基于大學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的工程訓練教學改革研究與實踐

廖維奇 魏德強 黃嫦娥 劉建偉 王喜社 呂汝金

摘要：本文主要闡述了桂林電子科技大學機電綜合工程訓練中心在機械工程訓練實踐教學改革過程中的實踐經(jīng)驗，通過對教學體系、教學模式、教學內容和教學方法的不斷改進和完善，促進學生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

關鍵詞：教學體系;教學模式;教學內容;科技創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）43-0099-02

隨著科學技術的迅速發(fā)展和教育改革的不斷深入，為適應工業(yè)界對具有實踐性、創(chuàng)造性等綜合能力強、素質高的工程技術人才的迫切需要，我國高等教育正在逐步實現(xiàn)由傳統(tǒng)的應試教育向現(xiàn)代的綜合創(chuàng)新型素質教育轉化。工程訓練作為學生實踐能力的教育培養(yǎng)體系，其內涵也從傳統(tǒng)的“學習工藝知識、提高動手能力”朝著“增強工程實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”方向發(fā)展。為此，必須完善機械工程訓練教學體系，建立與之相適應的教學模式，將工程訓練內容與培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新能力相結合，改革工程訓練教學方法，為國家培養(yǎng)更多、更優(yōu)秀的創(chuàng)新應用型人才奠定基礎。

一、完善機械工程訓練教學體系

1.教學體系。根據(jù)不同專業(yè)和年級，將機械工程訓練分成工程認知實習、工程基礎訓練、工程強化訓練、工程綜合訓練4個不同階段來進行，讓工程訓練貫穿學生的整個大學階段，形成多層次、遞進式的實踐教學體系，并采取“基礎訓練+項目驅動”的教學模式，促進學生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

2.教學內容。在原有實訓內容的基礎上，增加激光加工、數(shù)控沖等新的教學內容，同時為了滿足部分學生的興趣愛好，增加《特種加工》、《數(shù)控技術加工》、《鈑金加工》、《綜合實訓》等通識教育課程，拓寬學生的工程視野。在項目驅動中，由學生自命題進行創(chuàng)意設計訓練，自行設計，自己編程、建模、加工，最后完成作品，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力。

3.教學方法。改變傳統(tǒng)的教學方法，從以教師為中心轉為以學生為中心，充分調動學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，大力提倡啟發(fā)式、討論式的教學方法。改變原有“零件生產(chǎn)”的教學模式，革新為“工程產(chǎn)品”教學模式，在工程綜合訓練教學中鼓勵學生自行設計，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力。為學生營造一種真實的工程氛圍，同時通過訓練過程中的合作，培養(yǎng)學生的團隊精神和群體合作能力及組織、管理能力。基于金工實習原有的“師傅帶徒弟”式教學方法，拓展多媒體教學、網(wǎng)絡教學、綜合訓練、創(chuàng)新設計、自命題創(chuàng)意等多方位的教學方法。

4.教學效果。中心不斷地通過對工程訓練教學模式、教學內容、教學方法的改革與完善，培養(yǎng)了學生的工程意識和團結協(xié)作精神，增強了學生的工程實踐能力和科技創(chuàng)新能力，改變了之前以培養(yǎng)學生基本操作技能為主的培養(yǎng)目標，也取得了較好的教學效果。近幾年，學生在各項比賽中也取得了優(yōu)異的成績。

二、“基礎訓練+項目驅動”訓練模式和“集中+開放”教學方式

傳統(tǒng)的金工實習主要以各種獨立的訓練項目，如車工、銑工、鉗工等為教學內容，缺乏各訓練項目間的相互銜接，雖然學生的動手能力和工藝知識得到了一定的提高，但缺乏對工程項目生產(chǎn)流程、工藝技術等內容的整體認識，大大限制了學生的科技創(chuàng)新意識和工程實踐能力的培養(yǎng)。中心采取“基礎訓練+項目驅動”的新工程訓練模式，以工程項目完整的操作流程為教學內容進行訓練，通過項目訓練，培養(yǎng)學生的工程實踐能力。由于學生實習時間有限，為了保證該訓練模式的順利進行，中心采用“集中+開放”的教學方式。“集中”訓練（14天），主要完成車、銑、刨、磨、鉗、焊接、數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心、特種加工等所有實訓內容的集中學習和操作;“開放”訓練（15天），每批次學生按照5～6人/組自由組隊，在規(guī)定的時間內提出一種基于工程目標的綜合創(chuàng)新作品的設計方案，通過指導教師組的審核即可開始創(chuàng)新作品的加工、裝配、調試、檢測等內容。在此過程中，學生根據(jù)個人需求自由預約開放時間。為了防止開放過程中學生實習時間“偷工減料”的現(xiàn)象，要求對每位學生的開放時間不少于40學時。“基礎訓練+項目驅動”工程訓練模式實現(xiàn)了四個轉變：從傳統(tǒng)金工重技能向現(xiàn)代工程訓練重工程能力的轉變、從按部就班向自主創(chuàng)新設計的轉變、從單工種獨立訓練向多工種交叉綜合創(chuàng)新訓練的轉變、從個體能力培養(yǎng)向團隊協(xié)作能力培養(yǎng)模式的轉變。

三、學生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和學生個性的發(fā)展密切相關，要愛護和培養(yǎng)學生的好奇心、求知欲，因此中心開設了《特種加工》、《數(shù)控技術加工》、《鈑金加工》、《機械綜合創(chuàng)新設計》等通識課程，以滿足學生學習的個性化需求，幫助學生自主學習、獨立思考，保護學生的探索精神、創(chuàng)新思維，營造崇尚真知、追求真理的氛圍，為學生的稟賦和潛能的充分開發(fā)創(chuàng)造一種寬松的環(huán)境。通過組織有針對性的訓練，大大提高學生的工程實踐能力，使學生由“僅僅有所知”變?yōu)椤吧心苡兴鶠椤保瑥亩龠M學生知識向能力的高效轉化，進而促進學生創(chuàng)新思維的固化。

通過組織學生以項目的形式參與導師制、各級機械創(chuàng)新設計制造大賽等方式，讓學生在“做”中學，開拓創(chuàng)新，并為他們提供科技創(chuàng)新所需的場地、器材、輔導師資等科技創(chuàng)新環(huán)境;讓學生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)科學精神和創(chuàng)新思維，重視培養(yǎng)收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力、語言文字表達及團結協(xié)作和社會活動的能力。

為了更好地培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力，中心成立了工程訓練創(chuàng)新基地和桂翎車隊兩個科技創(chuàng)新組織，搭建了全國大學生工程訓練綜合能力競賽廣西競賽和廣西高校大學生創(chuàng)新設計與制作大賽兩個平臺，專門為學生進行創(chuàng)新實踐、科技制作、畢業(yè)設計及個人業(yè)余學習提供全方位服務。科技創(chuàng)新組織形成“以競賽為主線，以學科為依托，導師指導、學生自我管理相結合”的管理模式，學生按“自愿報名—基礎理論與實踐培訓—賽前強化培訓—競賽—科研訓練”的流程進行創(chuàng)新實踐活動，逐漸成為廣西區(qū)內具有較大影響力的工程訓練創(chuàng)新實踐平臺。

四、加強師資隊伍建設

為了提高機械工程訓練的教學質量，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，各項目的訓練實行指導教師負責制，在骨干教師和老教師傳幫帶的作用下，已經(jīng)建立起一支業(yè)務精良、技術精湛的實習指導教師隊伍。同時，鼓勵教師多次參與技能培訓。中心于2015年引進了兩名研究生，加強對學生科技創(chuàng)新的理論指導，使得中心教師的知識結構、學歷結構和年齡結構有了很大的改善，更趨合理，從源頭上保障師資隊伍的高水平，為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了師資保障。

五、小結

工程訓練教學改革研究，正處在探索和嘗試階段，到目前為止，并沒有成功的經(jīng)驗可尋。通過工程訓練教學改革的實踐，我們總結出了以下幾點體會：（1）改變原有“零件生產(chǎn)”的教學模式，革新為“工程產(chǎn)品”教學模式，鼓勵學生自行設計，自己編程、建模、加工、裝配、調試，最后完成作品，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和工程實踐能力。（2）工程訓練基地在提供正常教學服務的同時，還為學生進行創(chuàng)新實踐、科技制作、畢業(yè)設計及個人業(yè)余學習提供全方位服務，即實施全方位、開放式的工程訓練教學模式，最大程度地利用工程訓練中心的資源。（3）為學生提供科技創(chuàng)新所需的場地、器材、輔導師資，組織學生以項目的形式參與制作機械創(chuàng)新產(chǎn)品，積極參加各級機械創(chuàng)新設計制作大賽，讓學生在“做中學、學中創(chuàng)”。在此基礎上，建立起一支業(yè)務精良、技術精湛的實習指導教師隊伍，為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供師資保障。

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Sdudy and Practice of the Teaching Reform of Engineering Training Based on Cultivateing the Students Innovation Ability

LIAO Wei-qi，WEI De-qiang，HUANG Chang-e，LIU Jian-wei，WANG Xi-she，LV Ru-jin

（Guilin University of Electronic Technology，Guilin，Guangxi 541004，China）

Abstract：This paper elaborates practical experience of the Mechanical and Electrical Engineering Training Center of Guilin University of Electronic Technology in the processing of mechanical engineering practice teaching reform. Through adjusting of teaching system，improving teaching modeling，renewing teaching content and improving teaching methods，it has been trained and promoted the students' scientific and technological innovation ability.

Key words：Teaching system;Teaching modeling;Teaching content;Scientific and technological innovation ability