新工科人才培養(yǎng)模式下的工程訓(xùn)練教學(xué)改革

陳伯豪，李德榮，陳顯揚(yáng)

(廣東海洋大學(xué)，廣東 湛江 524088)

新工科建設(shè)是在“卓越計(jì)劃”已取得的工程教育改革成果的基礎(chǔ)上,調(diào)整和轉(zhuǎn)變學(xué)科專(zhuān)業(yè)建設(shè)思路,從適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需要轉(zhuǎn)向滿足產(chǎn)業(yè)需要和引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展并重,拓展和提升工程教育改革內(nèi)涵[1]。大學(xué)生工程訓(xùn)練是工科大學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程，通過(guò)該課程學(xué)生很好了解整個(gè)工科專(zhuān)業(yè)加工工種，融會(huì)貫通多個(gè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，它成為新工科人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基石，也是提升創(chuàng)新能力的助力器。當(dāng)然，新的人才培養(yǎng)要求必定會(huì)和過(guò)去的培養(yǎng)模式?jīng)_突，如何解決是當(dāng)今各個(gè)高校工程訓(xùn)練中心要亟待解決的難題。

1 新工科建設(shè)對(duì)我校工程訓(xùn)練的影響

1.1 對(duì)人才培養(yǎng)方案的影響

“新工科”的提出更加適應(yīng)高等工程教育的發(fā)展，標(biāo)志著我們的教育改革進(jìn)入了一個(gè)新階段[2]，它要求平時(shí)的教學(xué)內(nèi)容要與實(shí)際創(chuàng)新相結(jié)合，內(nèi)容與實(shí)踐相統(tǒng)一，不能紙上談兵，要與時(shí)俱進(jìn)，新工科人才培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)以創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)為宗旨,以工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心[3]。明顯過(guò)去的人才培養(yǎng)方案已經(jīng)滿足不了新工科背景下的大學(xué)生人才培養(yǎng)需求。

1.2 對(duì)教學(xué)設(shè)備、場(chǎng)地的影響

在新的人才培養(yǎng)方案要求下，一些舊工種的停開(kāi)與新工種的增開(kāi)直接影響到相關(guān)設(shè)備的淘汰和設(shè)備的購(gòu)置，車(chē)間與實(shí)驗(yàn)室的改造和建設(shè)。新的工種對(duì)教學(xué)場(chǎng)地有新的要求，例如新型的特種加工設(shè)備需要一套通風(fēng)裝置，防止學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中發(fā)生廢氣中毒；有一些車(chē)間和實(shí)驗(yàn)室需要配備空調(diào)，因?yàn)檫^(guò)高過(guò)低的室溫會(huì)影響到一些特種加工設(shè)備的正常使用，還有一些重型設(shè)備對(duì)地板的承重有相關(guān)要求。

1.3 對(duì)師資結(jié)構(gòu)的影響

傳統(tǒng)工種主要包括鑄、鍛、焊、車(chē)、銑、刨、磨、鉗、線等九個(gè)工種，這幾個(gè)工種一直都是工科學(xué)生工程訓(xùn)練的重點(diǎn)，師資隊(duì)伍主要以過(guò)去在工廠工作過(guò)的老職工組成，大多數(shù)屬于非編職工。新工科背景下人才培養(yǎng)方案與社會(huì)對(duì)人才需求不一樣，鑄、鍛、銑、刨、磨、這幾個(gè)工種重要性下降，同時(shí)一些新的工種得到重視，新工種與新設(shè)備同時(shí)也要求需要高學(xué)歷的操作者進(jìn)行授課與示范，這些直接對(duì)我校工程訓(xùn)練中心師資結(jié)構(gòu)造成影響。

1.4 對(duì)教學(xué)考核方式及教學(xué)模式的影響

以前工程訓(xùn)練考核方式是學(xué)校與訓(xùn)練中心自身的考核，屬于內(nèi)部考核，一般通過(guò)平時(shí)的教學(xué)檢查設(shè)備使用管理情況與學(xué)生在線上反饋打分兩種混合方式考核。新工科人才培養(yǎng)模式?jīng)Q定其考核方式也不一樣，新工科主要是培養(yǎng)知識(shí)面寬、動(dòng)手能力強(qiáng)、創(chuàng)新性強(qiáng)畢業(yè)生，實(shí)現(xiàn)寬口徑專(zhuān)業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)[4-5]。所以最近很多大學(xué)生工程訓(xùn)練大賽和機(jī)械創(chuàng)新大賽得到重視，同時(shí)也是考核一個(gè)學(xué)校的工程訓(xùn)練教學(xué)質(zhì)量的重要一項(xiàng)。

傳統(tǒng)的工程訓(xùn)練課程主要是以教學(xué)形式開(kāi)展，內(nèi)容比較單一固定，學(xué)生學(xué)習(xí)以專(zhuān)業(yè)年級(jí)為單位過(guò)來(lái)訓(xùn)練中心實(shí)訓(xùn)，時(shí)間一般是兩三個(gè)星期，每個(gè)工種教學(xué)時(shí)間為一天半左右，一個(gè)工種結(jié)束后到下一個(gè)工種，而且工種之間所要求完成的工件都是獨(dú)立，學(xué)生很難把各個(gè)工種關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)訓(xùn)效果一般。而且機(jī)電專(zhuān)業(yè)和其它專(zhuān)業(yè)區(qū)分度不高，只是在時(shí)間長(zhǎng)短和做的工件難易度有所不一樣，明顯目前這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式是不利于新工科人才培養(yǎng)。

2 教學(xué)改革實(shí)踐

2.1 新工科人才培養(yǎng)方案的修訂

針對(duì)新工科人才培養(yǎng)方案的修訂，中心派出調(diào)研組認(rèn)真聽(tīng)取了李培根院士在廣東工業(yè)大學(xué)的新工科專(zhuān)題講座，同時(shí)調(diào)研組赴西安理工大學(xué)等高校參觀學(xué)習(xí)訓(xùn)練中心的建設(shè)及教學(xué)改革，在經(jīng)過(guò)多次參觀學(xué)習(xí)吸取其他院校的建設(shè)改革經(jīng)驗(yàn)后，我校訓(xùn)練中心專(zhuān)門(mén)召開(kāi)探討會(huì)議，邀請(qǐng)?jiān)谛：鸵旬厴I(yè)的學(xué)生代表進(jìn)行座談，經(jīng)過(guò)多次探討制定修改，完成了新工科背景下的工程訓(xùn)練人才培養(yǎng)方案修訂。根據(jù)新的人才培養(yǎng)方案，對(duì)工程訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)大綱進(jìn)行修訂。其中根據(jù)各個(gè)實(shí)習(xí)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)減小或者取消鑄、鍛、銑、磨、這四個(gè)工種的教學(xué)實(shí)訓(xùn)時(shí)間，以此同時(shí)增加激光加工、平面雕刻機(jī)、立體內(nèi)雕機(jī)、機(jī)器人應(yīng)用及二次開(kāi)發(fā)、3d打印光固化設(shè)備等五個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，教學(xué)對(duì)象與時(shí)間根據(jù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)班級(jí)特點(diǎn)安排。

2.2 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與設(shè)備購(gòu)置

根據(jù)新的人才培養(yǎng)方案，中心在原來(lái)的特種加工工種增設(shè)激光加工、平面雕刻機(jī)、立體內(nèi)雕機(jī)、光固化這四個(gè)小模塊實(shí)驗(yàn)室，在機(jī)械創(chuàng)新車(chē)間增開(kāi)機(jī)器人應(yīng)用及二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室，其中實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地是以前的鑄、鍛、銑、磨實(shí)驗(yàn)室一半改造而成，形成更合理的場(chǎng)地布置。另外，實(shí)驗(yàn)設(shè)備購(gòu)置根據(jù)新開(kāi)的工種進(jìn)行購(gòu)置，目前已經(jīng)驗(yàn)收使用的新設(shè)備包括：機(jī)器人綜合應(yīng)用平臺(tái)、3d打印光固化設(shè)備、FDM3d打印機(jī)、線切割、立體內(nèi)雕機(jī)、平面雕刻機(jī)、激光切割機(jī)及打標(biāo)機(jī)等新型設(shè)備。工程訓(xùn)練的教學(xué)改革的場(chǎng)所及設(shè)備升級(jí)基本完成。

2.3 師資的引進(jìn)與提升

根據(jù)工程訓(xùn)練課程特點(diǎn)，結(jié)合我校工程訓(xùn)練中心自身不足，中心從以下三個(gè)方面進(jìn)行師資的引進(jìn)與提升：一、引進(jìn)全國(guó)工科強(qiáng)勢(shì)院校對(duì)口畢業(yè)生，彌補(bǔ)高學(xué)歷實(shí)驗(yàn)員缺口；二、參加相關(guān)設(shè)備使用培訓(xùn)方式對(duì)原有職工實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行提升，鼓勵(lì)通過(guò)學(xué)習(xí)考證方式達(dá)到現(xiàn)有教學(xué)模式師資要求；三、中心兼職一批雙師型教師，補(bǔ)充壯大教師隊(duì)伍規(guī)模，促使本訓(xùn)練中心的專(zhuān)業(yè)教師職稱(chēng)和學(xué)歷結(jié)構(gòu)分布更合理。

2.4 教學(xué)考核方式及教學(xué)模式改革優(yōu)化

為進(jìn)一步做好我中心的實(shí)驗(yàn)建設(shè)及教學(xué)改革優(yōu)化的工作，提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，我中心以大學(xué)生工科競(jìng)賽成績(jī)作為考核我中心工程訓(xùn)練成績(jī)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。大學(xué)生工科競(jìng)賽考驗(yàn)學(xué)生機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)輔助畫(huà)圖軟件的操作、材料力學(xué)分析等專(zhuān)業(yè)運(yùn)用能力，同時(shí)在整個(gè)比賽設(shè)計(jì)過(guò)程中極其考驗(yàn)整個(gè)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力和碰到問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，這也是新工科建設(shè)的工科人才培養(yǎng)核心點(diǎn)。中心在教學(xué)模式改革優(yōu)化進(jìn)行以下幾項(xiàng)措施：

第一，加工實(shí)習(xí)根據(jù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)年級(jí)制定不一樣的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，針對(duì)生物科學(xué)、計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)在傳統(tǒng)工種實(shí)習(xí)時(shí)間有所減少，3d打印方向有所增加；對(duì)于航海學(xué)院、海洋工程學(xué)院的學(xué)生在傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)工種和時(shí)間有所增加；對(duì)于機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院的學(xué)生，要以競(jìng)賽課題穿插到平時(shí)工程訓(xùn)練課程中，達(dá)到“以賽帶學(xué)，以學(xué)促賽”雙贏結(jié)果。

第二，工程訓(xùn)練結(jié)束后，為一部分想?yún)⒓哟髮W(xué)生工科競(jìng)賽的同學(xué)提供更好的平臺(tái)，平時(shí)空余時(shí)間有專(zhuān)門(mén)老師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，讓工科競(jìng)賽成了中心的一個(gè)附加實(shí)訓(xùn)工種之一，這也是競(jìng)賽中獲得優(yōu)異成績(jī)的基礎(chǔ)和保障。

第三，完善開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的管理制度，通過(guò)申請(qǐng)-考核-同意-指導(dǎo)方式全程管理，平時(shí)學(xué)生和老師需要使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成項(xiàng)目，通過(guò)這樣的流程申請(qǐng)使用，而且得到專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室老師全程指導(dǎo)和協(xié)助，有利學(xué)生和老師的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的完成。提高了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的使用率。

3 教學(xué)改革取得成果

得益于上面的改革優(yōu)化，我校工程訓(xùn)練中心教師在指導(dǎo)學(xué)生參加2019年中各類(lèi)大學(xué)生工科競(jìng)賽中獲得不錯(cuò)成績(jī)，具體獎(jiǎng)項(xiàng)如下：“2019年廣東省工科大學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合技能競(jìng)賽”一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)；“第六屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽廣東省分賽”一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；“第六屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽決賽”二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)；“首屆粵港澳工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽暨廣東省分賽”一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、3等獎(jiǎng)1項(xiàng)等。

4 結(jié)論

新工科建設(shè)的提出對(duì)工程訓(xùn)練既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，各個(gè)大學(xué)的工程訓(xùn)練中心應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)改革及優(yōu)化，促進(jìn)新工科人才培養(yǎng)的快速發(fā)展。上面是廣東海洋大學(xué)的工程訓(xùn)練中心自己教學(xué)改革的路子，以供其它兄弟院校參考和借鑒。