目實(shí)施

從課程體系上看，項(xiàng)目實(shí)施［11－12］的四大模塊 A、B、C、D囊括了項(xiàng)目從選題到完成的全過(guò)程。要強(qiáng)調(diào)的是，實(shí)施過(guò)程的每個(gè)模塊在對(duì)應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上都應(yīng)該盡量保質(zhì)保量完成，要求團(tuán)隊(duì)精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、溝通交流、分工合作。為達(dá)成預(yù)期目的，可按以下步驟實(shí)施：

（1）項(xiàng)目立項(xiàng)。學(xué)生根據(jù)組隊(duì)原則組隊(duì)，每個(gè)隊(duì)員均可根據(jù)教師指導(dǎo)性選題方向選題或自主選題，通過(guò)指導(dǎo)教師和隊(duì)員共同評(píng)審比較，每個(gè)團(tuán)隊(duì)立1項(xiàng)具有創(chuàng)新性、一定應(yīng)用價(jià)值和前景、與學(xué)生能力和訓(xùn)練中心設(shè)備加工能力相匹配的選題。對(duì)應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)前還應(yīng)該完成工程管理報(bào)告的撰寫(xiě)，做好人員分工和對(duì)應(yīng)模塊負(fù)責(zé)人的指定工作。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)。包括B、C兩個(gè)模塊，指導(dǎo)教師要重點(diǎn)審核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和創(chuàng)新性、工藝設(shè)計(jì)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)學(xué)生應(yīng)提供裝配圖、零件圖、工藝卡片、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)報(bào)告和工藝設(shè)計(jì)報(bào)告等文件。

（3）加工、裝配與調(diào)試。根據(jù)人員分工和工藝卡加工零部件、組裝作品和調(diào)試，直至實(shí)現(xiàn)其功能。通過(guò)此過(guò)程使學(xué)生理解零件工藝的關(guān)聯(lián)性、其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的合理性和可行性，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系。同時(shí)，在此期間做好成本分析報(bào)告和驗(yàn)收材料準(zhǔn)備。

（4）驗(yàn)收與交流。各組項(xiàng)目完成后，以小組為單位登臺(tái)演示作品的功能，并分析匯報(bào)其難點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn)和工藝過(guò)程以及有待改進(jìn)和提高的方面等，各團(tuán)隊(duì)交流互動(dòng)、借鑒觀摩，最終由教師點(diǎn)評(píng)總結(jié)。該環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生的交流表達(dá)和分析問(wèn)題的能力，進(jìn)一步提高了其綜合能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

模塊化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)工程訓(xùn)練方法既改變了傳統(tǒng)的工程技能訓(xùn)練模式，也改變了現(xiàn)有的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式。其以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主選擇性、積極性和學(xué)習(xí)興趣；其組隊(duì)和管理方法強(qiáng)化了團(tuán)隊(duì)合作自主學(xué)習(xí)型自我管理模式，進(jìn)一步提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、獨(dú)立工作能力、交際能力以及語(yǔ)言表達(dá)能力；以項(xiàng)目為主線的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程各環(huán)節(jié)銜接性好、內(nèi)容完整、可操作性強(qiáng)。經(jīng)實(shí)踐，通過(guò)采用模塊化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)工程訓(xùn)練方法，進(jìn)一步提高了大學(xué)生的工程實(shí)施能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才提供了有效途徑。

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