新工科背景下機械工程訓練教學體系的改革與實踐

李玉寒

摘 要

新工科作為國家重大教育行動，將高等工程教育的著眼點鎖定在工程創新能力與工程實踐能力方面。新模式要求學生分組合作，結合所有實訓工種制作一個作品，并以比賽競技的方式來進行成績評定，大幅提高學生的動手積極性，從而在實訓結束后在工程能力和創新意識方面得到雙重飛躍。

關鍵詞

新工科;機械工程訓練;創新意識

中圖分類號： TH-4;G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.09.030

工程改變世界，行動創造未來。新工科作為我國高等教育的又一重大國家行動，將高等工程教育的著眼點鎖定在工程創新能力與工程實踐能力方面，為高校深入開展工程訓練指明了發展的方向，切合了高校工程訓練的價值所在。作為高等工科院校學生的必修課——工程訓練[1]，可以引導學生將理論與實際有機地結合起來，從而提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力;可以提高學生自身的實際動手能力;可以開闊學生視野，培養學生綜合創新能力，提高學生綜合素質。

1 工程訓練實踐教學的現狀與問題（以桂林電子科技大學機械工程訓練中心為例）

（1）部分實訓內容陳舊，教師教學積極性不高，學生學習的興趣也不高，學生能力的提高難以適應新工科教育背景下的教學要求[2];

（2）各工種輪換實訓，工種之間缺乏工藝關聯性，也沒有安排綜合實訓的項目，學生得不到工藝關聯性與創新訓練的體驗;

（3）對于不同專業的學生，雖然提出了不同的教學目標，但實訓內容基本一致，缺乏區分度。

總之，隨著學生人數繼續增加，此種模式必將導致工程訓練教學效果、學生的工程實踐動手能力等進一步下降。基于目前我校機械工程訓練存在的問題，根據“新工科”的要求，通過進一步深入改革機械工程訓練課程的實訓模式，以提高學生的工程實踐能力和工程訓練的效果非常必要。

2 機械工程訓練教學體系改革的內容

（1）新工科背景下工程訓練人才培養模式的研究。傳統的金工實習主要以各種獨立的訓練項目為實踐內容，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，但是缺乏工程項目生產流程、工藝技術等內容的整體認識，大大限制了學生工程意識和工程能力的培養。本次改革提出了基于“新工科”人才培養目標的工程訓練項目，以工程項目的操作流程進行訓練，培養學生大工程視野。

（2）新模式下教學內容及教學方法的改革。工程訓練是一門涉及面廣、綜合性強、與工程實際結合緊密的學科，在實訓過程中應針對不同專業學生制定不同的實訓方案，開設不同的實訓內容，以滿足其專業需要。新模式要求學生制作一個具有明確意義的作品，學生單獨制作的難度較大，故此實行分組合作完成實訓作品的新模式[3]。

（3）新模式下考核方式的研究。考核分除了平時分以外，還應包括各工種的機床操作成績和產品功能展示成績。機床操作成績主要以各工種加工的零件技術參數為考核依據給出[4];產品功能展示成績則基于以下過程給出：各組實訓至最后一個工種，即可以裝配出一件具有明確功能的作品，作品考核可在各自最后一個工種考核，也可整個中心統一考核。考核形式可以競賽較量得出排名，或展示交流相互評分統計排名。

3 教學體系改革在機械工程實訓中的應用實施

（1）根據“新工科”的人才培養要求，針對不同專業、不同程度的學生，制定不同難度的實訓方案。如表1為不同專業對應的部分實訓內容。

每種實訓方案都必須涵蓋所有工種的加工內容，學生在加工一件作品的過程中，能學習到我校機械工程訓練的所有加工方式，并且能深入了解各個加工工種的加工特點、適用范圍以及不同工種之間的關聯。如表2為部分實訓方案所對應的工種。

（2）實行分組合作的教學方式

學生實訓之前，首先進行分組，可以學生自由組合，也可以教師隨機分配，同組的學生明確分工，互相合作，共同完成一件實訓作品。在實訓的過程中，同組學生為了一個共同的目標，明確各自的分工，可以體會到團隊合作的樂趣和集體榮譽感，培養了學生的團隊合作與工程管理意識。

（3）成績考核評定

實訓結束后，成績考核按平時成績占（30%）、零件加工尺寸成績占（40%）和競賽成績占（30%）進行計算。例如：機械類專業的小車實訓方案，學生裝配完畢后，老師提供一個斜坡，每組學生都將小車從同一高度處滑下，以滑行距離的遠近計算成績，距離最遠的就表示加工和裝配精度最高，成績也就最好;非機械類專業的陀螺實訓方案，加工裝配完畢后，每組學生攜帶自己的陀螺，在同一平臺上旋轉陀螺，老師計時，旋轉時間最長的就表示加工和裝配精度最高，成績也就最好。此種考核方式可使每組學生都會體會到競爭性和趣味性，會對工程訓練過程中學到的知識更加深刻。

（4）部分學生實訓作品展示

本教改針對近機械類專業學生，在2019年4、5月開展的《機械工程訓練I》中應用，部分學生實訓作品展示如圖1所示，其中a為魯班鎖裝配體和零件，b為陀螺裝配體和零件。

4 結語

根據“新工科”提出的人才培養目標，對工程訓練教學體系和結構的進行大膽嘗試，通過合理設置訓練項目，采用對應專業、綜合性的訓練模式和先進的教學手段，提供豐富的訓練資源，不斷提高學生工程實踐能力和創新意識。改革后的機械工程訓練，實習方案既涵蓋所有工種，又能使各工種相互關聯，成績評定采用競賽制，增加了實習的趣味性，培養了學生大工程意識的團結協作精神和能力。

參考文獻

[1]劉建偉，廖維奇，呂汝金.機電綜合工程訓練中心建設的探索[J].實驗師研究與探索，2011，（4）：88-90.

[2]王秀梅，韓靖然.新工科背景下工程訓練中心存在的問題與實踐轉向[J].2019，（36）：8-11+18.

[3]許金，葉懋，吳姝芹.實物教學法在電子認知實習中的應用[J].科技視界，2015，（32）：33+97.

[4]呂汝金，魏德強，劉建偉.創新創業教育背景下工程訓練中心課程建設[J].教育教學論壇，2017，（52）：216-217.