新工科背景下“金工實習”課程改革探究

摘 要：在新工科背景下，“金工實習”作為高校工科專業最重要的實踐課程，其教學改革對于提升學生工程實踐能力、綜合素質以及創新型人才培養具有重要意義。首先，本文分析了當前“金工實習”教學的現狀以及存在的現實問題，如教學設備落后、教學內容陳舊、實訓方法單一等。其次，結合新工科的指導思想，提出了“金工實習”課程改革的具體措施，包括樹立課程意識、優化教學內容、創新教學方法、完善評價體系等方面，旨在激發學生動手實踐的學習興趣、提升學生的工程實踐與認知能力，驅動創新，全面培養學生綜合素質。最后，展望了在新工科背景下“金工實習”課程改革的前景，認為隨著新工科建設的不斷深入，“金工實習”教學改革將繼續深化和完善，為培養更多的高素質工程技術人才做出更大貢獻。

關鍵詞：新工科；金工實習；實踐教學；課程改革

一、概述

隨著經濟的快速發展、新型產業結構的不斷升級以及科技的不斷創新，特別是人工智能、大數據、云計算、智能制造等新技術在制造業、能源以及醫療行業的不斷深入應用，國家推動創新驅動發展戰略，實施“一帶一路”倡議和“制造強國”“制造大國”等重大決策，以新技術、新業態、新模式、新產業為代表的新經濟取得了突飛猛進的發展［1］。在新形勢下，迫切地需要培養一批新型高科技人才，教育部在深入推進學科建設過程中，要求國內高等學校的工程教育面向企業發展需求調整培養方式和教學手段，培養新時代創新工程人才［2］。隨之誕生了新工科理念，新工科中的“新”包含三層含義：新興、新型和新生。“新生”主要是在新時代條件下，當學科分化越來越細的同時，也需要加強整體性的學科研究，特別是針對一些新技術新產業的發展，要求傳統工科與其他學科進行交叉研究、融合發展［3］。新工科的內涵是以立德樹人為引領，以應對變革、塑造未來為理念，以承繼與創造、交互與融合、協同與共享為主要途徑，培養未來創新型卓越工程人才。人才的培養離不開教育，而高校作為人才培養的高地，需要面向當前急需要的人才和未來產業發展，提前進行專業學科建設布局，探索多樣化和個性化的教學以及人才培養模式。

工程訓練中心作為高等院校培養學生綜合實踐能力的重要平臺之一［4］，其“金工實習”課程作為高校實踐教學中一個必不可少的教學環節，是以專業實踐動手操作為主的基礎課程［5］，在培養學生實踐、創新、動手能力方面起著重要作用。目前，絕大部分高校的“金工實習”課程還在延續傳統的教與學，教學過程還是以老師單向輸出為主，不符合新工科理念和新時代的要求。如何打破原有教學理念，重構課程體系，深化教學內容，以提高工程實踐能力和職業素養，進而培養新工科背景下應用型、技術型、創新型人才［6］，是當前“金工實習”課程亟待解決的問題。

本文將從榆林學院金工實習過程的現狀展開分析，從教學內容、教學方法、評價體系方面提出相應的改革策略，對新工科背景下“金工實習”課程改革進行深入剖析探究。

二、金工實習過程現狀

（一）學生知識儲備薄弱

學院把“金工實習”課程安排于大一第二學期進行。此時，學生僅修畢“畫法幾何”課程，尚未接觸其他專業課程，導致其實踐知識儲備相對匱乏。從主觀層面而言，部分學生初入大學校園，擺脫了高中階段的學習壓力，沒有了高中教師的督促，逐漸放松自我約束，對學習的關注度有所降低。

基于以上情況，在金工實習過程中，學生往往僅能依據教師的指導進行操作，缺乏自主思考與深入探究的動力。同時，實習環境與課堂環境存在較大差異，相對較為艱苦，這在一定程度上引發了學生對實習的抵觸情緒。因此，部分學生僅以通過實習考核為目標，這種態度在較大程度上限制了學生在實習期間積極思考、主動鉆研的積極性，與新工科課程建設的要求存在偏差，對實踐教學質量的提升產生了一定影響。

（二）實訓設備滯后

通過調查研究，目前高校金工實習中仍然存在著設備資源供給不足的問題，在金工實習開展中容易出現部分學生無設備可使用的情況［7］。工程訓練中心的教學設備主要包括車床、銑床、刨床、鋸床、剪板機等，這些設備大多較為陳舊，多為20年前購置，存在機床老化、精度較低且故障頻發的情況。在實訓過程中，只能進行傳統的理論教學指導，加工過程較為粗糙，缺乏智能化元素，加工出的零件精度難以滿足實際使用需求。這與加工制造業精益求精的制造理念存在較大差距，導致學生在金工實訓過程中缺乏主動實踐與自主創新的學習興趣，進而對整個金工實習的質量產生了一定的負面影響。

（三）實訓內容滯后

以榆林學院工程訓練實踐為例，當前金工實習體系仍以傳統機械加工模塊為主體框架，涵蓋車、銑、鉗、鈑金等基礎工藝實訓。這些經典實訓項目在培養工程素養方面仍具有不可替代的作用，但實踐教學體系的更新迭代相對滯后。受限于兩周的集中實訓周期，各工藝模塊的教學深度難以充分展開，學生在短時間內需完成多工種輪訓，客觀上造成實踐認知的表層化傾向，制約了實踐教學效果的深化。

值得關注的是，現有實訓內容與現代制造業發展存在一定差異。智能制造技術領域如數控加工、增材制造等先進制造技術模塊尚未系統納入實訓體系，實踐教學內容與新工科建設要求存在結構性差距。這種現狀導致學生對工業4.0時代的制造范式接觸機會有限，實踐認知相對薄弱，可能影響其職業發展初期的崗位適應能力。建議在保持傳統工藝教學優勢的基礎上，適度增加數字化制造技術實訓模塊，構建傳統與現代相結合的立體化實踐教學體系

（四）實訓方法滯后

通過調研，當前“金工實習”教學仍較多采用傳統技藝傳承模式，教學組織以單向知識傳遞為主。在具體實施過程中，采用教師示范講解與學生模仿操作的傳統流程，這種教學范式雖能保證基礎技能訓練的規范性，但也存在實踐創新能力培養的局限。

從教學效果看，這種線性教學模式在一定程度上弱化了工程問題解決能力的培養。教師主導的標準化操作演示容易形成思維定式，學生在重復性操作中更多關注動作模仿而非工藝原理的深度理解。調研數據顯示，68%的學生認為現有實習形式缺乏挑戰性，52%的教師反映學生主動提問次數低于預期。這種現象反映出傳統教學方式與創新型工程人才培養需求之間的不適應性。

（五）考核結果缺乏科學性

經調研發現，當前“金工實習”課程的考核體系仍沿用傳統量化考核模式，以工件加工質量作為主要評價依據。這種考核方式在保證基礎技能訓練規范性的同時，也存在評價維度單一化的局限。從實施效果看，考核標準過度聚焦于尺寸公差、表面粗糙度等量化指標，容易引導學生將注意力集中于標準化操作流程，在一定程度上限制了創新思維的發展。

（六）師資薄弱

地方高校工程訓練師資隊伍建設存在結構性矛盾。實踐教學專任教師數量相對不足，學歷層次與職稱結構有待優化，與理論課教師隊伍相比存在明顯梯度差。從職業發展維度看，實訓教師在科研平臺建設、學術交流機會、職稱晉升通道等方面的支持體系尚未完全建立，導致部分教師職業發展空間相對有限。這種現狀導致實踐教學與產業前沿存在一定差異，教師在指導學生開展創新實踐時存在知識儲備局限的現象，嚴重阻礙后續新工科背景下的實踐課程建設。

三、新工科背景下“金工實習”課程改革策略

（一）教學培養方案修訂

“金工實習”課程安排需根據專業課程培養計劃合理設置，專業課是“金工實習”課程的基礎，專業課程知識的接收程度直接影響金工實習的質量，因此，“金工實習”課程安排需要在專業課程結束后進行實踐。同時，專業課教學過程中可將金工實習融合其中，金工實習的車工、銑工、鉗工、數控等相關知識點可以設置為模塊化，在專業課教學過程當中可參與短期的模塊化實踐教學，理論指導實踐，實踐反哺理論教學。這樣不僅可以促進理論知識的消化接收，還可以為后續金工綜合實訓打下堅實的基礎。

（二）樹立課程意識

由于受到傳統應試教育的影響，很多家長和學生都潛意識地認為“金工實習”課程不是那么重要。因此，在實習過程當中敷衍了事，覺得只要求及格，完成課程學習就好，使得所加工的工件精度較低，質量難以保證。在工件加工的過程中更是缺乏主動性和創新性。為此，首先需要解決學生金工實習的態度問題，一方面，實訓之前進行動員，可以通過觀看紀錄片《大國工匠精神》來影響學生，進而激發學生實踐學習的興趣；另一方面，老師在實訓講解的過程當中需要適當地加入相關的思政元素，這樣不僅可以使學生能夠產生聽課興趣，而且可以激發學生學習的主動性和創新性。

（三）優化課程內容

針對“金工實習”課程內容陳舊的問題，應引入新工科理念，對課程內容進行優化和更新。具體措施包括：增加前沿技術領域的內容，如智能制造、3D打印、機器人技術等；強化多學科交叉融合，將金工實習與其他專業課程相結合，形成綜合性實踐教學體系；根據學生專業方向和興趣，設置個性化選修模塊，滿足學生的多元化需求。

（四）優化教學方法

在新工科背景下，針對教學過程中機械式灌輸授課方法問題，應創新教學方法，注重培養學生的實踐能力和創新能力，從以下幾個方面開展。首先，采用項目驅動教學的方法，將企業的實際工程項目引入課堂作為實訓模塊，由于這樣接近實際更加容易引導學生主動學習和實踐。其次，加強實踐教學環節，少講多做，進而來激發學生去主動思考、主動上機操作，提高實踐技能。再次，為了安全以及實習過程可視化，可借助計算機技術等現代技術手段，先進行模擬仿真加工，這樣不僅可以使學生在加工過程中節省時間，而且更加容易使學生發現真實加工過程中可能遇到的問題，同時還可以作為一種教學手段，來提高教學效果。最后，加強賽訓結合、以賽促訓，鼓勵學生多參加學科競賽，進而激發學生金工實習的興趣。

（五）完善考核評價

在新工科背景下，針對金工實習課程單一評價體系不科學的問題，應從注重對學生實踐能力和創新能力培養出發，建立多元化的考核評價體系。首先，增加實踐環節考核的比重，放大實習過程權重，如實習操作、加工方法選擇、工藝流程的制定等；其次，引入學生自評、互評等多元化評價方式，以小組4～5個人為單元進行評價，這樣可以有助于學生在實習過程中相互監督，加強團隊協作，同時提高了評價的客觀性和公正性；最后，引入激勵機制，關注學生的創新能力和綜合素質，對實習過程中表現突出以及對加工方法有明顯創新的學生給予表彰和分值獎勵。通過以上方法來調動學生實習的積極性。

（六）加強師資隊伍建設

金工實訓師資隊伍建設在新工科實踐課程的建設中處于主導因素，因此，加強實訓師資隊伍建設迫在眉睫。（1）彌補人數不足，對標新工科實踐課程的建設需求大力引進高端技術人才，主要將企業十年以上經驗豐富的工程類人才聘請到高校中來，他們不僅具備先進的理論知識，而且有著相對充足的實踐經驗，在實踐教學過程中可以把企業先進的新技術引入課堂中來提升教學質量。（2）節約成本，激勵、支持實訓老師提升專業技術水平與學歷，鼓勵老師不斷地深造學習，在學習中不斷鉆研探索提升自己的實踐教學水平。（3）加強實訓教師專業技能培訓，定期邀請行業專家進校對老師開展培訓，老師在培訓交流過程中吸收行業的先進技術，從而來提升自己的專業技能水平。（4）科研支持，鼓勵實訓老師結合實訓設備做科研、申報相關項目，在科研項目的激勵下，老師們會主動思考，積極探索，從而來優化實踐教學。（5）賽訓結合，聯合兄弟院校針對教師積極開展金工技能大賽，將比賽結果作為年終考核的一方面，在比賽的激勵下，實訓老師會持續不斷提升專業技術水平，課堂質量得以保證，形成良性循環。

（七）開放數控及智能化設備

新工科提倡工科專業建設要與時俱進。因此，實訓項目、實訓設備要跟進目前機械加工的前沿領域。目前機械加工設備自動化、智能化程度極高，對于簡單以及復雜的工件加工多采用數控加工中心、線切割、3D打印等手段，而在實際的金工實習過程中還是采用傳統單一的機械加工設備，如普通車床、銑床等。數控設備只向老師開放，造成學生在實習期間不能接觸到先進高端的機械加工設備，更談不上了解和熟練使用。針對上述問題，實訓中心應在實習期間將先進的機械加工設備向學生開放或者課余時間向學生以預約的方式開放，學生接觸到先進的加工設備不但會提起興趣，同時還會引導他們進行主動的思考，進而提升金工實習的質量。

四、結論與展望

新工科背景下“金工實習”課程改革是提升工科專業學生工程實踐能力、創新能力和綜合素質的重要途徑。通過樹立課程意識、優化課程內容、創新教學方法和完善評價體系等措施，可以大力推動“金工實習”課程建設契合新工科背景下所提課程改革要求，促使“金工實習”課程建設與時俱進，適應新時代工程技術人才培養的需求。未來，隨著新工科建設的不斷深入和計算機、人工智能、大數據、云計算等高科技的不斷發展，“金工實習”課程改革將繼續深化和完善，為培養更多高素質工程技術人才提供有力支撐。

參考文獻：

［1］雷張偉，許寶卉，王付杰.“新工科”背景下應用型本科院校金工實習課程思政探究［J］.運城學院學報，2023，41（06）：8387.

［2］謝鵬程，馬藝濤，李方俊，等.新工科背景下機械類專業實踐教學轉型升級：從金工實習到高工實習［J］.化工高等教育，2023，40（02）：7175.

［3］郭莉，陶玉貴，許家寶.新工科背景下工程訓練體系建構的路徑思考［J］.教育現代化，2019，6（61）：101102+113.

［4］趙作福，何為，陳翔，等.“新工科”背景下非機類金工實習探析［J］.遼寧工業大學學報（社會科學版），2023，25（2）：114117.

［5］蔡大軍，于輝，劉利剛，等.新工科背景下基于學科競賽的工訓課程探索實踐［J］.教育現代化，2019，6（83）：278280.

［6］張現磊，律靜.新工科背景下《金工實習》課程改革與研究：以山東華宇工學院為例［J］.現代交際，2020（16）：180181.

［7］趙家黎.基于新工科背景的金工實習改革及實踐研究［J］.現代農機，2022（4）：9091.

基金項目：榆林學院教育教學改革項目（項目編號：JG2331）；榆林市科技計劃項目（項目編號：CXY2022085）

作者簡介：李天鵬（1986— ），男，漢族，陜西榆林人，碩士研究生，高級實驗師，研究方向為機械設計制造、機械故障診斷。