“融賽于課”綜合實訓培養學生綜合能力的探索

楊應洪 鄧洪權 喬海蓮

（西南科技大學工程技術中心，四川 綿陽 621010）

0 引言

學科競賽是高校提升人才培養質量、強化實踐教學工作的重要途徑，是促進學生知識和能力提升的人才培養方式。我國的工程訓練正處于從傳統的金工實習到現代工程訓練的轉變時期，高校工程訓練實踐平臺是面向全校學生開展工程技術、工藝實訓與工程創新實踐的重要平臺，也是在校大學生開展第二課堂的重要場所。結合教學，課賽模式可以充分發揮競賽項目的高實踐性、強競爭性、硬專業性等特點，全面提升學生的綜合能力。近年來，各個高校也在不斷地深化實踐教學的改革與創新，提高培養學生的水平。西南科技大學工程技術中心積極開展工程訓練教學改革，探索將科技競賽貫穿于工程訓練教學過程中，以賽導學、賽課融合，形成提升工程創新人才培養質量的新方法、新模式。

1 工程訓練教學現狀及存在的問題

目前，西南科技大學工程技術中心通過“國家級實驗教學示范中心建設項目、學校本科實驗室建設項目”等多途徑籌措資金，搭建了多學科交叉融合的工程訓練與創新實踐硬件平臺。開設有傳統實訓項目，如車削、銑削、鉗工等；先進制造實訓項目，如激光加工、3D打印等；其他實訓項目，如自行車拆裝、電子工藝等。目前，現有的教學內容設置與教學過程設計與組織上存在一些不足。

（1）工程訓練教學體系設置與教學內容構成上明顯表現出“系統性訓練”的內容，主要由獨立的工種或項目組合而成，各知識單元內容分立且單一，缺乏系統性。實訓目標主要還是讓學生熟悉了解該實訓項目的基礎知識及基本的工藝方法。在實踐教學中，主要采取先由老師進行示范性講解操作要領，學生分組進行實踐。

（2）實訓條件與教學過程設計與組織上表現出“匹配不合理、效果差強人意”的問題。單個實訓項目通常設置為4個學時，學時較短，學生很難借助課堂完全消化吸收并掌握相關的技能。在實訓過程中，由于可用的設備數量、加工任務的周期等因素，出現學生“等待”的時間較長，無事可做的現象，導致“學生、設備、教學過程”等環節之間的“匹配不合理”，致使學生工程訓練實訓效果“差強人意”。部分以小組為單位的實訓項目，小組成員之間分工不明確，導致部分小組成員出現“打醬油”的學習狀態，無法發揮自主能動性的學習意識，簡單理解工程訓練就是敲敲打打，隨意完成。

2 項目式綜合訓練改革

根據學生專業特點、實訓人數多等情況，結合現有實訓設備等教學資源進行科學、合理布局及安排，完善教學內容，將科技競賽融入工程訓練課程的教學中，形成“項目式”的綜合創新。下面以機械專業學生在大二下學期的“項目式”工程訓練改革為例進行介紹。

2.1 實訓內容及目標

該實訓的改革是在全國大學生工程實踐與創新能力大賽背景下，以項目為載體，實現“以教師為主體”向“以教師為主導，學生為主體”轉變；實現“以技能訓練為主”向“設計、技能、創新、團隊綜合訓練”轉變等。以培養大學生工程意識和工程實踐能力為核心；以實用型、復合型和創新型人才培養為總體目標。實訓內容主要包括創新思維訓練及選題、產品設計與制圖等內容。

2.2 綜合項目多樣化

目前，結合現有的師資力量及設備資源等情況，開展的項目有“勢能小車、熱能小車、機械臂、彈射器”等項目模塊，這些項目模塊主要來源于與機械專業相關的國家級、省級各類學生科技競賽、大學生創新創業訓練計劃項目、西南科技大學的本科生創新基金、精準扶貧資助項目、教師科研課題及企業所需解決工程實際問題的技術模塊等課題，在此基礎上結合機械類人才培養方案進一步提煉出適用于該專業的綜合性實訓項目。

2.3 強化指導團隊的專業技能及管理水平

“融賽于課”的“項目式”工程訓練教學在師資配備上，充分發揮了教師與企業工程師的團隊指導優勢，在課程的教學過程中，系統性設置教學內容，師生團隊全程參與知識學習、技能訓練與創新實踐等教學過程，保障教學質量。“融賽于課”的團隊管理及布局如圖1所示。

圖1 “融賽于課”的團隊管理及布局

2.3.1 項目班導師遴選

先由愿意指導的教師填寫指導該項目模塊的申請材料，再由教學部對指導的老師進行評估及考核，最后確定指導老師（班導師）團隊，每個導師原則上只能帶1個班。每個班不超過30人，每個隊伍原則上為3名同學（成員）。在實驗預約系統中，將指導老師所帶的項目模塊掛在系統中，指導老師所帶班的總人數遠遠超過學生選課人數，由學生自主選擇。開班要求的人數不低于18人，若有個別差額，再由教學秘書統計后根據各班組的情況進行微調，最終形成班導師的指導團隊。

2.3.2 技能指導團隊

強化加工技能有效促進該綜合實訓的開展。同學們在先修的工程訓練課程中已經初步熟悉了典型零件的機械產品的制作過程及加工方法。因學時較短等情況，學生很難從課堂中完全消化吸收并掌握相關的技能，尤其是非標件的自主加工方面，學生很難達到較高的水平。針對學生的綜合技能提升培訓是該實訓重要的環節之一，“融賽于課”的工程訓練模塊所涉及技能強化包括產品創新設計、加工技巧、工藝制定等方面，有力的技能指導團隊是開展綜合實訓的重要保障之一。該指導團隊主要由工程訓練教師組成，技師占比50%以上，主要從加工技能方面展開指導，尤其是立足于現有的設備資源，根據強化的實訓科目（非金屬激光加工、3D打印、數控線切割、金屬激光加工等）從材料、加工方法的基礎上展開培訓，提高學生在后續的制作過程中能夠自主設計、工藝制定及完成零件加工方面的能力。

2.3.3 輔助指導團隊

輔助指導團隊主要由創客導師、企業工程師及掛靠工程訓練中心的科技型學生社團組成。“融賽于課”的工程訓練模塊涉及機械、電控等方面的知識，在熟悉了項目模塊內容及要求的基礎上，產品設計方法對同學們開展設計顯得尤為重要。產品的創新設計環節涉及設計者的知識儲備、經驗等方面，創客導師結合典型的案例講授創造技法，如智力激勵法、分析列舉法等，進一步增強同學們的創造力和設計水平。

加強產教融合，借助產業的實踐性來滿足教學的實踐性需求。將企業的技術應用到教學中來，提高學生理論聯系實際的水平。在該模塊的實踐中，企業的工程師以公司現有的裝備為平臺，結合同學們完成作品零件類型，從加工工藝及經濟性分析方面展開指導。目前，掛靠在工程訓練中心的激光加工協會、3D打印協會在“融賽于課”工程訓練的產品制作環節發揮了重要作用，尤其是在開放實驗室的加工環節及學生作品現場競賽環節。

2.4 完善實驗室開放機制

在各個模塊進入零件加工孵化環節，課堂上的加工時間不能滿足加工任務的需求，例如，擬用的激光加工、3D打印、數控線切割等技術進行零件的制作。針對這些情況，由教學部、創新部、工程訓練基地牽頭組織相關實驗室設備的管理老師進行研討，實行課余時間的階段式定時開放，相關學生社團協助對開放環節進行管理，有效地促進了該實訓項目的開展。

在對教師的鼓勵機制方面，工程技術中心鼓勵教師將最新的實踐教學成果應用于該項目實訓中，努力實現教研的深度融合，對有突出貢獻的指導教師，在后續的實驗教研項目申報方面優先推薦。同時，對課余時間進行指導的老師給予適當的工作量或工作積分認定。

2.5 優化綜合實訓的考核

該綜合實訓的總成績包括實訓環節成績及期末成績兩個部分，實訓環節成績包括實訓表現、圖紙成績、實訓技能；期末成績包括作品競賽成績（40%）、綜合實訓報告成績及答辯成績。

在該綜合性實訓的檢驗環節，由工程技術中心組織教務處、制造科學與工程學院及信息學院等職能部門，聯合對改革創新的成效進行審核及指導。學生的作品均以競賽的形式呈現，通過作品展示、答辯等環節，訓練學生的歸納與表達能力，強化對知識的理解，提高將理論應用于實踐的能力。圖2所示為競賽場地及部分學生作品。

圖2 競賽場地及部分作品

3 課賽模式下實踐效果

通過“融賽于課”的工程訓練，學生在產品設計、經濟性分析以及工程管理等方面的綜合能力顯著提升。不但鞏固了基礎知識，而且極大地激發了學生的積極性和創造性，為學生課余時參與學生科技競賽及開展學術研究打下夯實的基礎。

開展“融賽于課”工程訓練的學生在2021年各類科技競賽中取得了顯著成效。獲得中國大學生計算機設計大賽國家級一等獎1項，三等獎1項；“互聯網+”大學生創新創業大賽省級銀獎1項；第十四屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽全國一等獎1項；中國大學生工程實踐與創新能力大賽獲金獎2項、銀獎1項、銅獎1項的優異成績。

4 結語

工程訓練實踐教學是培養學生綜合能力的重要環節之一，以培養熟悉機械產品制造過程，掌握產品的基本工藝方法，樹立勞動觀念，增強安全意識為目標，努力培養學生的創新能力，形成理論與實踐的有效結合，多學科之間知識的深度融合。“融賽于課”工程訓練改革，加深了學生的團隊合作，增強了學生的溝通能力，促進了老師和學生專業知識及技能提升，推動了實踐教學的改革與創新，提高了學生的綜合能力。