開設工程綜合能力訓練選修課的教學與實踐

摘要：工程訓練是培養學生創新精神、工程意識和動手能力的重要環節。在開設常規工程訓練的基礎上，開設了工程綜合能力訓練選修課。通過精選教學內容，并采用項目驅動的方式進行教學，取得了良好的效果。從而激發了學生的創新意識，增強了學生的創新實踐能力。

關鍵詞：選修課；工程訓練；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）09-0192-03

一、引言

我國高等教育法明確規定，高等教育的任務是“培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，發展科學技術文化，促進社會主義現代化建設”。中央發布的“關于深化教育改革全面推進素質教育的決定”指出“素質教育要以培養學生的創新精神和實踐能力為重點”。為全面提高教育質量，黨中央、國務院在《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》中明確指出：“把高等教育發展的重點放在提高質量和優化結構上，加強研究與實踐，培養學生的創新精神和實踐能力”[1]。

在當前世界各國工科院校進行的課程體系改革中，加強基礎，整合課程內容，注重工程實踐和設計教育，重視人文與社會科學教育已經成為普遍趨勢。強調高等工程教育中的工程實踐意味著培養學生的綜合能力、創新能力和動手能力[2]。

工程訓練是實踐性很強的教學環節，是工科院校進行綜合性的工程實踐和現代制造工藝教學必不可少的技術基礎課，通過實踐使學生掌握常用設備的基本操作方法和技能，基本掌握機械零件加工工藝和機器裝配的基本方法。通過工程訓練促使學生從書本邁向實踐、從課堂邁向工廠。通過親自動手加工產品，培養勞動技能、創新精神和工程意識力。為此，工科專業的學生絕大多數都開設工程訓練課程。為了進一步提高學生的創新精神和工程實踐能力，近年來，各個學校在工程訓練的教學體系、教學模式等方面做了許多研究，提出了一些行之有效的方法[3-8]。我們在開設傳統工程訓練的同時，開設了工程綜合能力訓練選修課，使學生的綜合能力和創新能力得到進一步提高。

大學選修課是大學生擴充自己知識面的一個重要途徑，我國普通高校基本上無一例外地都開設選修課，為高校學生提供了自由全面發展的廣闊空間。高等學校中開設的選修課種類繁多[9，10]，有些是為了擴大學生知識面和滿足學生的興趣愛好，有些是為了提高學生的專業知識和技能。專業選修課是在專業課的基礎上對專業知識的外延和重要補充，滿足了學生的求知欲、興趣、愛好，進一步拓寬知識面，提高學生分析問題和解決問題的能力，培養他們的創造性思維和科研能力，造就開拓創新型人才。工程綜合訓練這門選修課的教學體系的設置在系統分析各學科之間、以及培養目標的關系的基礎上，形成科學合理的工程實踐教學體系，將理論與實際緊密結合起來，使學生能在“做中學、學中做”，并且可以從中培養學生的創新意識和綜合動手能力[11]。

二、教學內容設計

選修課的教學內容多是作為拓展學生的知識面，提高學生的綜合素質，以理論性課程偏多，工程綜合能力訓練這門選修課是在理論課程的基礎上加入實訓教學，彌補了專業運用課程的缺失，可提高綜合能力素質和學習積極性。

傳統工程訓練就是按照教學計劃和教學大綱所開出的訓練課程，訓練內容為車、鉗、銑、磨、鑄、鍛、熱、焊等傳統工藝以及部分數控加工等先進制造工藝，訓練內容基本是以工種為單位進行，各工種之間沒有任何關系。教學方式為實習指導人員現場進行講解操作規范并進行示范，學生照著給定的圖紙和工藝進行操作，指導人員在旁邊進行指導。

由于傳統的工程訓練方式工種單一、教學手段單一、沒有注重綜合能力的訓練，學生基本是按照指導人員提供的圖紙、工藝進行技能訓練，屬于“驗證性”的訓練，學生沒有進行設計和創意的空間。整個訓練結束以后，學生不知道產品從毛坯到成品要經過哪些工序。通過傳統的工程訓練，學生掌握了基本操作技能，但學生的工程意識、創新能力沒有得到提高，開設綜合工程能力訓練選修課就是要彌補這方面的不足。要達到提高學生綜合能力的目的，教學內容的設計是關鍵。由于選修課的學時較短，所以訓練內容要適當。在設計教學內容時，需要把握以下幾個原則。

1.可行性。訓練內容要選擇學生較熟悉、感興趣的；同時要考慮具體實施的可能性，必須與訓練場地的實際情況相適應，使學生能夠在現有的條件下完成。

2.難易程度要適中。訓練內容的難度過高，學生難以完成，學生的積極性就會受到打擊；訓練內容的難度過低，就達不到教學目的，學生的工程應用能力也沒有得到提高，也會影響學生的學習熱情和積極性。

3.體現綜合能力的應用。為了培養學生的創新思維以及綜合工程應用能力，內容的設計應該體現出學生的設計、工藝以及加工等的綜合能力，給予學生充分的發揮空間。

本課程的主要內容是學生根據已學過的專業知識設計出一套藝術筆筒，并加工出來。要求筆筒至少由底座、筆筒、藝術造型等幾部組合而成。每個學生要完成作品設計、工藝設計、加工裝配等任務，最后提交完成的作品和設計說明書。訓練內容涉及了設計、工藝、加工制作等綜合內容，同時涉及了多種加工工藝。訓練之后，可使學生對整個制造過程有個更加深入的了解，使學生的綜合能力得到了提高。由于課程內容特殊，所以對選課學生有一定的限制，選擇這門課的學生必須學習過相關專業課，例如：機械制圖、機械設計、公差配合等。這樣就保證了本課程的教學質量。

三、教學模式

長期以來，受應試教育的影響，選修課教學普遍采用的是“填鴨式”教學方法，教學過程偏重知識傳授和積累，不利于學生創造性思維的培養，不能激發學生的學習興趣，影響了學生創造力的積極發揮。大量研究表明，掌握知識和創造知識的最好方法是以問題為基礎進行教學指導的交互式討論式教學。學生可以通過查閱教師指定的資料，根據掌握的知識，提出解決問題的辦法。學生可以到圖書館查閱或上網瀏覽搜索相關材料，增強了學生學習的主動性和積極性，鍛煉了思維和創新能力[12]。本選修課在教學中采取理論與實踐相結合的教學模式。理論教學中主要以討論交流形式進行，學生在設計過程中遇到問題可以請教老師、與同學討論、自己查閱資料等多種方法解決，這種教學方法提高了學生的學習興趣和自學能力。實踐教學在選修課程教學中起著非常重要的作用，它是鞏固學生理解理論教學內容、培養學生自主創新能力、鍛煉學生分析和解決問題的一種重要方式。endprint

本課程采用項目驅動方式進行，這種教學模式改變了傳統工程訓練的教學模式，使訓練以教師為中心轉變為以學生為中心，在教學過程中，學生不再處于被動的服從地位，提高了學生學習的主動性、積極性和學習興趣。[13]這樣有利于培養學生發現問題、解決實際問題的能力。

首先由教師下達訓練項目，通過對項目的具體要求進行講解，使學生明確訓練的任務和具體要達到的目標。其次每個學生根據訓練項目的要求獨立進行作品的結構設計、工藝設計以及成本分析，工藝設計應與訓練場地具體的加工設備相適應。根據設計好的加工工藝，由學生親自動手進行各個零件的加工，然后將零件裝配成產品。通過實際加工和裝配，使學生真正感受到所設計的工藝是否合理，同時也鍛煉了學生的實際動手能力。

四、結論

本課程充分體現了選修課的價值即滿足學生的興趣、愛好，為學生創造更多自我發展、自由選擇的空間。通過本門選修課的學習，學生提高了理論運用到實踐中的能力，培養了濃厚的學習興趣，為以后的學習和就業打下了堅實的基礎。在今后的教學中，應開設更多的理論與實踐相結合的選修課，促進學生的成長，提高人才培養的質量。真正使高校選修課達到拓寬學生知識面、提高學生綜合素質的教育目的。

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基金項目：廣東省本科高等教育教學改革項目（BKJGYB2008050）（BKZZ2011022）；廣東工業大學教學改革資助項目。

作者簡介：張亞利（1987-），女，河南新鄉人，本科，助理實驗師、主要從事數控技術教學與科研。endprint