【摘 要】培養大學生的工程素質是高校工程教育教學的一項重要內容,工程素質需要良好的工程實踐來培養,實踐教學過程中的工程環境對學生工程素質的養成起著很重要的作用。本文結合工程認識課程教學實踐,論述了營造工程環境對培養學生工程素質的作用,總結了具體的工程環境構建措施,并提出了實踐教學環節中提高教學效果的有效方法。
【關鍵詞】工程素質 工程環境 工程認識 教學效果
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)28-0037-02
一 引言
工程認識課程是哈爾濱工程大學的基礎實踐類課程,承擔著對學生進行工程啟蒙、培養工程意識、提升工程能力、形成良好工程素質的任務,幫助學生建立起工程的概念,進而引發學生關注工程、了解工程、走進工程并投身工程。經過工程認識課程的學習,希望學生的工程素質得到提高。
工程素質是每一個工程技術人員必須具備的基本能力素質,是工程技術人員在面臨具體工程實踐活動時,所表現出來的適應性和激發的巨大潛能。工程素質是工程實際對技術人員所提出的有關工程概念和實際技術的基本要求,包括必要的基本理論和基本技術,對相關工程技術的了解,對有關基礎理論和基本技術創造性的綜合應用能力,從事工程工作所需要的技術創新意識,對工程技術實際工作內容的認識和了解以及必要的市場意識等。簡言之,工程素質主要包含以下的一些內容:廣博的工程知識;良好的思維方法;工程實踐操作能力;細致、耐心、扎實的工作作風;較強的工程創新意識和創新能力。
對于工科大學生——未來的職業工程師來說,要培養起對具體工程問題的敏銳的觀察分析能力,良好的實踐創新能力,終身學習的能力,與其他人溝通交流的能力,對工程與團隊的管理能力,良好的法律、市場、環保、安全等意識,嚴謹的工作作風以及良好的職業道德。這些工程素質的培養,需要學生在學習階段經過良好的工程實踐訓練,有意識地去培養提升自身的工程素質,從而在大工程環境中從事具體的工程實踐活動時具有更好的適應性。
二 工程環境的教育作用
馬克思、恩格斯認為:人創造環境,同樣環境也創造人。由此可見,環境對人成長的影響是巨大的。環境指的是人生活在其中并給人以影響的客觀世界,包括自然環境和社會環境。其中社會環境對人的身心發展起現實的決定作用。教育與環境對個體而言都是外在的影響,都具有一定的教育、感化、熏陶作用。高等工程教育應當為學生營造一種真實的工程環境,使學生在學校里受到工程環境的熏陶,并注意在這種氛圍中傳授知識,培養學生敏銳的科學意識、創新能力和工程素養。工程實踐教學是培養學生基本技能和實踐能力的主要途徑,必須注意營造良好的工程環境。在深厚的工程背景教學過程中,學生更容易感受到工程的魅力,形成感性認識,再上升到理性認識,從而把傳統課堂教學的教師“要我學”,變成學生積極主動的“我要學”。
良好的工程素質,需要在良好的工程環境中培養。在工程認識課上,給學生提供了面向工程實際的環境,構建了真實的工程環境。學生在這里,可以接觸到工程材料、機械結構、機械設備、控制設備、機電一體化設備等實實在在的工程實物,并且在教學過程中,設置相關的工程任務,每一名學生都需要參與其中,激發了學生對工程的興趣,提高了課堂的教學效果,培養了學生的工程意識與創新能力。
三 具體的構建措施以及教學效果
1.改善工程認識課程教學環境,建設豐富的工程文化環境
認識是在實踐基礎上形成的,工程認識當然也是以工程實踐為基礎的,需要通過不斷實踐加深對現代工程實體以及工程實現過程的理解,形成正確的工程觀。讓學生在具有工程環境的氛圍中去學習,在模擬真實生產的環境中去參與,在學習參與過程中提高自身的工程素質,鍛煉自身的創新能力。只有這樣,在進行工程實踐訓練時,才能激發學生積極思考、主動學習的自主性,從而不斷提高認識問題、思考問題、解決工程實際問題的能力。
2014年7月,學校工程訓練中心整體搬入新落成的機電工訓大樓,工程認識課教學環境有了很大的改善,實踐教學場地面積增大,并且教學部對每個實踐場地都進行了合理的布置,增加了一些展板、添置了大量的工程實物,如教室里有汽車發動機實物,再配置上汽車發動機結構展板,學生就可以對照學習。學生一進入教室,就像進入了真實的工程環境中。學生在工程認識課上不僅能接受工程知識和操作技能的訓練,而且還能在全真的工程環境中接受工程素質的訓練。
充分利用良好的工程環境對學生進行工程實踐教學。工程訓練中心一層是各種機械加工實踐場地,在場地里有各種不同類型的機床,排列有序。而在二樓走廊平臺可以通過明亮的玻璃窗俯瞰,可以宏觀地看到各個實踐場地機床的排列布置、學生的操作實踐情況。因此在教學中,我們引領學生在此參觀學習,可以形成更直觀的認識。
2.增加實踐教學載體,充實教學內容
由于教學環境改善,新增了一批實踐教學載體,使教學內容更加充實。如以加工制造技術認識為例,新增車床、銑床、鉆床、剪床、電火花成形機床、線切割機床等設備。在教學過程中,首先要求學生在課堂上對這些加工設備、加工方法有簡單初步的了解,然后再帶學生來場地觀察實際的設備,在設備上擺放著顯示機床的參數、特點、用途、加工范圍等內容的銘牌,當學生看到機床時,不僅能看到機床本身,更能了解它的特點。寬闊的工程背景,帶給學生更開闊的工程知識。
在教學過程中,及時跟蹤國內外工程技術的發展,隨時將最新的工程案例、工程前沿知識充實到教學內容中,理論與典型的工程實際案例相結合,這樣能很好地激發學生的學習興趣和學習熱情,有利于學生對工程前沿的了解,對新材料、新產品、新工藝、新設備、先進制造技術和生產方式等前沿發展狀況和趨勢的了解,擴寬了學生的知識面。如3D打印技術的發展、機器人技術的最新發展動態等內容都非常吸引學生。工程認識將課堂教學移至實際工程現場進行講解,理論聯系實際,增加了學生的感性認識,并隨時提出一些與實際工程相關的問題,促使學生進行理性思考,提高學生解決實際工程問題的能力,培養了創新能力。這些方法大大提升了工程認識課程的教學效果,都受到了學生的歡迎。
3.形成良好的教學模式與工程化的考核模式
工程認識第一次課是工程導論的內容,首先具體引領學生認識了解很多古今中外典型的工程,像中國著名的長城、都江堰顯示了工程的雄偉與壯美;而水排、指南車等則彰顯了工程的縝密與精巧。現代的航空航天工程、航海技術的發展更讓學生感到工程的發展讓人類的足跡到了更深遠的地方,探索更多人類未知的領域。然后讓學生思考更多關于工程的深層次的理論知識,由淺入深,學生更容易感受到工程的魅力,被工程所吸引。
工程認識為學生提供了跨學科、綜合化的工程知識,工程導論之后,工程認識課程分為四大模塊,分別為機械結構認識、制造技術認識、控制技術認識以及機電一體化認識,不同模塊之間的知識進行有效的貫穿。課程內容進行模塊細分,每個教學單元都進行了工程化的教學設計,建設良好的工程背景,可以根據自己的教學內容,采用不同的教學方法,如采用“項目驅動式”“互動體驗式”“討論式教學”等多種教學方法。在教學過程中給予學生更大的自由,將學生放在主體的地位上,最大限度地發揮學生的積極性和創造性。
工程認識課程采用全過程考核,即平時以學生完成工程訓練的情況來進行評價,在課程最終考核時布置工程化的任務,學生利用所學的工程知識,以小組合作的形式來完成工程任務。在完成任務的過程中,學生須充分利用各種工程知識來分析問題、解決問題,并且要求學生考慮安全、成本、環境、管理等工程實際問題。這個過程充分調動了學生的自主性,學生有了自我發揮的空間,培養了學生的工程意識與創新能力,提高了工程素質。
四 結束語
提高大學生工程素質和工程能力是高等學校的一項重要工作,而工程環境對于大學生工程素質的提高具有很強的影響。工程認識教學需要構建良好的工程環境,使學生受到工程環境的熏陶,積極主動地參與到教學實踐過程中,提高教學實踐效果,使學生養成較強的工程實踐能力,培養學生良好的工程意識,樹立起現代化的工程觀,全面提高學生的工程素質。
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