基于多層次模塊化的金工實(shí)習(xí)教學(xué)改革與實(shí)踐

趙作福 陳翔 何為 王俊生

摘? 要：金工實(shí)習(xí)是培養(yǎng)高校大學(xué)生工程能力與素養(yǎng)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，其課程內(nèi)容的豐富性、課程體系的完善性、教學(xué)方法的先進(jìn)性一直是當(dāng)代高校極為重視的授課要素。該文圍繞“以常規(guī)技能訓(xùn)練為主的基礎(chǔ)訓(xùn)練平臺(tái)，以學(xué)科技術(shù)訓(xùn)練為主的拓展訓(xùn)練平臺(tái)，以學(xué)生能力發(fā)展為主的綜合訓(xùn)練平臺(tái)，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主的創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)”進(jìn)行課程體系和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和執(zhí)行。通過“基礎(chǔ)-拓展-綜合-創(chuàng)新”四個(gè)階段，實(shí)施多層次模塊化金工實(shí)習(xí)教學(xué)模式的改革與實(shí)踐，為金工實(shí)習(xí)教學(xué)改革與實(shí)踐研究提供借鑒和支持。

關(guān)鍵詞：金工實(shí)習(xí)；模塊化；教學(xué)體系；多層次；實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

中圖分類號(hào)：G521? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2024）02-0127-04

Abstract： Metalworking practice is one of the important practical links to cultivate the engineering ability and quality of college students， and it has always been a teaching element attached great importance to contemporary colleges and universities， which is the richness of the course content， the perfection of the course system and the progressiveness of the teaching methods. In this paper， the curriculum system and the practical training project of "basic training platform based on conventional skills training， outward bound training platform based on subject technology training， comprehensive training platform based on student ability development， and innovative training platform based on innovative ability training" are designed and executed. Through the four stages of "foundation development integration innovation"， the reform and practice of the multi-level modular metalworking practice teaching mode are implemented， providing reference and support for the metalworking practice teaching reform and practice research.

Keywords： metalworking practice; modularization; teaching system; multilevel feature; practical training project

自2017年教育部啟動(dòng)實(shí)施新工科建設(shè)以來，相繼出現(xiàn)了一批傳統(tǒng)工科專業(yè)的調(diào)整優(yōu)化和一批新興工科專業(yè)的興起發(fā)展，勢(shì)必對(duì)未來我國工程技術(shù)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)提出更高的要求，也為更好地提升我國的國際競爭力和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造必然條件[1]。結(jié)合2019年《教育部辦公廳關(guān)于實(shí)施一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計(jì)劃”的通知》和教育部高等學(xué)校工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)示范中心的具體要求，全國各高校特別是應(yīng)用型轉(zhuǎn)型地方高校對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。教育應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)時(shí)代、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)需求，營造具有兼顧綜合設(shè)計(jì)性、實(shí)踐創(chuàng)新性為主導(dǎo)的校內(nèi)外工程教育實(shí)踐基地，打造理論過硬、兼?zhèn)漭^強(qiáng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才成為一種必然[2]。隨著各個(gè)應(yīng)用型本科高校對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分權(quán)重的增加，實(shí)踐教學(xué)已成為應(yīng)用型本科高校實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生工程綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力方面是理論教學(xué)環(huán)節(jié)不能替代的，其作用在應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)中顯得尤為重要[3]。工程訓(xùn)練中心作為工科專業(yè)高度交叉融合的二級(jí)教學(xué)單位，其課程具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性，在培養(yǎng)具有德才兼?zhèn)涞墓こ虒?shí)踐技術(shù)人才方面占據(jù)著重要的地位[4]。工程訓(xùn)練中心實(shí)踐教學(xué)課程體系的合理性、前瞻性、可執(zhí)行性，以及教學(xué)培養(yǎng)模式和培養(yǎng)手段的科學(xué)性、具體性、可操作性，是決定整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程能否做到有的放矢，培養(yǎng)學(xué)生逐漸向多層次復(fù)合應(yīng)用型人才轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。

工程訓(xùn)練中心在承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力基礎(chǔ)訓(xùn)練環(huán)節(jié)的任務(wù)已成為歷史，其未來的歷史使命和責(zé)任將是寓基礎(chǔ)、綜合、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新為一體的系統(tǒng)化的工程實(shí)踐教學(xué)部門，有機(jī)地將學(xué)生的工程實(shí)踐基礎(chǔ)訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、校企合作協(xié)同育人模式相結(jié)合，形成多學(xué)科交叉融合的工程綜合實(shí)踐能力的教學(xué)培養(yǎng)和服務(wù)基地，將現(xiàn)代企業(yè)的經(jīng)營理念和用人需求與工程創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合，提高學(xué)生的工程能力及激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以期達(dá)到為社會(huì)培養(yǎng)現(xiàn)代工程技術(shù)人才的目的[5-7]。

一? 金工實(shí)習(xí)教學(xué)體系發(fā)展現(xiàn)狀

在新工科的大背景下，全國高校特別是應(yīng)用型培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型高校在工科專業(yè)人才培養(yǎng)模式方面都進(jìn)行了大范圍的改革、優(yōu)化、調(diào)整，無論從先進(jìn)設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量上，還是從工程實(shí)踐教學(xué)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)上都做了大量的工作，并已取得了一定成效。但隨著社會(huì)的發(fā)展，當(dāng)代大學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力與企業(yè)招聘需求之間不匹配度日益增高已逐漸凸顯出來，基于此，作者認(rèn)為目前國內(nèi)高校金工實(shí)習(xí)普遍存在著以下諸多問題。

教學(xué)逐漸向單層次與項(xiàng)目廣泛涉獵性的模式發(fā)展，實(shí)習(xí)教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)缺乏綜合課程內(nèi)容。以實(shí)踐操作為主的金工實(shí)習(xí)逐漸變?yōu)橐越榻B性為主的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程，創(chuàng)新思維和創(chuàng)意設(shè)計(jì)融入金工實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)想幾乎無法實(shí)現(xiàn)。另外，現(xiàn)行金工實(shí)訓(xùn)內(nèi)容依然主要停留在單工種的基礎(chǔ)訓(xùn)練上，缺乏完整的多工種、多層次、多交叉的綜合實(shí)訓(xùn)模塊[8-9]。

缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和引導(dǎo)[10]。大部分高校針對(duì)工科類大學(xué)生所實(shí)施的實(shí)訓(xùn)模式仍主要體現(xiàn)在以教師為中心的示范式教學(xué)模式，總是強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間短、安全系數(shù)低、創(chuàng)新能力不足等諸多方面，完全忽視了學(xué)生發(fā)散式思維能力，更談不上以學(xué)生為中心的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，而是被“填鴨式”教學(xué)模式所替代，學(xué)生只能進(jìn)行重復(fù)性的訓(xùn)練操作過程，勢(shì)必導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不易被激發(fā)，對(duì)實(shí)踐操作也多數(shù)不太重視。

金工實(shí)習(xí)課程缺少良好的線上線下融合教學(xué)平臺(tái)，不利于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。金工實(shí)習(xí)課程一般呈現(xiàn)短期集中授課模式，沒有課前預(yù)習(xí)過程，嚴(yán)重影響了學(xué)生課上的學(xué)習(xí)效果，且實(shí)踐操作過程中會(huì)存在一定的安全隱患[11-13]；沒有課后復(fù)習(xí)過程，更不利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[14]。

缺少課程思政與金工實(shí)習(xí)實(shí)踐課程良好的融合模式。基于此，依據(jù)《教育部辦公廳關(guān)于實(shí)施一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計(jì)劃”的通知》和教育部高等學(xué)校工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)示范中心的具體要求，按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合遼寧工業(yè)大學(xué)（以下簡稱“我?！保?yīng)用型人才培養(yǎng)需要和工程訓(xùn)練過程中存在的諸多問題和差距，在金工實(shí)習(xí)教學(xué)過程中進(jìn)行了基于多層次模塊化人才培養(yǎng)模式下的金工實(shí)習(xí)教學(xué)改革與實(shí)踐，以期達(dá)到提高在校工科學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生就業(yè)過程中的校企無縫對(duì)接打好基礎(chǔ)，更好地為東北老工業(yè)基地振興培養(yǎng)人才貢獻(xiàn)一份力量。

二? 金工實(shí)習(xí)教學(xué)體系改革內(nèi)容及成效

以金工實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)改革為切入點(diǎn)，探索工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)的新模式，構(gòu)建基于多層次模塊化人才培養(yǎng)模式下的實(shí)踐教學(xué)體系，極大地提高了每個(gè)在校生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力。所搭建的企業(yè)微信“金工實(shí)習(xí)線上教學(xué)”平臺(tái)已在我校所有參加金工實(shí)習(xí)的工科專業(yè)陸續(xù)推廣，受益學(xué)生人數(shù)已達(dá)到3 100人次。

（一）? 成功搭建了基于企業(yè)微信的“金工實(shí)習(xí)線上教學(xué)”平臺(tái)

鑒于2020年新冠感染疫情以來廣泛開展的線上線下教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，基于企業(yè)微信進(jìn)行教學(xué)的可行性，金工實(shí)習(xí)全體教師聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)中心教師共同開發(fā)基于企業(yè)微信平臺(tái)的金工實(shí)習(xí)線上學(xué)習(xí)平臺(tái)，現(xiàn)已成功運(yùn)行11批次，教學(xué)效果顯著。

1）基于企業(yè)微信平臺(tái)包含預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)功能、實(shí)訓(xùn)/實(shí)驗(yàn)自主學(xué)習(xí)功能、實(shí)訓(xùn)/實(shí)驗(yàn)最終考核功能和加工視頻學(xué)習(xí)功能、安全教育講解功能、實(shí)訓(xùn)/實(shí)驗(yàn)教學(xué)消息通知功能、學(xué)生對(duì)教師評(píng)教功能、知識(shí)拓展功能和學(xué)生交流功能9個(gè)模塊，涵蓋金工實(shí)習(xí)10個(gè)工種，具體如圖1所示。金工實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師根據(jù)上課需求對(duì)即將上課的學(xué)生授予權(quán)限，通過點(diǎn)擊手機(jī)下載企業(yè)微信APP，通過“企業(yè)微信-工作臺(tái)-移動(dòng)社區(qū)-金工實(shí)訓(xùn)”進(jìn)入線上學(xué)習(xí)與測評(píng)，亦可通過“搜索”功能進(jìn)入金工實(shí)習(xí)線上學(xué)習(xí)平臺(tái)。

2）金工實(shí)習(xí)平臺(tái)內(nèi)容建設(shè)包含機(jī)械加工和現(xiàn)代加工共10個(gè)工種的預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。內(nèi)容包括實(shí)訓(xùn)內(nèi)容講解和安全教育注意事項(xiàng)講解、實(shí)訓(xùn)設(shè)備工作原理和操作步驟講解，并將圖形、圖像、動(dòng)畫及視頻等多媒體技術(shù)加入到預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)中。

3）平臺(tái)試題庫建設(shè)已做到了所有金工實(shí)習(xí)訓(xùn)練項(xiàng)目全覆蓋。其中實(shí)習(xí)試題庫內(nèi)容以安全操作流程和工程生產(chǎn)操作的注意事項(xiàng)作為課前預(yù)習(xí)的考核要點(diǎn)，還增加了各工種的基本原理、優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)、所用設(shè)備和加工范圍等理論考核部分內(nèi)容。

（二）? 建立了課前預(yù)習(xí)、線上測評(píng)、學(xué)生評(píng)教的教學(xué)環(huán)節(jié)

1）學(xué)生在進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié)之前，增加了線上預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生必須預(yù)習(xí)完教師指定的內(nèi)容，并且考試合格之后才能進(jìn)入到實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，否則不允許進(jìn)入實(shí)操環(huán)節(jié)。

①預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)方式采用金工實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師在學(xué)生實(shí)習(xí)前進(jìn)行平臺(tái)推送課前預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生需在實(shí)習(xí)前的規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成預(yù)習(xí)視頻的觀看，并進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)習(xí)測試考核，如圖2所示。②預(yù)習(xí)情況評(píng)測一方面建立課前預(yù)習(xí)模塊的試題庫與預(yù)習(xí)時(shí)長監(jiān)管，另一方面對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行考試，考試不合格不允許進(jìn)入實(shí)踐操作環(huán)節(jié)。③預(yù)習(xí)考核結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。自中心金工實(shí)習(xí)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)實(shí)施以來，針對(duì)3 100人次線上成績考核進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析和信息反饋，總體反應(yīng)試題難度適中，學(xué)習(xí)效果較好，從預(yù)習(xí)后學(xué)生的上課效果來看，線上預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)不僅省去了集中安全教育講解，也使學(xué)生的課程接受能力有了較大的提高。

2）最終考核功能：中心針對(duì)不同專業(yè)不同實(shí)習(xí)科目（金工、數(shù)控）制定了3種不同的考試試卷。在學(xué)生實(shí)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生需完成實(shí)習(xí)考試。實(shí)習(xí)考試成績以實(shí)際得分納入最終實(shí)習(xí)成績（滿分30分）；實(shí)習(xí)結(jié)業(yè)考試后，學(xué)生依然可以通過企業(yè)微信進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，考試過程由專門人員監(jiān)管。

3）學(xué)生評(píng)教：每位同學(xué)可以通過企業(yè)微信中金工實(shí)習(xí)界面的右下角點(diǎn)擊“學(xué)生評(píng)教”，即可為所有科目及老師打分。其中學(xué)生評(píng)教為匿名統(tǒng)計(jì)，不會(huì)影響實(shí)習(xí)成績，如圖3所示。

（三）? 修訂了金工實(shí)習(xí)課程教學(xué)大綱，建立了實(shí)習(xí)考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

金工實(shí)習(xí)因受眾面廣，由于學(xué)生接受能力差異、所學(xué)學(xué)科差異，要求工程訓(xùn)練中心必須結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)制訂教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃，在教學(xué)過程中分層次制定符合學(xué)生實(shí)際情況的教學(xué)任務(wù)，任課教師能夠靈活機(jī)動(dòng)地對(duì)具有不同學(xué)科基礎(chǔ)和接受能力的學(xué)生實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)任務(wù)，因此建立了基于“基礎(chǔ)-拓展-綜合-創(chuàng)新”的四層次課程培養(yǎng)計(jì)劃，真正做到有針對(duì)性地進(jìn)行工程實(shí)踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的，見表1。

1）修訂了金工實(shí)習(xí)課程大綱，以學(xué)生為本，注重個(gè)性化發(fā)展和個(gè)體差異，科學(xué)設(shè)置滿足不同專業(yè)、不同個(gè)體需求的個(gè)性化實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。根據(jù)不同專業(yè)調(diào)整不同科目的實(shí)習(xí)時(shí)間，開設(shè)了多門定向課程，例如，針對(duì)經(jīng)管專業(yè)開設(shè)工藝流程、成本核算課程；針對(duì)材料專業(yè)開設(shè)金屬型鑄造工藝設(shè)計(jì)及實(shí)踐課程。

2）建立了新模式下的課程體系評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。金工實(shí)習(xí)成績?nèi)∠郧拔寮?jí)制評(píng)價(jià)，按百分制進(jìn)行考核，主要根據(jù)現(xiàn)場考核成績、結(jié)束時(shí)的最終線上測評(píng)考試成績及實(shí)習(xí)報(bào)告質(zhì)量成績3方面綜合評(píng)定，其中：線上測評(píng)考試成績30分；實(shí)習(xí)報(bào)告質(zhì)量成績10分；現(xiàn)場考核成績60分，分為基礎(chǔ)訓(xùn)練項(xiàng)目（35分）和綜合訓(xùn)練項(xiàng)目（25分）兩大類，基礎(chǔ)訓(xùn)練項(xiàng)目中設(shè)有拓展環(huán)節(jié)，兩類項(xiàng)目中均設(shè)有創(chuàng)新環(huán)節(jié)。具體金工實(shí)習(xí)成績考核見表2和表3。

（四）? 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)與人才培養(yǎng)目標(biāo)

1）實(shí)習(xí)項(xiàng)目向綜合性、創(chuàng)意性轉(zhuǎn)變，從“大而粗”向“小而精”的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目轉(zhuǎn)型。項(xiàng)目組教師針對(duì)個(gè)性化、層次化培養(yǎng)的需求，通過采購及自主設(shè)計(jì)，不斷豐富實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。其中數(shù)控車實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)了中國象棋、國際象棋、圍棋等加工項(xiàng)目，加工中心實(shí)訓(xùn)自主設(shè)計(jì)了基于校訓(xùn)的金屬鎮(zhèn)紙、八駿圖等實(shí)習(xí)項(xiàng)目，特種加工實(shí)訓(xùn)自主設(shè)計(jì)校慶標(biāo)牌、激光雕刻產(chǎn)品，并為此開發(fā)出滿足不同專業(yè)需求的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中添加人文元素和創(chuàng)意設(shè)計(jì)，種類繁多的創(chuàng)新人文構(gòu)思增加了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和好學(xué)積極性。

2）實(shí)習(xí)項(xiàng)目以學(xué)生競賽作品加工制造作為金工實(shí)習(xí)的綜合訓(xùn)練項(xiàng)目之一，2021—2022年以競賽作品為綜合訓(xùn)練項(xiàng)目50余項(xiàng)，獲國家、省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)近30項(xiàng)，完成了金工實(shí)習(xí)場地平均每年近5 000學(xué)時(shí)的校內(nèi)開放。

三? 結(jié)束語

針對(duì)基于多層次模塊化金工實(shí)習(xí)人才培養(yǎng)的需要，改變傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)教學(xué)模式，既解決了傳統(tǒng)教學(xué)中“教”與“學(xué)”的分離和學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的問題，也促進(jìn)了不同工種聯(lián)合作業(yè)的有機(jī)結(jié)合。通過“基礎(chǔ)-拓展-綜合-創(chuàng)新”四層次課程教學(xué)培養(yǎng)體系的構(gòu)建，線上預(yù)習(xí)、教學(xué)評(píng)價(jià)及考試平臺(tái)的搭建，考核評(píng)價(jià)體系的建立與實(shí)施，多工種配合的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)與應(yīng)用，教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革與實(shí)踐，工程實(shí)踐教學(xué)部已完成了多學(xué)科交叉融合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式改革與實(shí)踐。真正實(shí)現(xiàn)了以本為本的四個(gè)回歸內(nèi)涵建設(shè)，充分做到了以學(xué)生為中心的教學(xué)模式改革與實(shí)踐，注重學(xué)生個(gè)體差異，從學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)入手，做到因材施教，靈活機(jī)動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室開放管理，為學(xué)生提供了更為自由和寬松的實(shí)踐空間環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了全面培養(yǎng)大學(xué)生工程意識(shí)和創(chuàng)新能力的目的和成效。

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