“雙一流”建設(shè)背景下工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變的探索實踐＊

宋春艷，侯培國，王雪姣，張 爽

（燕山大學(xué)工程訓(xùn)練中心，河北 秦皇島066004）

建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科，是中共中央、國務(wù)院作出的重大戰(zhàn)略決策，有利于提升中國高等教育綜合實力和國際競爭力。在“雙一流”建設(shè)中，高校工程訓(xùn)練建設(shè)是極為重要的一部分，工程訓(xùn)練作為工科院校的一門專業(yè)基礎(chǔ)實踐課程，該課程主要培養(yǎng)學(xué)生對機械的認識、理解、分析、設(shè)計以及實踐創(chuàng)新的能力，為學(xué)生畢業(yè)后從事機械方面的工作奠定了重要基礎(chǔ)，以及培養(yǎng)非機械專業(yè)學(xué)生工程素養(yǎng)。工程訓(xùn)練的建設(shè)水平標志著一所工科院校的人才培養(yǎng)水平，學(xué)科發(fā)展高度、專業(yè)建設(shè)實力。在實踐教學(xué)過程中，由于傳統(tǒng)工程實訓(xùn)的限制，學(xué)生缺乏課堂內(nèi)外的自主學(xué)習(xí)與實踐的能力，存在工程實踐訓(xùn)練不足、實踐能力和創(chuàng)新能力不夠的問題[1-2]。

因此，在“雙一流”建設(shè)的背景下，本文以工程訓(xùn)練中心現(xiàn)階段存在的問題，積極探索實踐工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變，探求出一條工程實訓(xùn)人才培養(yǎng)的道路，發(fā)揮工程實訓(xùn)在其教學(xué)中的積極作用，助力雙一流的長遠建設(shè)。

1.1 工程實訓(xùn)的教育理念沒有更新

與國家推進“雙一流”高校對接國際工程教育進展相比，工程訓(xùn)練教學(xué)改革相對滯后，在主動對接國際工程教育理念上的意識淡薄。現(xiàn)階段，大部分工程訓(xùn)練中心依然遵循的是傳統(tǒng)的工科人才培養(yǎng)理念，以實踐能力為導(dǎo)向，但在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上，卻未積極向復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變[3]。

1.2 工程實訓(xùn)模式相對單一

傳統(tǒng)的實訓(xùn)模式仍是沿用一個師傅帶多名學(xué)員的方法，師傅在教學(xué)過程中以“知識點講解+操作演示”為主，學(xué)生再進行操作實踐。實訓(xùn)模式本身就具有一定的局限性，每一個實訓(xùn)工種學(xué)生動手實踐的實習(xí)任務(wù)往往局限于特定的范圍，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主實踐和自主創(chuàng)新被限制，導(dǎo)致學(xué)生對實訓(xùn)的積極性不高，對實訓(xùn)認識不夠深刻，同時難以滿足對學(xué)生綜合能力全面培養(yǎng)的需求。

1.3 工程實訓(xùn)內(nèi)容不夠充實

工程實訓(xùn)的內(nèi)容還停留在每個實訓(xùn)項目獨立完成一個本實訓(xùn)項目的作業(yè)目標零件，如鉗工完成錘頭，普車完成錐形球頭試件，焊接完成小方盒等，完成的作品千篇一律、一成不變。每一個實訓(xùn)項目幾乎沒有和其他實訓(xùn)項目相互融合，各個實訓(xùn)項目之間缺少有機的聯(lián)系，實訓(xùn)內(nèi)容開發(fā)不足，忽略了實訓(xùn)工種在實際中的交叉應(yīng)用，不利于學(xué)生開拓創(chuàng)新思維。學(xué)生獲

1 工程實訓(xùn)教學(xué)的困境分析

高校工程訓(xùn)練中心大多是在校辦機械廠的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，在創(chuàng)辦之初是為了工廠幫扶教學(xué)，經(jīng)過多年的教育發(fā)展，之前工程實訓(xùn)的教學(xué)理念、實訓(xùn)模式和教學(xué)內(nèi)容已不適應(yīng)雙一流建設(shè)新對平臺的要求，以及新時期對復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的需要。得的知識是相對零散的孤立的知識，學(xué)生難以構(gòu)建整體系統(tǒng)的知識系統(tǒng)。

2 工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變的思路與目標

針對工程實訓(xùn)的教學(xué)困境，對照“雙一流”建設(shè)的要求，對接國際先進的工程教育理念，積極探索以項目式教學(xué)理念進行教學(xué)轉(zhuǎn)變，項目式教學(xué)是以“問題為中心、學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)”的教育方式[4]，依托工程訓(xùn)練中心的現(xiàn)有資源和條件，探索以項目式產(chǎn)出為導(dǎo)向的工程訓(xùn)練實訓(xùn)模式，即學(xué)生以小組為單位，在實習(xí)周期內(nèi)完成一個項目制作，實訓(xùn)項目選題不再僅是某一工種的單純性驗證或簡單性設(shè)計的項目內(nèi)容，還涵蓋了通過方案設(shè)計解決實際工程問題的項目內(nèi)容。在工程訓(xùn)練中注重培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力，注重發(fā)掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、團隊合作精神和創(chuàng)新思維，為工程訓(xùn)練的人才培養(yǎng)探索出一條可行的道路。

3 工程實訓(xùn)模式的探索

項目式教學(xué)在工程實訓(xùn)中的應(yīng)用，改變以往傳統(tǒng)實習(xí)灌輸型的實訓(xùn)模式，變?yōu)閺娬{(diào)每名學(xué)生個性化的工程訓(xùn)練實訓(xùn)模式。以實習(xí)160學(xué)時（共4周）為例，項目式實訓(xùn)模式共有4個階段。

第一階段為認知實習(xí)，實習(xí)的第一周采用理論講解加實訓(xùn)操作，了解普車、普銑、數(shù)控車、數(shù)控銑、鉗工、鑄造、焊接、線切割、3D打印、激光打標共計10個工種的基礎(chǔ)理論知識，掌握工種設(shè)備的原理并能操作使用。

第二階段為項目設(shè)計，實習(xí)的第二周學(xué)生以小組為單位，小組成員集體討論進行項目的方案的設(shè)計，項目的制作至少采用3個實訓(xùn)工種，體現(xiàn)了金工實習(xí)多工種多工藝交叉性特點。完成項目的零件圖和裝配圖，確定加工的工藝流程，選擇原材料和標準件。項目的設(shè)計提高了學(xué)生對實訓(xùn)工種知識的應(yīng)用探索，培養(yǎng)了學(xué)生思維的擴展與創(chuàng)新能力[5]。

第三階段為項目實施，實習(xí)的第三到第四周學(xué)生按照項目的設(shè)計，自主選擇實訓(xùn)工種完成零件的加工，部件的裝配以及調(diào)試，項目的實施階段，培養(yǎng)了學(xué)生自主安排時間，團隊的分工、協(xié)作、能力以及實踐操作的能力。

第四階段為項目答辯，最后一天進行實物展示以及提交報告書文檔，每個小組選1名學(xué)生進行現(xiàn)場答辯，以PPT的形式匯報項目的全周期進程。項目的匯報階段培養(yǎng)了學(xué)生語言的組織與表達能力。

以項目式驅(qū)動的實訓(xùn)教學(xué)改變了以往工程實訓(xùn)的教學(xué)模式，強調(diào)以學(xué)生為中心，學(xué)生自主選擇綜合項目，為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)和主動參與的機會，讓學(xué)生置于做中學(xué)的完整過程之中。項目教學(xué)法的實習(xí)模式可以讓學(xué)生“在學(xué)中做，在做中學(xué)”[6]，學(xué)生在項目的全過程中，強化了工程實訓(xùn)知識的內(nèi)化，能夠引領(lǐng)學(xué)生綜合運用專業(yè)知識與技能，學(xué)生在完成后能夠建構(gòu)完整的知識體系。

4 工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變的實踐

4.1 網(wǎng)絡(luò)化輔助基礎(chǔ)教學(xué)

工程實訓(xùn)每一個實訓(xùn)工種都錄制理論課件和實踐課件，理論課件可以PPT、思維導(dǎo)圖或微課的形式展現(xiàn)，實踐課件可以以微課、動畫、虛擬仿真的形式展現(xiàn)。保證每一個實訓(xùn)工種課程內(nèi)容的完整性，課件上傳至網(wǎng)上教學(xué)系統(tǒng)。其中理論課件對實訓(xùn)工種的基本概念、分類、應(yīng)用范圍以及優(yōu)缺點進行整理，內(nèi)容的分布合理，敘述要深入淺出，加深學(xué)生對工程訓(xùn)練的理解。實踐課件把實訓(xùn)工種的實踐操作過程或設(shè)備操作流程進行總結(jié)，對操作中的重要工序或容易出錯的地方進行重點強調(diào)。與線下教學(xué)相比，線上教學(xué)可以在網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)，學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和空間不受限制，學(xué)生可以隨時隨地學(xué)習(xí)，在實踐中有問題，隨時可以查閱。與線上教學(xué)相比，線下教學(xué)具有真實的實踐效果，為學(xué)生提供了一個具體實踐的空間，學(xué)生在實踐中感受做中學(xué)的樂趣，在加工中體會動手操作的重要性，在裝配中感受公差的配合，在調(diào)試時感受各微小變化的體驗，學(xué)生可以真實地感受工程實訓(xùn)的文化。引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源拓展學(xué)習(xí)，加強學(xué)生對于工程實訓(xùn)最新發(fā)展的認識，鼓勵學(xué)生線上線下聽取前沿的工程實訓(xùn)知識講座，利用綜合實訓(xùn)項目的制作引導(dǎo)學(xué)生對工程實訓(xùn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和工程興趣。

4.2 教師角色轉(zhuǎn)變是基礎(chǔ)

在工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變的過程中，教師首先要認識到自己角色的轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)的“教”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)”，實訓(xùn)的過程中以學(xué)生為中心，尊重學(xué)生的主體地位，充分發(fā)揮學(xué)生在項目式教學(xué)中的主動性[7]。項目式教學(xué)對教師的整體素質(zhì)要求更高，教師不僅是課程知識的傳授者，也是項目的引導(dǎo)者，在項目式實踐的不同流程中教師也發(fā)揮了不同的作用。給與學(xué)生不同的指導(dǎo)和幫助，保證在完成項目的過程中，提供不同的學(xué)習(xí)機會，保證學(xué)生學(xué)有所得。在認知實習(xí)階段，教師負責(zé)理論知識講解以及實踐操作演示以及安全常識的傳授。在項目設(shè)計階段，教師善用實訓(xùn)項目示例、反饋、意見等策略，來引導(dǎo)、協(xié)助學(xué)生達到項目方案的設(shè)計。在項目實施階段，教師動態(tài)跟蹤學(xué)習(xí)小組的實習(xí)狀態(tài)與階段成果，針對學(xué)生的加工過程中的問題，督促學(xué)生及時改進和調(diào)整，強化實習(xí)過程中的靈活性。在項目答辯階段，教師要善于總結(jié)項目的優(yōu)缺點以及可待完善的地方。教師角色的轉(zhuǎn)變是項目式教學(xué)在工程實訓(xùn)開展的基礎(chǔ)。

4.3 平臺資源建設(shè)是保障

為了支撐工程實訓(xùn)教學(xué)的轉(zhuǎn)變，確保項目式教學(xué)的模式的實施，工程實訓(xùn)的實習(xí)場地與設(shè)備提供了工程實訓(xùn)轉(zhuǎn)變達成所必須的條件保障與資源依托。繼續(xù)加大對實訓(xùn)設(shè)備的投入，升級現(xiàn)有陳舊的設(shè)備，改造相關(guān)實訓(xùn)的場地分布，構(gòu)建以學(xué)生為中心的實踐平臺，通過教學(xué)條件與設(shè)備資源的有機組合與協(xié)同，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)是理論與實踐相融合、課內(nèi)與課外相結(jié)合、線上與線下相混合、為學(xué)生提供了一個開放式的學(xué)習(xí)空間。平臺資源的建設(shè)要以滿足工程實訓(xùn)教學(xué)目標為前提，教學(xué)環(huán)境的改善、實驗設(shè)備的購置，為學(xué)生提供合適恰當?shù)妮d體，便于學(xué)生在實訓(xùn)的過程中獲得良好的實訓(xùn)體驗。

4.4 持續(xù)改進是手段

持續(xù)改進可以確保工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變目標的達成，持續(xù)改進的核心在持續(xù)上，持續(xù)改進是一種經(jīng)常性的質(zhì)量改善活動，可以發(fā)生在工程實訓(xùn)實踐模式下的任何環(huán)節(jié)。在教學(xué)結(jié)束時，通過問卷調(diào)查的形式，調(diào)查學(xué)生對項目式教學(xué)的形式、教師的授課內(nèi)容以及實踐環(huán)節(jié)的滿意度，通過學(xué)生的視角增加課程反饋的數(shù)據(jù)信息以進行課程持續(xù)改進。持續(xù)改進的關(guān)鍵在全體師生，在每一輪的實踐中，每一位教師和學(xué)生自覺自愿對實踐的任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題提出寶貴意見，對實踐的模式作出相應(yīng)的反饋。只有這樣的持續(xù)改進，才能使得教學(xué)質(zhì)量不斷的提升。

通過學(xué)生的評價反饋，在工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變得過程中持續(xù)改進。針對學(xué)生提出的關(guān)于零件加工的坯料種類不多，尺寸不準確導(dǎo)致材料浪費現(xiàn)象，中心提供多種類型的原材料，購置激光切割機和剪板機，為學(xué)生提供各種規(guī)格的坯料，方便學(xué)生后續(xù)的加工，提高材料的利用率；針對學(xué)生提出的關(guān)于答辯之后教師缺少總結(jié)，學(xué)生對自己能力短板認識不足的問題，教師在后續(xù)的答辯中對項目的優(yōu)缺點進行總結(jié)，并指出下一步完善的方向和目標；針對學(xué)生提出關(guān)于對以往優(yōu)秀作品的放置問題，工程訓(xùn)練中心設(shè)置工程實訓(xùn)優(yōu)秀作品展示區(qū)，展示創(chuàng)意好、作品好、融合好的實訓(xùn)作品，方便學(xué)生欣賞學(xué)習(xí)、借鑒交流，讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上可以設(shè)計出更好的作品。

5 工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變的效果

首先，調(diào)動了學(xué)生的積極性，增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。傳統(tǒng)的工程實訓(xùn)的任務(wù)內(nèi)容單一，重復(fù)的操作訓(xùn)練單調(diào)，學(xué)生的積極性不容易調(diào)動且認真程度低，實習(xí)后的加工工件都做廢品處理。轉(zhuǎn)變后的工程實訓(xùn)以項目為導(dǎo)向，學(xué)生自主規(guī)劃項目的內(nèi)容和進程，從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，學(xué)生的積極性和自主性被充分調(diào)動。在實習(xí)的全過程，學(xué)生自主投入實習(xí)的時間多，探索與項目相關(guān)的工程實訓(xùn)知識，培養(yǎng)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)檢索、文獻查閱、書籍閱讀、專題講座、教學(xué)網(wǎng)站等多種途徑自主學(xué)習(xí)能力。

然后，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力，提升了綜合運用知識的能力。傳統(tǒng)的工程實訓(xùn)缺乏個性化教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生容易出現(xiàn)惰性化問題，一定程度上忽略了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。轉(zhuǎn)變后的項目式工程實訓(xùn)，強調(diào)以學(xué)生為主體，由傳統(tǒng)的教師講解演示主導(dǎo)，轉(zhuǎn)向?qū)W生積極探索思考；由學(xué)生模仿操作，轉(zhuǎn)向?qū)W生項目創(chuàng)新設(shè)計；由學(xué)生的理解理論，轉(zhuǎn)向?qū)W生對知識的靈活運用。學(xué)生自主設(shè)計的實訓(xùn)項目，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力，對學(xué)生綜合運用知識的能力提出了挑戰(zhàn)。對于項目階段中的問題要團隊分析、教師協(xié)助解決，學(xué)生的自主思維被充分調(diào)動，促進了學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。

最后，增強了師生互動交流，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神。傳統(tǒng)的工程實訓(xùn)師生的交流形式較單一，互動少，教師處于主動知識輸出，學(xué)生處于被動接受。轉(zhuǎn)變后的工程實訓(xùn)，學(xué)生是項目的主導(dǎo)者，改變教師與學(xué)生單一的教與學(xué)的關(guān)系，實現(xiàn)了教師與學(xué)生雙向互動。學(xué)生需要教師的指導(dǎo)和督促，教師會根據(jù)學(xué)生的情況給予指導(dǎo)和幫助，教師在與學(xué)生的交流過程中不斷地改進教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)的親和力。在項目實施的全周期內(nèi)，學(xué)生以小組的形式進行相互討論、相互協(xié)商、任務(wù)分工、合作協(xié)同，從個體學(xué)習(xí)變?yōu)楹献鲗W(xué)習(xí)，改變以往學(xué)生之間競爭的關(guān)系，建立一種和諧互動的關(guān)系，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提升，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神。

6 總結(jié)

本文分析了現(xiàn)階段工程實訓(xùn)的教學(xué)困境，以高?！半p一流”建設(shè)為背景，提出了工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變的思路和目標，并積極探索了項目式教學(xué)在工程實訓(xùn)的應(yīng)用，更新的實訓(xùn)模式包括認知實習(xí)、項目設(shè)計、項目實施、項目答辯4個階段?？偨Y(jié)了工程實訓(xùn)教學(xué)轉(zhuǎn)變成功的4個要素是網(wǎng)絡(luò)化輔助基礎(chǔ)教學(xué)、轉(zhuǎn)變教師角色、平臺資源建設(shè)和持續(xù)改進。實踐表明，工程實訓(xùn)的教學(xué)轉(zhuǎn)變能切實提升教學(xué)的質(zhì)量，提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量。