依托工程訓練中心的創新型工程訓練體系構建

高占鳳，張建超，吳文江，尉耀元

摘要：石家莊鐵道大學工程訓練中心以培養高素質應用型人才為目標，建立分階段、多層次、模塊化、綜合性、開放式的創新型工程訓練教學模式，實現“工程訓練四年不斷線”，提高學生的實踐能力和工程綜合素質，培養其創新能力。

關鍵詞：工程訓練；實踐教學；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0026-03

工程訓練作為實踐教學課程，在開展教學活動中，如何引發學生的探索和研究興趣，提高學生的實踐能力、工程素質和創新精神成為教學改革的重要內容，提高學生的工程實踐能力和創新能力，運用現代科學技術的理論知識去解決工程實踐問題成為主要教學目標。近年來，工程訓練中心已經成為工科院校培養學生實踐動手和創新能力訓練的重要基地。如何更好地發揮工程訓練中心在大學生創新思維訓練和創新能力培養中的作用，在工程訓練的實踐教學過程中，如何把實際產品實踐、先進制造技術實踐、創新設計與制作實踐以及專業技能培訓等內容引入到工程訓練中，以提高學生分析解決問題能力和創新能力，從而提高學生的工程素質成為工程訓練中心的主要教學目標。因此，結合各個院校的具體情況進行工程訓練創新訓練模式的探索與實踐已成為目前亟待解決的問題。

一、工程訓練教學體系的構建

為了加強學生的實踐動手能力，培養其工程意識，加強其綜合能力培養，我校于2006年成立工程訓練中心。在近幾年的教學實踐中，積極拓展實踐教學的內涵，探索把人才培養方案中規定的實踐教學與學生自主創新實踐活動相結合的實踐教學新模式。在保持原有金工實習內容的基礎上，增加一些先進制造技術內容，統稱為“制造技術實習”，并新增了“工程實踐能力訓練”、“工程技術訓練”、“專業生產實習”和“創新訓練”等項目，建成具有鮮明鐵道特色的分階段、多層次、模塊化、開放式綜合性工程訓練實踐教學體系，實現“工程訓練四年不斷線”。所謂“分階段”就是指將本科生的實踐訓練劃分為兩個階段，大學一、二年級為第一階段，在第一階段重點培養學生的實踐動手能力、工程意識和工程素養，拓寬學生的視野，提高學生的綜合素質，同時也為學生后續課程的學習打下基礎；大學三、四年級為第二個階段，在第二階段重點培養學生的工程實踐能力和創新精神。所謂“多層次”是指將工程訓練內容劃分為五個層面，由低到高依次為等。訓練內容跨學科設置，訓練課程面向全校開設，實訓室實行開放式管理。工程訓練的內容由低級到高級，由單一到綜合，每一層面的訓練內容都和學生的學習階段、知識水平和專業特點相適應，以達到逐步提高學生工程實踐能力，增強學生就業競爭能力的目的。

二、體系內容及運行模式

（一）“工程實踐能力訓練”教學中培養學生工程意識和創新意識

剛邁入大學校園的一年級新生很少有機會參加各種實踐動手性項目研究與訓練，對制造設備、機電產品、基本零部件的認知比較模糊，不能正確使用常用的工具和辦公設備。對工程的認知比較膚淺，視野不夠開闊，多數學生動手能力差，缺乏創造力。因此，為了提高學生的實踐動手能力，培養學生的工程意識和創新意識，拓寬學生的視野，提高學生的綜合素質，我校面向一年級學生開設“工程實踐能力訓練”課程。主要從培養學生的觀察能力人手，破除學生對創新的神秘感，幫助他們建立創新意識。以“展板+多媒體+操作示范”等演示、參觀實訓現場和簡單動手操作相結合的方式進行，面向全校一年級學生，以實踐必修課的形式開設，時間為1周。具體安排在大一第2學期，具體實施時間由教務處在編排課表時預留出來，中心再根據不同專業的實訓目的和中心的軟硬件資源制定具體實施計劃。

根據各專業的特點，不同專業的訓練內容由不同的實訓模塊組成，學生也可以根據自己的興趣愛好和專業特點選擇實訓模塊。根據實訓內容的不同，將工程實踐能力訓練劃分為“工程實踐能力訓練A”、“工程實踐能力訓練B”、“工程實踐能力訓練C”等三類。使學生對現代企業的生產設備、生產過程、常見零部件、典型工業產品的基本結構和工作原理有一個初步了解和認識；熟悉鐵路線路、鐵道信號、牽引供電、機車車輛、橋梁和隧道、鐵道施工設備等基本常識；掌握常用機械工具、電工工具和辦公設備的使用；通過實際組裝和調試，建立機電一體化的概念；奠定學生的基本工程背景，培養學生的工程意識和創新意識。

（二）“制造技術實習”教學中培養學生的工程實踐和創新能力

“制造技術實習”是工科專業重要的實踐教學環節，對于學生的知識結構和未來的職業發展具有重要的影響。該實習主要面向機械、材料、電氣等工科專業二年級學生開設，以實踐必修課的形式開設，實習內容包含了傳統制造技術、數控制造技術、材料成型技術和特種加工技術等實習內容。依據各專業的實際需要安排具體的實習內容，不同專業類型安排的實習內容和時間也不同，實習內容劃分為“制造技術實習A”（機械工程自動化專業，5周）、“制造技術實習B”（材料類專業，4周）、“制造技術實習C”（電氣等其他理工類專業，周）等3種類型。首先在緒論課中布置學生在實習中的任務和要求，強調不僅要動手實踐，而且要積極思考，仔細觀察實習過程中設備、工具、量具、夾具以及工藝方法的每一個細節，發現問題、提出問題及改進方案，甚至對制造行業的發展進行思考。鍛煉學生發現問題、大膽創新和解決實際問題的能力。

對學生進行工程技能基礎訓練，使學生學習金屬工藝、加工制作等基本知識；熟悉常見的制造技術設備；掌握基本的制造工藝；通過親自動手加工制作，使學生掌握制造設備的基本操作技能，提高工程實踐能力，培養工程素質、創新意識和能力。訓練以工程技能訓練為主，采用集中訓練的方式進行。具體安排在大二結束后第3學期，即暑期集中實踐學期。

（三）“工程技術訓練”教學中培養學生專業技能和創新能力

工程技術訓練層面課程以工程、制造技術為背景，充分體現現代設計、現代制造技術、機電控制技術，為學生提供一個較為完備的、能親身經歷、親自參與的產品設計、制造加工的專業工程訓練環境；對學生進行工程綜合思維能力與創新能力訓練，結合先進技術和專業教學。學生通過對機電、電子和控制等工程技術的學習，掌握較為前沿的、技術含量高的實用技術，從而使學生具有較強的動手實踐能力和工程開發能力，全面提高學生的工程實踐能力和創新思維能力。同時通過訓練使學生積累一定的工程實踐經驗，為參加更高層面的創新訓練奠定基礎。目前已開設的工程技術訓練課程：《數字化設計實訓》、《單片機技術實訓》、《機器人技術實訓》、《工程創新實訓》、《先進制造技術實訓》；計劃逐步開設的工程技術實訓課程：《工程機械維修技術》、《數控制造技術》、《鐵道信號控制技術》、《牽引供電技術》、《鐵道線路鋪設技術》、《鐵路快速救援技術》等。

“工程技術訓練”課程性質為選修課，面向工科專業大三、大四學生。具體實施以實踐動手為主，一般以設計或完成預期目標的項目為目的，在實訓室完成整個學習過程。除了課程要求和前期基本理論講解需集中外，其他時間有學生自主安排訓練時間并預約。

（四）“專業生產實習”教學中培養學生專業技能與實際操作能力

依托工程訓練中心的制造技術實訓基地、工程技術實訓基地和鐵道實訓基地，充分利用中心的實踐教學資源，與各教學分院合作開展各種形式的專業生產實習。通過生產實習達到以下教學目的：了解實際生產過程的組織與管理；掌握實際設備的操作與使用；加強對工程實際的理解。目前與土木、交通、機械學院合作開展的專業實習有：混凝土梁制作實習、鐵路線路實習、工程機械拆裝實習。

（五）“工程創新實訓”教學中培養學生的創新與創業能力

組織學生開展豐富多彩的創新與創業訓練活動，結合課程設計、畢業設計、校級、省級、國家級的各類創新大賽，為學生提供設計、制造所必備的、基本的、相對獨立、相對集中的工作環境、條件和實踐場所。在模擬工業產品開發、設計、制造全過程的訓練中對工程師應具備的工程能力和素質進行訓練，或者結合校內立項的創新課題對項目研發的全過程開展訓練，通過實踐培養鍛煉學生的綜合工程實踐能力，培養學生的創新與創業能力；發現和選拔創新與創業型人才。面向的對象是大三、大四的學生，可以以選修學分、創新實踐、就業能力培養等多種方式進行。具體措施如下：

1.結合我校創新課題立項項目、教師科研立項項目、學生科研立項項目等進行；

2.結合我校工程訓練綜合能力競賽、機械創新設計大賽、智能機器人大賽、電子設計大賽、課外科技作品競賽等進行；

3.工程訓練中心積極為二級學院的課程設計、畢業設計作好硬件和軟件上的準備，共同承擔部分機械類、電子類專業的課程設計和畢業設計的指導工作；

4.為學生自主創意設計提供軟硬件平臺支持和制造技術指導。

三、結束語

所構建的分階段、多層次、模塊化、開放性的創新型工程訓練教學體系，將大學生工程實踐訓練分為5個不同層面融入到大學四年的教學過程中，保障“工程訓練四年不斷線”。滿足不同專業、不同層次學生對程實踐訓練教學內容的需求，教學方式靈活，有利于培養學生實踐能力、創新意識和工程綜合素質，有利于提高工程綜合訓練水平。

參考文獻：

[1]吳文江，高占鳳，張建超，王翠艷.工程訓練中心教學體系的構建與實踐[J].實驗技術與管理，20l0，（11）.

[2]安連鎖，王秀梅，楊紅霞，張文建.將工程訓練中心建成大學生創新實踐的樂園[J].實驗技術與管理，20l0，（3）.

[3]高占鳳，吳文江，等.工業認識實習的探索與實踐[J].中國電力教育，2010，（3）.

基金項目：石家莊鐵道大學十二五教育科學研究規劃課題校級資助立項：工程訓練中心創新訓練模式研究（110217）；2012年河北省高等教育教學改革研究項目：工程訓練實踐課程差異化教學的研究與實踐（2012GJJG086）