吳艷臣,郭靜蘭,文 利,宋雙柱
(哈爾濱理工大學(xué) 工程訓(xùn)練中心,哈爾濱 150080)
隨著工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的不斷開(kāi)展,其對(duì)本科生畢業(yè)時(shí)應(yīng)該具有的知識(shí)以及能力有著明確和具體的要求,即根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)制定滿足相關(guān)行業(yè)需要的畢業(yè)要求,其中工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)主要包括了解工程知識(shí)、問(wèn)題分析及設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案等綜合能力。工程訓(xùn)練課程是高校培養(yǎng)本科畢業(yè)生創(chuàng)新能力,使其成為高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重要一環(huán),在培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法、解決復(fù)雜工程技術(shù)問(wèn)題和強(qiáng)化實(shí)踐動(dòng)手能力方面起著重要作用[1],是現(xiàn)階段各大高校培養(yǎng)本科生工程實(shí)踐能力的主要課程,為學(xué)生了解當(dāng)前工業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及先進(jìn)技術(shù)手段起著重要作用。
當(dāng)前,各高校工程訓(xùn)練課程設(shè)置根據(jù)專(zhuān)業(yè)不同而進(jìn)行區(qū)分,分成機(jī)械類(lèi)、近機(jī)械類(lèi)、非機(jī)械類(lèi)以及文史類(lèi)共四類(lèi),具體是在實(shí)訓(xùn)時(shí)間上進(jìn)行區(qū)分。課程內(nèi)容包括安全教育、傳統(tǒng)制造工藝教學(xué)(車(chē)、鉗、銑、磨、鑄造、焊接、熱處理等)、先進(jìn)制造工藝教學(xué)(數(shù)控車(chē)削、數(shù)控銑削、數(shù)控電火花線切割等),在課程講授知識(shí)點(diǎn)上每個(gè)單元是相對(duì)獨(dú)立的狀態(tài)。學(xué)生通過(guò)進(jìn)行工程訓(xùn)練課程的學(xué)習(xí),接觸到了理論課堂上學(xué)習(xí)不到的知識(shí),激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,實(shí)踐動(dòng)手能力得到了提高,還可以了解機(jī)械加工時(shí)相關(guān)機(jī)床的使用方法及應(yīng)用領(lǐng)域,為相關(guān)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。
現(xiàn)階段,工科類(lèi)高校學(xué)生的綜合能力是指當(dāng)遇到實(shí)際工程問(wèn)題時(shí),具有將基礎(chǔ)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)融合起來(lái)進(jìn)行問(wèn)題分析,提出合理的解決方案,并進(jìn)一步對(duì)方案的可行性運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行綜合研究的能力。工程訓(xùn)練課程的培養(yǎng)目標(biāo)不能僅僅滿足于動(dòng)手能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng),而是應(yīng)該培養(yǎng)具有一定工程實(shí)踐技能、工程知識(shí)和工程意識(shí)的工程技術(shù)人才,否則,學(xué)生畢業(yè)后將不能勝任各行業(yè)對(duì)相關(guān)人才的技術(shù)需求。另外,全校學(xué)生的專(zhuān)業(yè)類(lèi)型不同,如機(jī)械類(lèi)和文史類(lèi)的學(xué)生,培養(yǎng)目標(biāo)只是在學(xué)時(shí)長(zhǎng)短上進(jìn)行區(qū)別和劃分,忽略了不同專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)要求的區(qū)別,教學(xué)效果不顯著。
目前,國(guó)內(nèi)普通高校的工程訓(xùn)練教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室基本采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,即學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)都按照教師所布置的方案進(jìn)行,雖然教師和學(xué)生都完成了指定目標(biāo),但這個(gè)過(guò)程往往忽略了學(xué)生個(gè)性化和創(chuàng)造力的培養(yǎng)[2]。在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,通常是指導(dǎo)教師演示機(jī)床如何操作以及注意事項(xiàng)等內(nèi)容,學(xué)生按照各工種操作流程或者工藝過(guò)程卡片進(jìn)行訓(xùn)練,由于實(shí)訓(xùn)時(shí)間、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地以及實(shí)訓(xùn)設(shè)備的限制,有一部分學(xué)生并沒(méi)有實(shí)際動(dòng)手操作,即使有的學(xué)生完整地進(jìn)行了本工種的操作,最終加工出了零件,但只是通過(guò)記憶來(lái)進(jìn)行的實(shí)踐,這樣的實(shí)訓(xùn)方式,學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)無(wú)法得到培養(yǎng)和提高。
工程實(shí)訓(xùn)時(shí),每個(gè)實(shí)訓(xùn)工種幾乎是相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行的,導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有了解或掌握一個(gè)工程實(shí)訓(xùn)典型案例或工業(yè)產(chǎn)品完整的設(shè)計(jì)制造過(guò)程,因而在授課內(nèi)容以及實(shí)際操作上學(xué)生獲得的知識(shí)是發(fā)散的,操作是機(jī)械的,在實(shí)踐中沒(méi)有對(duì)工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程有一個(gè)完整的體驗(yàn)和認(rèn)識(shí),工程實(shí)踐能力沒(méi)有得到鍛煉,導(dǎo)致其畢業(yè)后面對(duì)相關(guān)工程問(wèn)題時(shí)無(wú)從下手。
基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式(Outcomes-based Education,縮寫(xiě)為OBE)最早出現(xiàn)于美國(guó)和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革。其理念的核心是確認(rèn)工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生通過(guò)本科學(xué)習(xí)滿足行業(yè)對(duì)工程類(lèi)人才培養(yǎng)的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,是一種以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、以工業(yè)技能產(chǎn)出為導(dǎo)向,通過(guò)持續(xù)改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量,旨在為相關(guān)工程技術(shù)人才進(jìn)入工業(yè)界從業(yè)提供預(yù)備教育質(zhì)量保證的教育認(rèn)證活動(dòng)[3]。這一理念與我國(guó)當(dāng)前工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的培養(yǎng)目標(biāo)相吻合,基于OBE教育理念,對(duì)于機(jī)械類(lèi)和近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生實(shí)訓(xùn),制定以工程生產(chǎn)典型案例設(shè)計(jì)、制造為主的案例式教學(xué)方法,指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)運(yùn)用做思結(jié)合、學(xué)用結(jié)合、歸納總結(jié)、合作學(xué)習(xí)等方法進(jìn)行工程實(shí)訓(xùn),實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)時(shí)達(dá)到工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)要求,能夠?qū)⒒A(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合來(lái)解決復(fù)雜工程問(wèn)題。
在傳統(tǒng)通識(shí)訓(xùn)練(車(chē)、鉗、銑、磨、鑄造、焊接、熱處理)的基礎(chǔ)上,結(jié)合OBE教育理念,針對(duì)工科類(lèi)高校的機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)拓展訓(xùn)練課程,將工程實(shí)訓(xùn)案例分解成多個(gè)任務(wù)模塊,通過(guò)指導(dǎo)教師協(xié)同訓(xùn)練的方式講解工業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),包括機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造基礎(chǔ)與工藝、先進(jìn)制造技術(shù)以及特種加工技術(shù)等知識(shí),通過(guò)案例教學(xué)法將各工種知識(shí)串聯(lián)到一起,形成一個(gè)整體知識(shí)結(jié)構(gòu)框架。學(xué)生通過(guò)分組進(jìn)行實(shí)訓(xùn),相互交流合作,達(dá)到掌握工業(yè)生產(chǎn)流程,了解工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的目的。在協(xié)同實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,指導(dǎo)教師可以采用問(wèn)題導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、研討教學(xué)等方法,保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法解決工程實(shí)際問(wèn)題、復(fù)雜工程問(wèn)題、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)意識(shí)的綜合能力。
作為工程教育領(lǐng)域規(guī)模最大、實(shí)訓(xùn)工種最多的實(shí)踐性教學(xué)課程,各大高校特別是工科類(lèi)高校應(yīng)該把工程實(shí)訓(xùn)課程作為培養(yǎng)高水平工業(yè)技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié),要根據(jù)本校自己的定位找出當(dāng)前在工程實(shí)訓(xùn)課程中教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)實(shí)施過(guò)程等各方面存在的不足,同時(shí)要積極面對(duì)存在的問(wèn)題,尋找相應(yīng)的解決對(duì)策,滿足工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)本科生的專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求,為培養(yǎng)具有工程知識(shí)、工程意識(shí)和創(chuàng)新能力的高水平專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才做出積極努力。