工程綜合能力培養體系構建

0 引言

（以下簡稱工程訓練中心）基于工程教育認證，致力于學生德、智、體、美、勞全面發展，使其具備一定的職業素養和良好的社會責任感，掌握必備的基礎理論知識和專業知識，從而形成良好的學習能力、實踐能力和工程綜合能力，成為相關專業領域內從事設計制造、工程應用、生產管理和技術服務等工作的綜合型人才。首先，培養具有工程綜合能力素質的應用型人才要明確人才的內涵。其次，要明確目前社會和企業對人才的需求方向。隨著時代的發展，社會和企業對大學畢業生的綜合型能力要求逐步提高，從而使高校培養的工科類學生需要達到所在行業的標準。培養學生的工程綜合能力是學生提高創新能力和實現自身發展的重要基礎，也是企業轉型升級、國家重大戰略發展、工程教育改革的必要條件。最后，學生的工程綜合能力與其未來的職業發展密切相關，對其適應社會、獲得個人事業發展和實現自我價值起著重要作用。

錢偉長[1]早在20世紀80年代就提出，教育要適應時代的發展，為企業和社會輸送急需人才。閆珊珊等[通過對各高校培養大學生綜合能力的狀況進行調查與分析，提出加強工程綜合能力培養的措施。李強[3從大學生能力培養的重要性、能力培養目標與研究型本科院校的異同等方面，討論大學生能力培養的特點和趨勢。付華等[4從工程基礎實踐平臺建設和專業綜合實踐平臺建設等方面，提出從基礎到綜合逐步培養學生解決工程問題的能力，提高學生創新創業綜合素質。何珺等[5]論述了采用大學生專業競賽與實踐教學結合的教學模式培養學生的創造思維能力。

本文依據工程教育認證下工科類院校對學生綜合能力素質的培養目標，結合企業和社會對學生綜合能力的需求，以開設的金工實訓課程為例，構建人才培養教學模式，對教學體系進行改革，以期提升學生的工程綜合能力。

1工程綜合能力培養中存在的問題

目前，隨著高等院校不同專業培養方案的不斷更新，對學生工程綜合能力的培養要求逐年提高，從一般的技術技能培訓逐步過渡到工程綜合能力和創新能力的培養。但一些高校在學生工程綜合能力培養方面依然存在很多問題[6-8]。

首先，高校培養學生綜合能力的教學體系不完善，實踐類課程教學較為乏味，這在一定程度上影響了學生工程綜合能力的提高。工程訓練中心開設的金工實訓課程是工科類專業公共基礎課，但在多年的教學實踐中，一些陳舊的教學方法很難適應社會和企業的需求，以往的教學手段或方法已無法滿足不同專業的培養要求。其原因是忽視了對學生基礎的精準分析，對不同專業的學生采取相同的教學策略和方法，導致教學效果不理想。

其次，大部分學生對工程綜合能力的重要性已有充分認知，但在學習過程中還不知道如何培養這一能力。現在各級各類競賽較多，學生的參與積極性較高，但在實踐過程中缺乏對學生的指導和對學生攻堅克難精神的培養，導致學生遇到困難時容易中途放棄。

再次，對學科前沿把握不準。缺乏對學生檢索、分析文獻習慣的培養，很多學生不能很好地利用網絡進行相關專業知識的文獻檢索，同時學生參加專業領域的學術講座和學術會議的機會也較少，導致學生對學科前沿把握不準，往往無法站在學科高度和專業角度考慮問題。

最后，團隊協作意識不強。團隊協作意識是大局意識、協作精神和服務精神的集中體現。目前一些高校對學生團隊協作意識的培養不夠重視，導致部分學生團隊協作能力較弱，阻礙了學生工程綜合能力的提高。

隨著高等教育發展，提升大學生工程綜合能力培養質量是高等院校和用人單位要重點關注的理論和現實問題之一。

2工程綜合能力培養體系的構建

工程訓練中心開設的金工實訓課程是學校工科類各專業重要的實踐教學環節，是培養學生實際操作能力和動手能力的課程，能夠幫助學生養成嚴謹務實的工作作風，形成較強的工程意識、安全意識、交流溝通意識、創新意識和團隊協作意識，培養工匠精神。

工程訓練中心作為開展工科類專業實習實訓教學的主要平臺，在學生工程綜合能力的培養中發揮著重要作用。內蒙古科技大學依托工程訓練中心，對培養方案進行了大規模更新，使其能夠更加精準地體現培養要求與學生成長規律的階段性特點，主要涵蓋三個層次。1）基礎工程實踐：培養學生的基本工程素養。2）綜合工程實踐與應用：使學生具備初步的工程綜合應用能力。3）特色與創新實踐：注重培養學生的專業特長和創新意識。

構建工程綜合能力培養體系是培養高素質工程人才的關鍵，需要從培養目標、培養內容、教學環節設計、教學內容改革、師資建設、評價機制等方面系統推進。以下是以內蒙古科技大學開展的金工實訓課程為例探索構建的工程綜合能力培養體系。

2.1培養體系的主要內容和培養目標

以金工實訓課程為例，工程綜合能力培養體系的主要內容和培養目標如表1所示。

2.2完善實訓教學環節設計

實訓是培養學生實踐動手能力的重要教學環節。圍繞學校學生工程綜合能力培養要求，在金工實訓課程設計上實施項目化、案例化教學，將核心實例貫穿整個教學單元，便于學生理解和掌握。在教師指導下，學生設計實訓項目、以個人或小組完成實訓，從而激發他們動手實踐的興趣，提高工程綜合能力[9]。金工實訓課程教學環節設計如圖1所示。

2.3實訓教學內容和方法改革

金工實訓課程是工科專業的必修課，包括工程認識實習、工程基本能力訓練，讓學生對一般零件的制造過程、制造工藝形成初步認知，并學會使用制造設備。

1）注重基礎實訓，使初次接觸工程實踐的學生能夠對其有較為深刻的認識和理解。

2）在學生具備一定動手能力的基礎上，增加綜合性、設計性實訓項目，主要訓練學生的工程綜合能力。可以由教師布置題目、設計內容和要求，學生自行完成，也可以由學生根據對實訓的掌握情況自行設計，獨立或小組協作完成。通過完成綜合設計型實訓項目，鍛煉學生的工程綜合能力。

3）優化和完善實訓項目的教學設計。在這一環節，要求學生以小組或團隊為單元協作完成一個簡單的工程綜合實訓項目，包括資料查閱、方案設計、工藝流程等。通過一些簡單實際的例子，讓學生盡快具有獨立分析、解決問題的工程綜合能力。

4）鼓勵學生參與科技創新，在設計制造作品的過程中培養工程綜合能力。將個性化訓練與團隊協作相結合，在培養目標、能力要求、課程設置中引入大學生創業創新訓練計劃項目，國家、省市挑戰杯、行業大賽等一系列項目。鼓勵學生積極參加各類學科競賽、創新創業項目和教師的教學科研課題，在教師的指導下發表論文、申請專利，并給予獎勵。

2.4師資隊伍建設

加強師資隊伍建設，加大師資培養力度，充實師資隊伍，指導教師不斷更新理論知識，定期到工廠車間進行“實操訓練”，提高綜合素質，使本課程具有一支業務能力強、教學水平高、實踐經驗豐富的“雙師型”教學隊伍，從而為培養“基礎寬、能力強、素質高和具有創新精神”的高素質應用型人才提供保障。

2.5 建立實訓評價機制

科學合理的實訓評價機制有助于激發學生的創造力和想象力，提升團隊協作能力、動手能力等工程綜合能力。本研究建立的實訓評價機制貫穿實訓全過程，覆蓋實訓前、實訓中和實訓后三個階段，權重占比分別為 20% 、 60% 、 20% 。

2.5.1 實訓前評價

實訓前評價是確保學生具備必要的知識、技能和態度，以便在實訓中取得良好效果的重要環節。制定實訓準入制度，通過雨課堂網上測試評估學生專業知識的掌握程度和行業認知程度。通過問卷調查、班長訪談等方式對學生的學習能力、學習動力、學習風格等進行評價，對學生的知識、技能和情感等狀況進行預測，以判斷他們是否具備實現當前教學目標的條件，從而設計并開展適宜的教學活動。

2.5.2 實訓中評價

對實訓過程中各個環節進行評價。

1）工程認知實習：通過考勤、實訓日志記錄過程，結合安全規范操作考核（如工具使用、防護裝備穿戴）對學生進行安全規范、基礎操作流程評價。

2）工程基本技能訓練：對基礎工具／設備操作（如鉗工、焊接、測量）進行技能達標測試，即按標準完成指定任務（如加工一個達標零件）。

3）現代制造工程訓練：通過獨立編寫數控代碼并完成加工任務，評價學生對數控機床、3D打印、自動化設備等先進技術的應用程度。讓學生分組完成一個完整項目（如設計一制造一測試）并分階段驗收（方案設計、原型制作、最終答辯），對學生進行工程綜合能力訓練，評價學生的跨學科協作、項目管理和問題解決能力。

4）創新創業實踐訓練：學生分組完成項目說明書、成本預算，教師對其創新性、可行性進行評價。

教學過程中，用數字化工具實時記錄過程，如用實訓管理平臺（雨課堂、二維碼）記錄學生每日任務完成情況、安全違規事件和提交課堂作業（如設計圖紙、編程作業）情況等。同時，教師對學術規范性、進度把控、安全意識（每日評分表）、出勤等進行監督評價。基地督導組隨機抽查實訓質量與教學紀律。此外，學生還通過自評的方式總結技能提升點與不足，并通過同行互評考核個人對小組的貢獻度。

2.5.3 實訓后評價

教學活動結束后，為判斷教學效果還要進行基于督導評價、同行評價和學生評價的綜合性評價，并對教學目標的達成度進行評價。不同的考核內容支撐不同的課程目標。

1）學生作品評價：根據實訓考核件的完成質量（圖紙中的技術要求和零件公差尺寸要求）對學生作品進行成績評定。

2）實訓設計方案評價：通過實訓作品的產品說明書工藝規程、設計流程和進度要求進行評價。

3）實操技能評價：根據是否嚴格按照規程操作、完成作品時間等，對學生實操技能進行評價。

4）學科競賽評價：以大學生各類競賽為依托，采用項目式教學方法，讓學生通過團隊合作完成一個競賽項目。引導學生逐步完成項目的設計、制造、調試和產品文檔撰寫的全部過程，真實體驗工程實踐，提升工程綜合能力和綜合素質。學科競賽已成為檢驗學生實踐能力的標準之一，同時學科競賽還能推動實訓課程內容改革，檢驗改革成效[10]

5）企業同行評價：邀請企業導師根據學生實際表現評價其崗位勝任力。

2.6數據匯總分析以及改進方案

實訓后的數據匯總分析是整個評價機制的關鍵環節，對上述評價數據的系統化整理、挖掘和反饋，能夠為工程綜合能力培養體系的構建提供科學依據。工程綜合能力培養體系框架圖如圖2所示。

數據匯總分析通過收集與整理學生作品評分、實操技能考核成績、競賽獲獎情況、實訓日志、考勤記錄、設備使用率、安全違規次數等過程數據和學生報告、教師評語、企業導師反饋、同行互評意見等，進行不同小組與不同專業的對比分析。基于數據分析結果進行改進，并在下一輪實訓后驗證改進措施是否有效。

3工程綜合能力培養體系取得的成效

3.1學生工程綜合能力明顯增強

參加了工程訓練的學生，工程綜合能力明顯提高，在各級各類大學生競賽中取得了優異成績。近五年來，團隊教師指導的學生獲得國家級大賽一等獎和二等獎各1項；獲得省部級大賽獎15項。

3.2教師科研教改能力全面提升

團隊教師先后主持內蒙古自治區“十四五”規劃課題1項，主持內蒙古自治區創新創業項目1項、參與內蒙古自治區項目2項；主持校級（地市級）科研教改項目3項、參與教改項目5項；主持校級重點課程1項，校級虛擬教研室建設項目1項；主持橫向課題1項、參與3項；發表學術論文20余篇;國家專利方面，第一發明人主持發明專利1項、實用新型專利2項。

團隊所獲榮譽包括：校級教學成果獎一等獎1項；內蒙古自治區區級工程訓練綜合能力競賽優秀指導教師獎2項；指導學生參加“大學生工程訓練綜合能力競賽”和“挑戰杯”等競賽活動，共獲獎15項（其中國家級1項，省級9項）。

4結束語

對工程綜合能力培養體系進行探索，并取得一定成效。施行過程中，團隊成員不斷總結改進，持續打磨各個教學模塊的教學過程，探索引進先進教學方法和教學理念，逐步提升各能力要素教學目標的達成度，力求該體系在人才培養中發揮更大作用。

5 參考文獻

[1]錢偉長.論教育[M].上海：上海大學出版社，2006：338.

[2]閆珊珊，賴心瑜，鮑雨蒙，等.獨立學院培養大學生綜合能力教學改革模式初探[J].現代職業教育，2018（19）：70-71.

[3]李強．新時期應用型本科院校大學生能力培養的思考[J].教育教學論壇，2019（38）：228-230.

[4]付華，于剛，楊治剛，等．新工科專業建設背景下專創融合體系建設與實踐：以石家莊鐵道大學無機非金屬材料工程專業為例［J].河北農業大學學報（社會科學版），2019，21（6）：45-50.

[5]何珺，陳學廣，梁秀紅，等．大學生專業競賽與實踐教學結合的教學模式：以金屬材料實驗課程為例［J].西部素質教育，2020，6（1）：181-182.

[6]牟雪雁，楊亞楠，趙靜．基于創新性培養的研究生教育與實踐研究[J].高教學刊，2019（3）：33-35.

[7]姚遠.全日制專業學位碩士研究生培養現狀及對策研究[J].高教學刊，2018（23）：65-67.

[8]趙沁平.研究生教育領域仍需摸著石頭過的三條河［J].研究生教育研究，2019（1）：1-2.

[9]晏曉輝，張智聰，黃輝宇，等．基于OBE的工業工程專業學生綜合實踐能力培養模式研究［J].教育現代化，2019，6（75）：10-13，16.

[10］殷志鋒，栗偉周，葛新鋒．分層次培養大學生工程能力的探索與實踐[J].許昌學院學報，2022，41（5）：147-151.