工程實訓(xùn)課程教學(xué)效果提升路徑探索

*基金項目：山東省高等教育本科教學(xué)改革研究項目“新時代工程實訓(xùn)教學(xué)體系構(gòu)建與教學(xué)模式探索實踐”（Z2022271）；山東科技大學(xué)2020年教育教學(xué)研究“群星計劃”項目“工程實訓(xùn)中心建設(shè)的研究與實踐”（QX2020M98）；山東科技大學(xué)2020年教育教學(xué)研究“群星計劃”項目“工程實訓(xùn)中心實踐教學(xué)體系的研究與實踐”（QX2020M97）；山東科技大學(xué)2021年教育教學(xué)研究“群星計劃”項目“新工科背景下工程實訓(xùn)教學(xué)的探索與實踐”（QX2021M82）。

" "作者簡介：韓寶坤（1971—），男，博士，教授，研究方向：機械振動與噪聲控制、車輛動力學(xué)等；時慧喆（1990—），男，碩士，工程師，研究方向：電氣工程及其自動化。

[摘 要]工程實訓(xùn)課程是工科學(xué)生重要的必修實踐課程之一，工程實訓(xùn)課程對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力發(fā)揮了重要作用。在分層次、模塊化、遞進式的教學(xué)理念指導(dǎo)下，工程實訓(xùn)課程教學(xué)體系不斷完善，實訓(xùn)內(nèi)容朝著更綜合、更先進、更專業(yè)的方向發(fā)展。適應(yīng)新的實訓(xùn)教學(xué)體系和內(nèi)容，提高實訓(xùn)效果，成為重要課題。本文在論述了目前工程實訓(xùn)教學(xué)基本情況基礎(chǔ)上，分析了影響學(xué)生工程實訓(xùn)效果的因素，并有針對性地提出了提高學(xué)生實訓(xùn)效果的路徑和方法。

[關(guān)鍵詞]工程實訓(xùn)課程；實訓(xùn)教學(xué)；實訓(xùn)效果；影響因素

[中圖分類號] G640" " " " " " [文獻標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549（2024） 05-0109-04

隨著社會與經(jīng)濟的發(fā)展，在“中國制造2025”戰(zhàn)略的指引下，為加強應(yīng)用型工程技術(shù)人才培養(yǎng)，高校不斷強化學(xué)生實踐動手能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。工程實訓(xùn)課程是以工科為主的高等學(xué)校中，教學(xué)規(guī)模最大、學(xué)生受眾最廣的實踐課程，對培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力發(fā)揮著獨特作用。在“分層次、模塊化、遞進式”的理念指導(dǎo)下，重點建設(shè)突出綜合性、實踐性、設(shè)計性、研究性、創(chuàng)新性為特點的工程實訓(xùn)教學(xué)與創(chuàng)新環(huán)境[1-6]。通過工程實訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)與鍛煉，學(xué)生的動手實踐能力、工程應(yīng)用和管理能力、工程素質(zhì)和創(chuàng)新意識等得到了較大提高，使學(xué)生更好地了解工程環(huán)境，建立工程意識，得到現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)、工藝、技術(shù)、管理工業(yè)方面的基本知識和基本訓(xùn)練，掌握操作和實驗技能，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高綜合素質(zhì)[7-10]。

工程實訓(xùn)中心要以系統(tǒng)性地培養(yǎng)大學(xué)生綜合工程實踐基本能力為目標(biāo)，對原有金工實習(xí)的內(nèi)容進行綜合性、實踐性、創(chuàng)新性改革[11-16]。同時將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與多學(xué)科交叉融合，更加注重對參加實訓(xùn)學(xué)生的激勵，對學(xué)生在工程實訓(xùn)課程中的關(guān)注點、興趣點給予重視。隨著工科類本科生課程越來越多樣，各專業(yè)的培養(yǎng)計劃也在不斷地發(fā)生變化，在實驗、實訓(xùn)、實踐類的目標(biāo)、內(nèi)容、方式、方法也在不斷改變，為的就是能培養(yǎng)好各類工程人才以適應(yīng)未來社會的需求[17-19]。

一、工程實訓(xùn)教學(xué)的基本情況

傳統(tǒng)的工程實訓(xùn)課程教學(xué)是以車削加工、數(shù)控加工、特種加工、鉗工、熱加工等5個工種作為實訓(xùn)內(nèi)容，實行輪換制。即學(xué)生分為5組，每組學(xué)生按照工種等時長進行實訓(xùn)。實訓(xùn)課程按分組教學(xué)使學(xué)生可以較為全面地了解各個工種，從而了解工業(yè)生產(chǎn)加工過程。但也存在不足，主要是由于每個工種實訓(xùn)時長被強行平均，導(dǎo)致學(xué)生單個工種的實訓(xùn)時間短，無法更深入地了解實訓(xùn)項目的內(nèi)容，動手實踐的時間短。特別是實訓(xùn)時間只有1-2周的學(xué)生，存在走馬觀花的現(xiàn)象。

近年來，加強實訓(xùn)教學(xué)體系和教學(xué)模式改革，提出了“分層次、模塊化、遞進式”的教學(xué)體系，完善實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)模式。將實訓(xùn)內(nèi)容分為車削加工、數(shù)控加工、特種加工、鉗工、成型、焊接以及電控等7個一級模塊，每個一級模塊下包含若干二級模塊。實訓(xùn)形式分為認(rèn)知實訓(xùn)、基礎(chǔ)實訓(xùn)、綜合實訓(xùn)和創(chuàng)新實訓(xùn)等。

根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)大綱要求和學(xué)生的興趣，學(xué)生可以選擇相應(yīng)的一級模塊作為基礎(chǔ)實訓(xùn)內(nèi)容，其他一級模塊作為認(rèn)知實訓(xùn)內(nèi)容。完成認(rèn)知實訓(xùn)和基礎(chǔ)實訓(xùn)后，進行綜合實訓(xùn)或創(chuàng)新實訓(xùn)，完成相應(yīng)的實訓(xùn)作品。根據(jù)學(xué)生實訓(xùn)時長不同，每周建議學(xué)生選擇2個一級模塊開展基礎(chǔ)實訓(xùn)。這種模塊選擇式的教學(xué)安排，可以突出專業(yè)特點選擇不同的實訓(xùn)項目，有利于學(xué)生根據(jù)專業(yè)需求和個人興趣開展實訓(xùn)。同時，學(xué)生對所選擇的模塊實訓(xùn)時間加長，可以有比較充分的時間進行動手實踐。

二、學(xué)生實訓(xùn)效果影響因素

采用新的實訓(xùn)教學(xué)模式后，對學(xué)生的實訓(xùn)效果進行了跟蹤和問卷調(diào)查。將可能影響學(xué)生實訓(xùn)效果的因素分為教師水平、學(xué)生興趣、實訓(xùn)時長、實訓(xùn)分組、實訓(xùn)設(shè)備、其他等六種，針對不同專業(yè)、不同實訓(xùn)時長的學(xué)生進行了問卷調(diào)查，并與學(xué)生實訓(xùn)考核成績進行對比分析，結(jié)果如圖1所示。

通過統(tǒng)計分析可知，實訓(xùn)時間越長的專業(yè)，其學(xué)生對工程實訓(xùn)課程中教師所體現(xiàn)出的專業(yè)水平關(guān)注程度更高，對工程實訓(xùn)課程是否符合自身的興趣以及專業(yè)發(fā)展有更強的需求；而一些實訓(xùn)時間較短的專業(yè)，在工程實訓(xùn)結(jié)束后還有意猶未盡的感覺，這些專業(yè)的很多同學(xué)都希望有更長的實訓(xùn)時間以充分了解和操作工程實訓(xùn)中心的各種加工設(shè)備，同時這些專業(yè)的同學(xué)對實訓(xùn)分組的實訓(xùn)項目是否貼近專業(yè)理論也比較關(guān)注。

（一）模塊化的實訓(xùn)項目

在實訓(xùn)過程中需要實訓(xùn)的模塊較多，需要將學(xué)生分成不同小組進行實訓(xùn)。為了方便模塊間輪換，將每個實訓(xùn)模塊的實訓(xùn)時間設(shè)置成相同的長度。這樣就無法根據(jù)不同實訓(xùn)模塊的特點由實訓(xùn)指導(dǎo)教師掌握實訓(xùn)時長，不同模塊實訓(xùn)的難度和強度不同，學(xué)生可能對某些模塊無法充分學(xué)習(xí)而導(dǎo)致最后考核時難以達到考核標(biāo)準(zhǔn)，使得實訓(xùn)效果無法保障。此外，對實訓(xùn)時長只有1周的學(xué)生，進行基礎(chǔ)實訓(xùn)的模塊較少，一般只有2個模塊，大多模塊屬于認(rèn)知實訓(xùn)，這對學(xué)生全面熟悉加工過程、掌握加工工藝存在很大困難。

（二）實訓(xùn)教師的經(jīng)驗

實訓(xùn)指導(dǎo)教師在進行實訓(xùn)教學(xué)過程中，一般是根據(jù)生產(chǎn)加工的經(jīng)驗，將所涉及的機械加工的操作經(jīng)驗和技能灌輸給學(xué)生。學(xué)生由于缺乏實際經(jīng)驗，往往從最基礎(chǔ)的操作開始練習(xí)，對加工技能的理解和掌握存在較大難度。特別是在零件加工過程中的工藝設(shè)計、精度控制難以在短時間內(nèi)系統(tǒng)掌握，導(dǎo)致在考核過程中難以達到考核標(biāo)準(zhǔn)，影響了實訓(xùn)效果。

（三）學(xué)生的實訓(xùn)分組

由于設(shè)備數(shù)量和指導(dǎo)教師數(shù)量的限制，實訓(xùn)學(xué)生不可避免地要進行分組實訓(xùn)，一般3-4名學(xué)生作為一組開展實訓(xùn)。多個學(xué)生使用同一臺設(shè)備進行操作，某些實訓(xùn)積極性不高的學(xué)生有了“渾水摸魚”的空間。特別是對比較貴重的設(shè)備，如五軸加工中心、激光雕刻等設(shè)備數(shù)量較少，同時實訓(xùn)的學(xué)生偏多，學(xué)生能夠充分操作聯(lián)系的時間較少，這對實訓(xùn)效果造成一定影響。

（四）學(xué)生實訓(xùn)的興趣

實訓(xùn)教學(xué)是學(xué)生五育并舉的重要課程，特別對學(xué)生的德育和勞育教育發(fā)揮著重要作用。通過實訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞精神，大國工匠精神等。有些學(xué)生對此認(rèn)識不深，存在拈輕怕重思想。對3D打印等模塊選擇的學(xué)生多，對普車、焊接等傳統(tǒng)模塊，特別是需要體力的模塊學(xué)生感興趣的少。

三、學(xué)生實訓(xùn)效果的提升路徑

（一）實訓(xùn)過程中融入思政元素

為發(fā)揮工程實訓(xùn)教學(xué)的思政教育功能，實訓(xùn)教師要將思政元素有機融合到工程實訓(xùn)教學(xué)過程中，達到“潤物無聲”的教學(xué)效果。在講授基礎(chǔ)理論時，可以把我國的重大科技工程、“大國工匠”的奮斗精神等融入其中，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，培養(yǎng)精益求精的科學(xué)精神，增強創(chuàng)新意識和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。在實踐環(huán)節(jié)，通過分組讓學(xué)生共同完成一個較高難度的實訓(xùn)作品，培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作能力和吃苦耐勞精神。對學(xué)生多維度考核，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀念。因為專業(yè)的不同或班級的不同，參與工程實訓(xùn)課程的學(xué)生具有差異性；因此，在工程實訓(xùn)教學(xué)過程中融入思政元素需要注重差異化教學(xué)，指導(dǎo)教師在進行教學(xué)前要充分了解學(xué)生的具體情況，并結(jié)合各實訓(xùn)項目的實際教學(xué)情況，摸索出有針對性、學(xué)生樂于接受的思政教育方式。在工程實訓(xùn)教學(xué)模式上做到因勢利導(dǎo)，因勢而為，增強思政元素的實效性。

（二）加強線上與線下混合式實訓(xùn)教學(xué)

與一般的理論課程不同，工程實訓(xùn)課程是一門側(cè)重實踐動手能力培養(yǎng)的課程，但這并不意味著工程實訓(xùn)教學(xué)僅能開展線下教學(xué)。要充分發(fā)揮線上教學(xué)資源豐富、學(xué)習(xí)方式靈活等優(yōu)勢，加強線上線下混合式教學(xué)。要加強線上教學(xué)資源建設(shè)，建設(shè)具有“助學(xué)、輔教和服務(wù)”功能的實訓(xùn)教學(xué)資源庫。積極開展線上線下混合式實訓(xùn)教學(xué)模式改革，教師在線上向?qū)W生講授實訓(xùn)項目的相關(guān)理論知識，學(xué)生在線上將部分實訓(xùn)項目需要加工的工件或產(chǎn)品進行設(shè)計。學(xué)生分時段、分組進行線下實操訓(xùn)練，并進行工件或作品加工，教師線下指導(dǎo)。

（三）項目式的工程實訓(xùn)

項目式的工程實訓(xùn)是在教師的引導(dǎo)下，以學(xué)生為中心，通過完成一個完整的實踐性項目而進行的教學(xué)活動。它要求學(xué)生運用已有知識和經(jīng)驗，親身實踐，在具體情境中解決問題，進而鍛煉自身綜合能力。項目可以是設(shè)計與制作一件產(chǎn)品、排除一個障礙、提供一項服務(wù)、解決一個或一系列問題等[20-21]。在工程實訓(xùn)課程教學(xué)中為了能更好地結(jié)合學(xué)生的興趣愛好，可讓學(xué)生根據(jù)自身的專業(yè)、興趣愛好選擇合適數(shù)量的實訓(xùn)模塊，并將這些實訓(xùn)模塊進行結(jié)合，融合形成一個項目式的實訓(xùn)過程。并在教師的指導(dǎo)下，結(jié)合所實訓(xùn)的模塊，完成一個工業(yè)產(chǎn)品的方案設(shè)計，并加工制作出來。通過這種實訓(xùn)方式，在滿足學(xué)生個人興趣的同時，也能鍛煉學(xué)生的綜合能力。

（四）加強對學(xué)生實訓(xùn)的過程考核

工程實訓(xùn)教學(xué)的主要過程是學(xué)生訓(xùn)練，要想考核整個實訓(xùn)過程，就必須將整個實訓(xùn)教學(xué)與考核融為一體。通常工程實訓(xùn)課程是由多個實訓(xùn)模塊組成，實訓(xùn)教學(xué)模塊要按照內(nèi)在的關(guān)系進行安排。基于實訓(xùn)過程考核的教學(xué)就是對每個實訓(xùn)模塊在教學(xué)的同時進行考核，在當(dāng)前的模塊考核合格后才能進行下一個實訓(xùn)模塊，只有每個實訓(xùn)模塊考核都合格，工程實訓(xùn)才能合格。這里的“過程”考核就是體現(xiàn)在對每個模塊都要考核，從而實現(xiàn)將訓(xùn)練與考核融為一體，實訓(xùn)過程考核流程圖如圖2所示，實訓(xùn)項目數(shù)量可根據(jù)專業(yè)需求的不同進行增加或減少。

同時，在對學(xué)生實訓(xùn)過程考核時，要采用多維度考核。如表1所示，將學(xué)生的平時表現(xiàn)、實訓(xùn)過程、分項考核、個人教師評價以及實訓(xùn)報告等內(nèi)容納入實訓(xùn)考核，并將每項考核指標(biāo)賦予一定的權(quán)重，最終給定學(xué)生的實訓(xùn)效果評價。

四、結(jié)語

遵循“分層次、模塊化、遞進式”的工程實訓(xùn)教學(xué)理念，結(jié)合目前工程實訓(xùn)教學(xué)情況，分析了在工程實訓(xùn)課程中影響學(xué)生實訓(xùn)效果的因素。針對這些影響因素，從思政元素融入實訓(xùn)教學(xué)過程、采用線上線下混合式教學(xué)、開展項目式實訓(xùn)以及加強實訓(xùn)的過程考核等方面提出了解決路徑和方法。本文對工程實訓(xùn)教學(xué)體系構(gòu)建、實訓(xùn)教學(xué)模式改革以及實訓(xùn)效果評價具有一定的借鑒意義。

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（責(zé)任編輯：孟冬冬）