應(yīng)用型本科高?！肮こ逃?xùn)練”課程的改革探索

姚引婧，胡軍旺，張日亮

（廣西科技師范學(xué)院 職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院〔上汽通用五菱汽車產(chǎn)業(yè)學(xué)院〕，廣西 來賓 546199）

工程訓(xùn)練是高校工科教育中培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，它不僅能夠鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)與技能的能力，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、職業(yè)道德和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等。然而，隨著科技和生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)械制造領(lǐng)域涌現(xiàn)出了許多新型的工程材料和工藝技術(shù)，以及新的加工方法和設(shè)備，這些都對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力提出了更高的要求。傳統(tǒng)典型的工程訓(xùn)練雖然解決了機(jī)械制造工藝知識(shí)基本認(rèn)知的問題，但已經(jīng)無法滿足新工科時(shí)代對(duì)復(fù)合型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。

以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才的新工科建設(shè)，是我國面向未來戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域做好人才儲(chǔ)備的主動(dòng)謀劃。作為一種新的專業(yè)工程教育，其對(duì)人才培養(yǎng)的要求與傳統(tǒng)工程教育相比不再是單一的知識(shí)和技能的掌握，而是要培養(yǎng)技能、知識(shí)多元化的復(fù)合型技術(shù)人才［1-2］。

一、“工程訓(xùn)練”課程現(xiàn)狀

“工程訓(xùn)練”是機(jī)械類學(xué)生學(xué)習(xí)制造基礎(chǔ)知識(shí)必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程以實(shí)踐教學(xué)為主，采用實(shí)操教學(xué)的方式對(duì)學(xué)生傳授機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造的相關(guān)基本知識(shí)，并進(jìn)行工程實(shí)踐能力的基本訓(xùn)練。目前“工程訓(xùn)練”課程的開設(shè)形式與項(xiàng)目還是受學(xué)校實(shí)訓(xùn)條件和設(shè)備的影響較大，課程的覆蓋面和教學(xué)效果存在較大的差異。工科院校相對(duì)于非工科院校而言，設(shè)備數(shù)量相對(duì)較多，配置比較合理、全面，學(xué)生可參與的項(xiàng)目較多。而非工科院校實(shí)訓(xùn)設(shè)施的配套、課程設(shè)置的體系化及工程訓(xùn)練中心的建設(shè)等方面普遍落后于工科院校，導(dǎo)致該類學(xué)校工科專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)工程基礎(chǔ)訓(xùn)練課程時(shí)存在一定的不足，無法做到對(duì)相關(guān)知識(shí)的融會(huì)貫通［3-5］。

總體來說，工程訓(xùn)練普遍以車、銑、鉗等傳統(tǒng)工種為主，學(xué)習(xí)內(nèi)容并不具備交叉、融合的特質(zhì)，普遍具有以下特點(diǎn)。

1.項(xiàng)目內(nèi)容簡單，缺乏創(chuàng)新?，F(xiàn)行的工程訓(xùn)練項(xiàng)目大都是單一的加工項(xiàng)目，訓(xùn)練內(nèi)容包含加工機(jī)床的認(rèn)知、常見的一些加工方法的練習(xí)和簡單機(jī)械零件的制作等，內(nèi)容簡單，訓(xùn)練項(xiàng)目種類偏少，多以制作錘子為主，知識(shí)綜合運(yùn)用能力的訓(xùn)練效果欠佳。

2.工程訓(xùn)練內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)過程銜接不夠。工程訓(xùn)練的主要目的是讓學(xué)生初步學(xué)習(xí)和了解典型零部件加工、常用工具儀表及相關(guān)裝備的使用。然而，當(dāng)前的訓(xùn)練模式下，各個(gè)訓(xùn)練模塊相對(duì)獨(dú)立，各工種內(nèi)容之間缺乏有機(jī)整合，導(dǎo)致訓(xùn)練多為獨(dú)立的單機(jī)訓(xùn)練，各模塊之間的銜接度不足，無法完整地再現(xiàn)制造過程。這種情況使得學(xué)生很難從“大工業(yè)”生產(chǎn)和“大工程”背景的角度去理解所學(xué)到的知識(shí)，缺乏對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)性和整體性的理解。對(duì)于產(chǎn)品從市場調(diào)研、設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量保證、成本核算、綠色環(huán)保到最終回收再生的全生命周期，學(xué)生無法真正深入理解，從而影響了學(xué)生“大工程”意識(shí)的培養(yǎng)和鍛煉。

3.訓(xùn)練內(nèi)容對(duì)學(xué)生的吸引力偏弱，不能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。工程基礎(chǔ)訓(xùn)練所做的零件多為教師指定，對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用不足，未充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和創(chuàng)新能力。經(jīng)過實(shí)訓(xùn)后，學(xué)生只對(duì)加工設(shè)備和加工方法建立了感性認(rèn)識(shí)，不夠深刻。

4.工程訓(xùn)練受益覆蓋面較窄。工程訓(xùn)練的對(duì)象以低年級(jí)學(xué)生為主，但對(duì)于高年級(jí)學(xué)生來說，又缺少綜合性和開放性的工程訓(xùn)練項(xiàng)目及平臺(tái)?，F(xiàn)有的工程基礎(chǔ)訓(xùn)練項(xiàng)目與學(xué)生在高年級(jí)時(shí)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程的關(guān)聯(lián)度較低，以創(chuàng)新能力訓(xùn)練為目的的綜合性工程訓(xùn)練項(xiàng)目較少。

二、針對(duì)工程基礎(chǔ)訓(xùn)練課程的改革探索

針對(duì)當(dāng)前工程訓(xùn)練存在的不足和如何充分利用現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)設(shè)備的問題，本文對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行了改革探索，旨在讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)和能力的基礎(chǔ)上，能夠綜合運(yùn)用相關(guān)所學(xué)的知識(shí)。本文在保證基本知識(shí)的教授的前提下，采用了基于拓展項(xiàng)目的教學(xué)方式，設(shè)置了一些具有綜合性和協(xié)作性的訓(xùn)練科目，加強(qiáng)了學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本文主要從以下幾方面進(jìn)行了改革。

1.選擇了一些喜聞樂見且富有趣味性的項(xiàng)目，如創(chuàng)意作品加工、典型零件制作等，最大限度地激發(fā)了學(xué)生的興趣和動(dòng)力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、探索問題，并解決問題。

2.以學(xué)生的興趣為導(dǎo)向，以實(shí)踐操作為核心，以協(xié)調(diào)合作為手段，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、動(dòng)手能力和溝通協(xié)作能力。讓學(xué)生參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、仿真、制作等環(huán)節(jié)，鍛煉了學(xué)生的工程思維和創(chuàng)新能力。

3.設(shè)計(jì)一些具有一定難度和挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，并要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和技術(shù)技能，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能做到了融會(huì)貫通，知識(shí)綜合運(yùn)用能力和問題解決能力得到了提高。

三、工程訓(xùn)練拓展項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

（一）工程訓(xùn)練拓展項(xiàng)目

實(shí)訓(xùn)內(nèi)容主要有創(chuàng)意物品制作類項(xiàng)目、鐵藝制作類項(xiàng)目、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)制作類項(xiàng)目等，如表1所示。

表1 工程訓(xùn)練擴(kuò)展項(xiàng)目

（二）主要特色及培養(yǎng)學(xué)生的能力

1.工程基礎(chǔ)訓(xùn)練拓展項(xiàng)目設(shè)置了多個(gè)具有綜合性和協(xié)作性的題目，能夠?qū)⒉煌募寄苡?xùn)練和知識(shí)應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來，是一種多工種協(xié)作設(shè)計(jì)制造的訓(xùn)練方式，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和知識(shí)綜合應(yīng)用能力。這些題目涉及了不同領(lǐng)域的制造項(xiàng)目，要求學(xué)生根據(jù)自己的興趣和專業(yè)背景，選擇一個(gè)具有實(shí)際意義和創(chuàng)新性的主題，進(jìn)行可行性分析、方案設(shè)計(jì)、任務(wù)分配等工作。在零件的設(shè)計(jì)、制造訓(xùn)練中，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓各組學(xué)生自行設(shè)計(jì)零件，并用軟件生成所需的數(shù)控設(shè)備程序。

通過相互配合、協(xié)作，完成零件設(shè)計(jì)、程序編制、加工仿真、下料、加工制造的全部工作。實(shí)訓(xùn)的過程中，讓學(xué)生采用數(shù)控設(shè)備加工。在教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)和框架的培訓(xùn)后，要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)更深入的知識(shí)，并付諸實(shí)踐。教師對(duì)學(xué)生的程序進(jìn)行復(fù)核，并指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，保證學(xué)生實(shí)操的安全性。

2.通過對(duì)產(chǎn)品從毛坯到成品的整個(gè)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，學(xué)生可以對(duì)生產(chǎn)過程的有機(jī)性和整體性有一個(gè)深刻的理解。學(xué)生參與項(xiàng)目零件的設(shè)計(jì)及制造的全過程，對(duì)典型零件的生產(chǎn)過程有了全面的認(rèn)識(shí)。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅要運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)、編程等專業(yè)知識(shí)，還要考慮產(chǎn)品的功能、美觀、工藝性等因素，使產(chǎn)品達(dá)到最佳效果。例如，在象棋的制造過程中，學(xué)生不僅要運(yùn)用加工中心雕刻出字，還要考慮兩種金屬嵌套連接的工藝性問題。

3.拓展項(xiàng)目同時(shí)具有一定的人文色彩。教學(xué)過程不僅關(guān)注學(xué)生操作技能、理工知識(shí)的培養(yǎng)，還在實(shí)訓(xùn)過程中融入人文教育，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中學(xué)會(huì)如何有效溝通、協(xié)調(diào)與配合，從而樹立正確的職業(yè)觀和價(jià)值觀。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅要與同組成員進(jìn)行溝通協(xié)作，還要與其他組進(jìn)行交流分享，互相學(xué)習(xí)和啟發(fā)。教師也要對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)方面的教育與引導(dǎo)，讓學(xué)生明白自己所從事的工作對(duì)社會(huì)和人類有著重要意義。

4.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目貼近生活，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索，從而實(shí)現(xiàn)從學(xué)中做，從做中學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。這些項(xiàng)目都是與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的，如象棋、鐵藝作品等，可以讓學(xué)生感受到自己的學(xué)習(xí)與實(shí)踐有著實(shí)際的價(jià)值和意義。同時(shí)，這些項(xiàng)目具有一定的難度和挑戰(zhàn)性，要求學(xué)生不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化，以達(dá)到更好的效果。通過參加這些項(xiàng)目，學(xué)生可以提高自己的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，也可以增強(qiáng)自己的信心和成就感。

四、工程訓(xùn)練項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)效果

（一）學(xué)生的綜合能力訓(xùn)練效果不斷提升

課程的實(shí)施過程中，學(xué)生在指導(dǎo)教師的要求下，依據(jù)分組及組內(nèi)學(xué)生各自的特長和意愿進(jìn)行分工協(xié)作。組內(nèi)學(xué)生全體參與到零件設(shè)計(jì)、制造的過程中。

圖1、圖3和圖3 是部分不同種類的學(xué)生實(shí)踐作品。教學(xué)過程中避免了單一的按圖加工模式，學(xué)生參與了模型建立、數(shù)控加工編程、制造過程仿真、下料加工等較為完整的流程。學(xué)生綜合運(yùn)用建模、制造仿真等先進(jìn)技術(shù)，并融入到實(shí)踐中，綜合能力訓(xùn)練的效果明顯提升。

圖1 學(xué)生實(shí)訓(xùn)加工實(shí)物

圖2 軸類零件

圖3 鐵藝制品

（二）課堂參與度提高

在整個(gè)實(shí)訓(xùn)的過程中，學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣被充分調(diào)動(dòng)，很多學(xué)生甚至在課后休息時(shí)間主動(dòng)要求加班實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的完成情況也要比傳統(tǒng)項(xiàng)目的完成情況好，學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的積極性很高。

雖然在相互協(xié)作的過程中還會(huì)出現(xiàn)一些不愉快的事情，但通過相互協(xié)調(diào)、溝通，最終都能配合完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)，學(xué)生相互溝通和協(xié)調(diào)配合的能力得到了鍛煉。

結(jié)語

新工科建設(shè)背景下，基于現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)學(xué)院的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)，目的在于培養(yǎng)知識(shí)多元化、創(chuàng)新型的卓越工程技術(shù)人才?！肮こ逃?xùn)練”作為工科機(jī)械類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用機(jī)械制造基礎(chǔ)知識(shí)、鍛煉應(yīng)用實(shí)踐能力的基礎(chǔ)課程，不僅要讓學(xué)生熟悉、掌握已學(xué)習(xí)的知識(shí)，還要有承上啟下的教育作用，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。

以拓展項(xiàng)目的形式開展的教學(xué)探索，在一定程度上綜合應(yīng)用了學(xué)生所掌握的基礎(chǔ)課程，鍛煉了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、自主獲取新知識(shí)的能力。從單一零件加工的分離實(shí)訓(xùn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅卦O(shè)計(jì)制造過程的多工種的協(xié)作，從簡單基礎(chǔ)操作的技能訓(xùn)練逐步發(fā)展到設(shè)計(jì)與加工并重的綜合訓(xùn)練，提升了課程基礎(chǔ)教學(xué)功能和綜合能力培養(yǎng)的雙重作用。通過對(duì)工程基礎(chǔ)知識(shí)的擴(kuò)充，學(xué)生初步建立了有關(guān)市場、信息、成本、效益、質(zhì)量、環(huán)保、安全等工程管理概念，其工程意識(shí)和素養(yǎng)得到了培養(yǎng)。但從教學(xué)過程看，綜合性強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，指導(dǎo)教師需要具備豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐能力，對(duì)教師的基本能力提出了更高的要求，而對(duì)多數(shù)教師來說，理實(shí)結(jié)合方面的知識(shí)和能力還有待加強(qiáng)；而對(duì)學(xué)生來說，短期內(nèi)獲得的知識(shí)較多，對(duì)于部分底子差的學(xué)生，往往存在跟不上的現(xiàn)象，所以在教學(xué)過程還需均衡不同學(xué)生理解、消化知識(shí)的能力和過程。