基于研究性學習的機械工程訓練教學模式的探索

毛錫鋒　葉豐　郭平

摘 要：高校工程訓練中心作為人才培養的重要基地，為高校培養工程意識與創新意識、實踐能力與創新能力相結合的綜合性人才提供了良好的保障。文章結合研究性學習理念，從教學模式的改革、教學方法和教學手段的改革以及在教學管理過程中不斷運用信息化手段對提升工程訓練實踐教學水平進行了分析和論文。

關鍵詞：工程訓練 教學模式 研究性學習

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0191-02

隨著我國經濟快速發展，企業之間競爭日趨激烈，企業競爭核心要素之一的人才已成為互相“爭奪”的重要資源。高校作為培養人才的重要基地，有責任為社會和企業培養具有創新意識和實踐能力的復合型人才。工程訓練作為高校培養學生工程意識與創新意識、實踐能力與創新能力重要的實踐教學環節，在提高學生尤其是機電類學生的綜合素質、造就符合社會需求的高素質、創新型技術人才上發揮著重要的作用[1]。

1 當前工程訓練教學存在的問題

國內高校對工程訓練基地建設十分重視，在實踐教學場地、機械設備和師資人員方面往往投入大量的人力和財力，為學生提供了良好的實踐培養平臺，但在實踐教學模式上大部分高校卻仍然還處于“求同” 式教學，教學思想和實訓內容陳舊，教學方法和手段依然比較單一，主要表現在以下方面。

1.1 實訓模式比較單一，缺乏各實習工種間的關聯

工程訓練的基本實訓模塊還停留在車、銑、磨、鉗、鑄、焊等傳統機加工和數車、數銑等先進制造的簡單操作訓練[2]，于受到新的實習工種的加入，但實習課時往往不變的影響使得各個實習工種的時間需要壓縮，從而造成了實習工種輪班更換十分頻繁，也存在著各個實訓工種之間缺乏相互聯系。

1.2 實訓教學方法十分傳統，缺乏創新性教學方式

學生在實習過程中仍采用傳統的“師傅帶徒弟”式的教學方法，教師講解示范、學生模仿加工，學生在整個過程中處于“求同”的接受方方式，在加工制造的過程無需過多的思考和創新內容，基本都是進行重復性的、簡單的模仿操作[3]。

1.3 實訓內容差異性不大，不能有效對接學生專業培養要求

在實訓安排上盡管已經按照非機械類、機械類等不同專業大類要求制定了相應的實習要求和實習內容，但在實習的過程中所采用訓練模塊和訓練方式基本相同（僅僅是實訓時間長短的差異），不能很好的與學生專業培養目標進行有效的對接。

2 基于研究性學習的機械工程訓練教學模式的改革思路

上述問題的存在會讓學生感覺到實訓教學的機械單調和枯燥乏味，制約了學生的積極性和主動性，特別是對于機械類和近機械類專業學生無法提升工程素質和機械設計制造、工藝能力。因此，構建適合學生能力培養的工程訓練實踐教學模式，在機類、近機械專業學生實訓體系架構中引入研究性學習的理念，在非機類專業學生實訓中加強應用實踐，能使不同專業的學生通過工程訓練在工程意識、應用能力、實踐能力和創新設計能力等方面取得一定的成效，也為后續專業課程的學習和就業創業起到較好的促進作用。

2.1 何謂研究性學習

研究性學習是以“培養學生具有永不滿足、追求卓越的態度，培養學生發現問題、提出問題、從而解決問題的能力”為基本目標；以學生從學習生活和社會生活中獲得的各種課題或項目設計、作品的設計與制作等為基本的學習載體；以在提出問題和解決問題的全過程中學習到的科學研究方法、獲得的豐富且多方面的體驗和獲得的科學文化知識為基本內容；以在教師指導下，以學生自主采用研究性學習方式開展研究為基本的教學形式的方法。

2.2 不同專業學生的工程訓練教學模式的改革

研究性學習重點是要培養學生發現問題、提出問題、從而解決問題的能力，在機械工程訓練中，要對原有的、舊的實訓（師傅帶徒弟）模式有選擇的進行取舍和重組，運用研究性學習的內涵，增加，究性、創新型和綜合設計性實訓內容的比例，讓學生自主的選擇實訓內容、自主的參與項目設計、制造和創新，提高學生在實踐中創新、在實踐中獲得綜合能力的提升的過程。

2.2.1 文科類學生工程訓練教學模式改革

文科專業學生一直缺乏對工科知識的學習和了解，通過開設《機電工程認知》課程，課程組織上采用模塊組合開課的形式（2～6個學時為1個模塊），模塊諸如：現代制造工藝流程了解、計量器具操作使用、家庭電線電路串接等；課程以實踐操作為主，應用理論知識為輔，讓學生在實踐的過程基本了解和掌握工程實踐常識、計量標識、測量稱重實踐和實踐技能。

2.2.2 非機械類學生工程訓練教學模式改革

對2～3周定位以基本技能訓練為主的非機械類專業學生，重視提升學生應用能力培養和開展寬泛的工程驗證實踐，培養和拓寬學生實踐應用面。即論證采用大工種實訓模式，即車工和銑磨（僅選1項）、鉗和鑄焊（僅選1項）、數車和數銑（僅選1項）、線切割和激雕（僅選1項），同時在原有實訓工種的基礎上增設拓寬非機類學生工程意識的計量器具操作實踐、機器人柔性制造系統實踐等實訓模塊。

2.2.3 機械類學生工程訓練教學模式改革

工程訓練教學模式改革的重點是對4～5周以綜合性專業訓練為主的近機類和機類專業學生，采用研究性學習法建立了以學生為中心的實訓教學模式，即通過一定時期的常規實訓（2～3周）后，學生可根據個人意愿自主的選擇后續階段的學習（項目化實踐（按開放實驗要求）、數控車加工（編程）工藝提升實訓、數控銑加工中心加工（編程）工藝提升實訓、工程訓練競賽訓練、機械設計競賽訓練、三維建模設計及產品造型等），讓學生親歷知識產生與形成的過程，追求“知識”發現、“方法”習得與“態度”形成的有機結合[4]。（見圖1）

2.3 工程訓練教學方法和教學手段的改革endprint

在機械工程訓練的教學方法和教學手段設計中充分運用現代化技術及先進的實驗教學手段，利用網絡技術、多媒體技術等計算機輔助實驗教學軟件和實驗教學課件，推廣運用虛擬、仿真等實驗技術手段，綜合運用基于問題的探索發現法、任務驅動教學法、示范設計教學法以及互動討論教學法[5]，充分發揮學生的學習主體作用形成了自主式、合作式、研究式為主的多元化實驗教學方法，使工程訓練教學從傳統“以教師為主體”轉變為“以學生為主體、教師為主導”的教學模式，實現培養學生創新意識和創新能力的目標。

2.4 教學過程趨向信息化管理

隨著課內教學轉向開放式教學的改革、學生人數的增多和實驗室及設備的不斷改進和完善，傳統的實驗室教學及管理模式已經無法勝任，因此，需要構建集教學與管理于一體的信息化教學及管理系統平臺。通過教學過程系統的建設，實現師生進行實訓現場的計劃與工藝圖紙添加查詢、工件提交、設備自動計時、學生考勤、成績評定、故障報修、設備使用效益統計等操作；通過教學管理系統的建設，實現教學任務分配、系統發送、過程動態管理、在線提交、量化考核以及過程資料的在線歸檔，同時對實驗教學、儀器設備、實驗預約等實行監管和控制；通過學生考試系統實現考核的無紙化，既環保又提高效率；通過生評教系統可及時了解學生對教師教學效果的評價和教師的教學狀態。

3 結語

2012年2月，教育部等七部委在聯合出臺的《關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》中明確指出，進一步加強高校實踐育人工作是深入實施素質教育，大力提高高等教育質量的必然要求。工程訓練教學工作也日益受到社會各界以及高校自身的廣泛重視，作為高校工程訓練中心應乘勢而為，不斷優化工程訓練教學內容和教學體系，創新教學方法和教學模式，為社會和企業培養更多具有創新意識和實踐能力的復合型人才做出應有的貢獻。

參考文獻

[1] 葉樹鈴，毛錫鋒，肖文華.團隊合作式大學生科技創新活動探索[J].實驗技術與管理，2013（4）：87-89.

[2] 鄭炳年.改革實踐教學培養大學生創新能力——以金工實習為例[J].中國成人，2008（9）：151-152.

[3] 江旭.金工實習的教學改革與實踐[J].武漢工程大學學報，2010（10）：107-110.

[4] 王宏立.機械設計制造專業金工實習的教學改革與實踐[J].高校實驗室工作研究，2010（3）：6-8.

[5] 王瑋.理工科大學工程訓練教學改革的探索與實踐[J].南京航空航天大學學報：社會科學版，2009（4）：89-91.endprint

在機械工程訓練的教學方法和教學手段設計中充分運用現代化技術及先進的實驗教學手段，利用網絡技術、多媒體技術等計算機輔助實驗教學軟件和實驗教學課件，推廣運用虛擬、仿真等實驗技術手段，綜合運用基于問題的探索發現法、任務驅動教學法、示范設計教學法以及互動討論教學法[5]，充分發揮學生的學習主體作用形成了自主式、合作式、研究式為主的多元化實驗教學方法，使工程訓練教學從傳統“以教師為主體”轉變為“以學生為主體、教師為主導”的教學模式，實現培養學生創新意識和創新能力的目標。

2.4 教學過程趨向信息化管理

隨著課內教學轉向開放式教學的改革、學生人數的增多和實驗室及設備的不斷改進和完善，傳統的實驗室教學及管理模式已經無法勝任，因此，需要構建集教學與管理于一體的信息化教學及管理系統平臺。通過教學過程系統的建設，實現師生進行實訓現場的計劃與工藝圖紙添加查詢、工件提交、設備自動計時、學生考勤、成績評定、故障報修、設備使用效益統計等操作；通過教學管理系統的建設，實現教學任務分配、系統發送、過程動態管理、在線提交、量化考核以及過程資料的在線歸檔，同時對實驗教學、儀器設備、實驗預約等實行監管和控制；通過學生考試系統實現考核的無紙化，既環保又提高效率；通過生評教系統可及時了解學生對教師教學效果的評價和教師的教學狀態。

3 結語

2012年2月，教育部等七部委在聯合出臺的《關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》中明確指出，進一步加強高校實踐育人工作是深入實施素質教育，大力提高高等教育質量的必然要求。工程訓練教學工作也日益受到社會各界以及高校自身的廣泛重視，作為高校工程訓練中心應乘勢而為，不斷優化工程訓練教學內容和教學體系，創新教學方法和教學模式，為社會和企業培養更多具有創新意識和實踐能力的復合型人才做出應有的貢獻。

參考文獻

[1] 葉樹鈴，毛錫鋒，肖文華.團隊合作式大學生科技創新活動探索[J].實驗技術與管理，2013（4）：87-89.

[2] 鄭炳年.改革實踐教學培養大學生創新能力——以金工實習為例[J].中國成人，2008（9）：151-152.

[3] 江旭.金工實習的教學改革與實踐[J].武漢工程大學學報，2010（10）：107-110.

[4] 王宏立.機械設計制造專業金工實習的教學改革與實踐[J].高校實驗室工作研究，2010（3）：6-8.

[5] 王瑋.理工科大學工程訓練教學改革的探索與實踐[J].南京航空航天大學學報：社會科學版，2009（4）：89-91.endprint

在機械工程訓練的教學方法和教學手段設計中充分運用現代化技術及先進的實驗教學手段，利用網絡技術、多媒體技術等計算機輔助實驗教學軟件和實驗教學課件，推廣運用虛擬、仿真等實驗技術手段，綜合運用基于問題的探索發現法、任務驅動教學法、示范設計教學法以及互動討論教學法[5]，充分發揮學生的學習主體作用形成了自主式、合作式、研究式為主的多元化實驗教學方法，使工程訓練教學從傳統“以教師為主體”轉變為“以學生為主體、教師為主導”的教學模式，實現培養學生創新意識和創新能力的目標。

2.4 教學過程趨向信息化管理

隨著課內教學轉向開放式教學的改革、學生人數的增多和實驗室及設備的不斷改進和完善，傳統的實驗室教學及管理模式已經無法勝任，因此，需要構建集教學與管理于一體的信息化教學及管理系統平臺。通過教學過程系統的建設，實現師生進行實訓現場的計劃與工藝圖紙添加查詢、工件提交、設備自動計時、學生考勤、成績評定、故障報修、設備使用效益統計等操作；通過教學管理系統的建設，實現教學任務分配、系統發送、過程動態管理、在線提交、量化考核以及過程資料的在線歸檔，同時對實驗教學、儀器設備、實驗預約等實行監管和控制；通過學生考試系統實現考核的無紙化，既環保又提高效率；通過生評教系統可及時了解學生對教師教學效果的評價和教師的教學狀態。

3 結語

2012年2月，教育部等七部委在聯合出臺的《關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》中明確指出，進一步加強高校實踐育人工作是深入實施素質教育，大力提高高等教育質量的必然要求。工程訓練教學工作也日益受到社會各界以及高校自身的廣泛重視，作為高校工程訓練中心應乘勢而為，不斷優化工程訓練教學內容和教學體系，創新教學方法和教學模式，為社會和企業培養更多具有創新意識和實踐能力的復合型人才做出應有的貢獻。

參考文獻

[1] 葉樹鈴，毛錫鋒，肖文華.團隊合作式大學生科技創新活動探索[J].實驗技術與管理，2013（4）：87-89.

[2] 鄭炳年.改革實踐教學培養大學生創新能力——以金工實習為例[J].中國成人，2008（9）：151-152.

[3] 江旭.金工實習的教學改革與實踐[J].武漢工程大學學報，2010（10）：107-110.

[4] 王宏立.機械設計制造專業金工實習的教學改革與實踐[J].高校實驗室工作研究，2010（3）：6-8.

[5] 王瑋.理工科大學工程訓練教學改革的探索與實踐[J].南京航空航天大學學報：社會科學版，2009（4）：89-91.endprint