工程訓練中心教學體系的建設和研究

劉麗++孫拂曉++李春芳++王晶東++于開迪++郝志偉

摘 要：在大工程觀下，構建可以適應不同專業學生進行工程訓練的教學體系，對于培養學生的創新實踐能力具有重要的意義。為此設計了一種多層次、模塊化、多學科交叉融合培養的工程訓練教學體系，包括基礎教學部、先進制造實訓部、虛擬仿真教學體系，可以適應各層次學生的實習要求。同時建立有效的評價體系，保障學生的基本技能、工程能力、創新能力都能得到提高。

關鍵詞：工程訓練 教學體系 多層次

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0227-02

Abstract： Under the view of large engineering， it is of great significance to construct the teaching systemwhich can adapt to the training of different professional students in engineering training， which is of greatsignificance to cultivate studentsinnovative practical ability. This paper designs a multi-level， modular andmulti-disciplinary cross-fostering engineering training teaching system， including basic teaching department，advanced manufacturing training department and virtual simulation teaching system， which can meet the internshiprequirements of students at all levels. At the same time to establish an effective evaluation system to protect thebasic skills of students， engineering capacity， innovation ability can be improved.

Key Words： Engineering training； Teaching system； Multi-level

工程訓練教學面向的是在校所有不同專業的大學生，旨在提高學生動手能力，把理論課程同實際緊密相連。為其提供全方面、多層次，具有創新性的多學科交叉融合培養的多項實習實訓項目。因此建設創新型工程訓練教學體系就顯得尤為重要，其本質就是以大工程觀思想為創新型工程訓練教學基地的指導思想，將工訓實習項目和人才培養模式緊密結合，將教學體系進行深化改革。

大工程觀思想是指當代工程在傳統工程的根本上以工程鏈的形式集成品德、技術、管理、人文、社會、經濟、倫理、科學、法律等內容。歸納起來工程素質應具備6種能力：價值判斷能力、工程設計能力、社會協調能力、獨立獲取工程知識的能力、工程實施能力、終身學習能力[1]。

大工程觀下工訓教學體系的設計需要更具體層次化、模塊化、綜合化的實踐教學體系。包括基礎教學部、先進制造部、虛擬仿真教學體系部分。

1 基礎實訓部

基礎實習教學著重培養學生的工程意識、基本技能、與基本認知。主要是提高學生整體的工程能力，培養綜合文化素質。

1.1 工程認知實習

（1）機械工程認知實習。主要面向的是非機械類專業的學生，主要包括工程安全學習，機械工程制造的基本知識、機械工程的發展歷程、典型機械系統認知、機械產品的一般制造過程、切削加工的基本知識、工程材料認識、機床和刀具認識。

（2）工程文化教育。包括工程文化的概念與內涵、大工程觀的內涵與本質、安全技術與安全教育。

1.2 基礎教學部

機械工程基礎實習。主要面向的是機械類和近機類的學生，包括車床實習、刨削磨削、銑床實習、鑄造實習、鉗工實習、鍛壓實習、焊接成型等。這些單元，老師都會通過先是理論教學，然后是車間老師帶領熟悉基本的操作，最后完成老師給出的題目，根據專業的不同會有創新件的設計，通過這些項目實踐，培訓工藝路線的規劃設計和機械零部件的加工方法，增強了動手能力和創新思維。

2 先進制造實訓部

先進制造實訓部是在基礎教學部的基礎上進行工程訓練的，通過先進制造方法和工藝的規劃，切實提高學生的知識面和創新性學習。

2.1 先進制造加工方法

數控加工實習。包括數控車削實習、數控銑削實習、CAD＼CAM實習、電火花特種加工實習、快速原型制造實習，特種加工實習、快速原型制造實習，這些先進制造技術的開展，可以使學生看到技術的發展和應用的創新，增強學習的興趣。

2.2 綜合創新訓練

（1）以訓練中心為實習基地，依托國家或是省級、校級競賽，讓競賽帶動教學，組織學生參與機械創新設計大賽、工程訓練綜合能力競賽，在競賽中總結經驗，綜合提升學生素質[2]。

（2）自擬題目創意發揮。教師會在生產實習的各個環節設置創新件，學生可以自由發揮，根據所實習工種的特點，由對應的中心老師指導，提供專業的設備進行加工，提高學生的創新能力。

3 虛擬仿真教學體系

傳統的金工實習其教學過程都在操作現場進行，由于學生多、環境差、噪音大，教學效果一般不理想[3]。虛擬仿真教學是隨著社會科學技術的發展而應運而生的一種教學方法，主要是使用計算機技術對自然和社會現象進行模擬，從而探索出客觀規律，進而掌握知識與技能，這是一種高效性的學習方法，也是一種提高學生分析能力和探索能力的最有效的方法，優點如下。endprint

（1）虛擬現實，便于觀察。虛擬仿真教學能最大程度的模擬實際工作環境，各個環節清晰透明，便于學生的觀察和思考。并且可以對虛擬的環境進行參數的設置，觀察不同參數對應的結果，能提高學生的創新能力。

（2）可以突破常規設置。虛擬教學仿真甚至可以通過設置設備的參數，模擬出機器設備的極限運行狀態，從而進行實際分析，可以實現真實工作中不可能實現的實驗研究。

（3）危險系數小，安全性高。虛擬仿真教學使用的主要是計算機，沒有危險的環境和設備。而且還可以模擬危險性的實驗，然后進行分析與理論驗證，提高了安全性。

3.1 機械類虛擬仿真教學

使用Solidworks、Catia、AutoCAD、Pro/E、斯沃數控等仿真軟件，可以清晰的展現出機械零部件加工的過程，而且可以看到機床的內部結構，對工藝規劃過程也能夠進行更深入的研究。可以說是將設計、分析、虛擬操作于一體。對于這些軟件，AutoCAD二維繪圖方面應該最是廣泛，同時功能強大；Pro/E三維實體建模用的相對比較普及，參數化設計功能強大，建模效率高，另外還有有限元分析和NC編程功能。

4 教學體系存在問題及完善

工程訓練中心負責指導全校學生進行工程訓練，與普通的實踐教學和專業授課不同，每周負責的是不用專業的學生，就需要根據專業不同確定具體需要實習的工種，所以課程具有靈活性，老師需要分組，對應的設備有限，學生也需要進行分組。所以相比較而言，教學體系就需要靈活應用，同時應該建立相對應的評價系統，以便對教學體系進行時時的監督和考核。

為了保障教學體系對應需要建立評價系統，此評價系統的建立有助于教學體系的實施和改進。應在學生完成全部工程訓練之后且沒有看到對應的成績之前，所有的學生對各個工種的教師進行詳細的評價，同時在實習結束之后，學生需要提交金工實習報告，并對教學體系上存在的問題進行及時的說明[4]。同時為了保障公平、公正以及有效性，在實習前的安全講座時要進行積極的宣傳和培訓，使學生明白評價體系的意義和作用，并得到重視。

5 結語

工程訓練教學體系的建設是立足基礎，展望未來，以學生為主體，教師為主導，虛擬同現實相結合，理論與實踐相聯結，在大工程觀下，將學生的學習積極性和創新性充分地調動起來，知識、能力、素質協調發展，著重培養學生的工程應用能力與安全意識、環保意識、創新意識、質量意識，取得了較好的實踐效果。

參考文獻

[1] 黃海龍，周亮.大工程背景下創新型工程訓練教學基地建設研究[J].中國教育技術裝備，2007（2）：144-146.

[2] 蔣玉想，徐建成.工程訓練教學體系建設的研究與實踐[J].黑龍江科技信息，2014（6）：119-250.

[3] 孫拂曉，劉貴軍.高校金工實習教學改革探析[J].現代教育科學，2008（1）：133-134.

[4] 鄭志軍，胡青春，張木青，等.現代工程訓練教學體系的改革與創新實踐[J].實驗室研究與探索，2008（2）：79-82.endprint