依托工程訓練中心的創(chuàng)新型工程訓練體系構(gòu)建

高占鳳，張建超，吳文江，尉耀元

摘要：石家莊鐵道大學工程訓練中心以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標，建立分階段、多層次、模塊化、綜合性、開放式的創(chuàng)新型工程訓練教學模式，實現(xiàn)“工程訓練四年不斷線”，提高學生的實踐能力和工程綜合素質(zhì)，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：工程訓練；實踐教學；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0026-03

工程訓練作為實踐教學課程，在開展教學活動中，如何引發(fā)學生的探索和研究興趣，提高學生的實踐能力、工程素質(zhì)和創(chuàng)新精神成為教學改革的重要內(nèi)容，提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，運用現(xiàn)代科學技術(shù)的理論知識去解決工程實踐問題成為主要教學目標。近年來，工程訓練中心已經(jīng)成為工科院校培養(yǎng)學生實踐動手和創(chuàng)新能力訓練的重要基地。如何更好地發(fā)揮工程訓練中心在大學生創(chuàng)新思維訓練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用，在工程訓練的實踐教學過程中，如何把實際產(chǎn)品實踐、先進制造技術(shù)實踐、創(chuàng)新設(shè)計與制作實踐以及專業(yè)技能培訓等內(nèi)容引入到工程訓練中，以提高學生分析解決問題能力和創(chuàng)新能力，從而提高學生的工程素質(zhì)成為工程訓練中心的主要教學目標。因此，結(jié)合各個院校的具體情況進行工程訓練創(chuàng)新訓練模式的探索與實踐已成為目前亟待解決的問題。

一、工程訓練教學體系的構(gòu)建

為了加強學生的實踐動手能力，培養(yǎng)其工程意識，加強其綜合能力培養(yǎng)，我校于2006年成立工程訓練中心。在近幾年的教學實踐中，積極拓展實踐教學的內(nèi)涵，探索把人才培養(yǎng)方案中規(guī)定的實踐教學與學生自主創(chuàng)新實踐活動相結(jié)合的實踐教學新模式。在保持原有金工實習內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加一些先進制造技術(shù)內(nèi)容，統(tǒng)稱為“制造技術(shù)實習”，并新增了“工程實踐能力訓練”、“工程技術(shù)訓練”、“專業(yè)生產(chǎn)實習”和“創(chuàng)新訓練”等項目，建成具有鮮明鐵道特色的分階段、多層次、模塊化、開放式綜合性工程訓練實踐教學體系，實現(xiàn)“工程訓練四年不斷線”。所謂“分階段”就是指將本科生的實踐訓練劃分為兩個階段，大學一、二年級為第一階段，在第一階段重點培養(yǎng)學生的實踐動手能力、工程意識和工程素養(yǎng)，拓寬學生的視野，提高學生的綜合素質(zhì)，同時也為學生后續(xù)課程的學習打下基礎(chǔ)；大學三、四年級為第二個階段，在第二階段重點培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新精神。所謂“多層次”是指將工程訓練內(nèi)容劃分為五個層面，由低到高依次為等。訓練內(nèi)容跨學科設(shè)置，訓練課程面向全校開設(shè)，實訓室實行開放式管理。工程訓練的內(nèi)容由低級到高級，由單一到綜合，每一層面的訓練內(nèi)容都和學生的學習階段、知識水平和專業(yè)特點相適應(yīng)，以達到逐步提高學生工程實踐能力，增強學生就業(yè)競爭能力的目的。

二、體系內(nèi)容及運行模式

（一）“工程實踐能力訓練”教學中培養(yǎng)學生工程意識和創(chuàng)新意識

剛邁入大學校園的一年級新生很少有機會參加各種實踐動手性項目研究與訓練，對制造設(shè)備、機電產(chǎn)品、基本零部件的認知比較模糊，不能正確使用常用的工具和辦公設(shè)備。對工程的認知比較膚淺，視野不夠開闊，多數(shù)學生動手能力差，缺乏創(chuàng)造力。因此，為了提高學生的實踐動手能力，培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新意識，拓寬學生的視野，提高學生的綜合素質(zhì)，我校面向一年級學生開設(shè)“工程實踐能力訓練”課程。主要從培養(yǎng)學生的觀察能力人手，破除學生對創(chuàng)新的神秘感，幫助他們建立創(chuàng)新意識。以“展板+多媒體+操作示范”等演示、參觀實訓現(xiàn)場和簡單動手操作相結(jié)合的方式進行，面向全校一年級學生，以實踐必修課的形式開設(shè)，時間為1周。具體安排在大一第2學期，具體實施時間由教務(wù)處在編排課表時預留出來，中心再根據(jù)不同專業(yè)的實訓目的和中心的軟硬件資源制定具體實施計劃。

根據(jù)各專業(yè)的特點，不同專業(yè)的訓練內(nèi)容由不同的實訓模塊組成，學生也可以根據(jù)自己的興趣愛好和專業(yè)特點選擇實訓模塊。根據(jù)實訓內(nèi)容的不同，將工程實踐能力訓練劃分為“工程實踐能力訓練A”、“工程實踐能力訓練B”、“工程實踐能力訓練C”等三類。使學生對現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程、常見零部件、典型工業(yè)產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)和工作原理有一個初步了解和認識；熟悉鐵路線路、鐵道信號、牽引供電、機車車輛、橋梁和隧道、鐵道施工設(shè)備等基本常識；掌握常用機械工具、電工工具和辦公設(shè)備的使用；通過實際組裝和調(diào)試，建立機電一體化的概念；奠定學生的基本工程背景，培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新意識。

（二）“制造技術(shù)實習”教學中培養(yǎng)學生的工程實踐和創(chuàng)新能力

“制造技術(shù)實習”是工科專業(yè)重要的實踐教學環(huán)節(jié)，對于學生的知識結(jié)構(gòu)和未來的職業(yè)發(fā)展具有重要的影響。該實習主要面向機械、材料、電氣等工科專業(yè)二年級學生開設(shè)，以實踐必修課的形式開設(shè)，實習內(nèi)容包含了傳統(tǒng)制造技術(shù)、數(shù)控制造技術(shù)、材料成型技術(shù)和特種加工技術(shù)等實習內(nèi)容。依據(jù)各專業(yè)的實際需要安排具體的實習內(nèi)容，不同專業(yè)類型安排的實習內(nèi)容和時間也不同，實習內(nèi)容劃分為“制造技術(shù)實習A”（機械工程自動化專業(yè)，5周）、“制造技術(shù)實習B”（材料類專業(yè)，4周）、“制造技術(shù)實習C”（電氣等其他理工類專業(yè)，周）等3種類型。首先在緒論課中布置學生在實習中的任務(wù)和要求，強調(diào)不僅要動手實踐，而且要積極思考，仔細觀察實習過程中設(shè)備、工具、量具、夾具以及工藝方法的每一個細節(jié)，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題及改進方案，甚至對制造行業(yè)的發(fā)展進行思考。鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、大膽創(chuàng)新和解決實際問題的能力。

對學生進行工程技能基礎(chǔ)訓練，使學生學習金屬工藝、加工制作等基本知識；熟悉常見的制造技術(shù)設(shè)備；掌握基本的制造工藝；通過親自動手加工制作，使學生掌握制造設(shè)備的基本操作技能，提高工程實踐能力，培養(yǎng)工程素質(zhì)、創(chuàng)新意識和能力。訓練以工程技能訓練為主，采用集中訓練的方式進行。具體安排在大二結(jié)束后第3學期，即暑期集中實踐學期。

（三）“工程技術(shù)訓練”教學中培養(yǎng)學生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力

工程技術(shù)訓練層面課程以工程、制造技術(shù)為背景，充分體現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)計、現(xiàn)代制造技術(shù)、機電控制技術(shù)，為學生提供一個較為完備的、能親身經(jīng)歷、親自參與的產(chǎn)品設(shè)計、制造加工的專業(yè)工程訓練環(huán)境；對學生進行工程綜合思維能力與創(chuàng)新能力訓練，結(jié)合先進技術(shù)和專業(yè)教學。學生通過對機電、電子和控制等工程技術(shù)的學習，掌握較為前沿的、技術(shù)含量高的實用技術(shù)，從而使學生具有較強的動手實踐能力和工程開發(fā)能力，全面提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新思維能力。同時通過訓練使學生積累一定的工程實踐經(jīng)驗，為參加更高層面的創(chuàng)新訓練奠定基礎(chǔ)。目前已開設(shè)的工程技術(shù)訓練課程：《數(shù)字化設(shè)計實訓》、《單片機技術(shù)實訓》、《機器人技術(shù)實訓》、《工程創(chuàng)新實訓》、《先進制造技術(shù)實訓》；計劃逐步開設(shè)的工程技術(shù)實訓課程：《工程機械維修技術(shù)》、《數(shù)控制造技術(shù)》、《鐵道信號控制技術(shù)》、《牽引供電技術(shù)》、《鐵道線路鋪設(shè)技術(shù)》、《鐵路快速救援技術(shù)》等。

“工程技術(shù)訓練”課程性質(zhì)為選修課，面向工科專業(yè)大三、大四學生。具體實施以實踐動手為主，一般以設(shè)計或完成預期目標的項目為目的，在實訓室完成整個學習過程。除了課程要求和前期基本理論講解需集中外，其他時間有學生自主安排訓練時間并預約。

（四）“專業(yè)生產(chǎn)實習”教學中培養(yǎng)學生專業(yè)技能與實際操作能力

依托工程訓練中心的制造技術(shù)實訓基地、工程技術(shù)實訓基地和鐵道實訓基地，充分利用中心的實踐教學資源，與各教學分院合作開展各種形式的專業(yè)生產(chǎn)實習。通過生產(chǎn)實習達到以下教學目的：了解實際生產(chǎn)過程的組織與管理；掌握實際設(shè)備的操作與使用；加強對工程實際的理解。目前與土木、交通、機械學院合作開展的專業(yè)實習有：混凝土梁制作實習、鐵路線路實習、工程機械拆裝實習。

（五）“工程創(chuàng)新實訓”教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力

組織學生開展豐富多彩的創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)訓練活動，結(jié)合課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、校級、省級、國家級的各類創(chuàng)新大賽，為學生提供設(shè)計、制造所必備的、基本的、相對獨立、相對集中的工作環(huán)境、條件和實踐場所。在模擬工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、制造全過程的訓練中對工程師應(yīng)具備的工程能力和素質(zhì)進行訓練，或者結(jié)合校內(nèi)立項的創(chuàng)新課題對項目研發(fā)的全過程開展訓練，通過實踐培養(yǎng)鍛煉學生的綜合工程實踐能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力；發(fā)現(xiàn)和選拔創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)型人才。面向的對象是大三、大四的學生，可以以選修學分、創(chuàng)新實踐、就業(yè)能力培養(yǎng)等多種方式進行。具體措施如下：

1.結(jié)合我校創(chuàng)新課題立項項目、教師科研立項項目、學生科研立項項目等進行；

2.結(jié)合我校工程訓練綜合能力競賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、智能機器人大賽、電子設(shè)計大賽、課外科技作品競賽等進行；

3.工程訓練中心積極為二級學院的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計作好硬件和軟件上的準備，共同承擔部分機械類、電子類專業(yè)的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的指導工作；

4.為學生自主創(chuàng)意設(shè)計提供軟硬件平臺支持和制造技術(shù)指導。

三、結(jié)束語

所構(gòu)建的分階段、多層次、模塊化、開放性的創(chuàng)新型工程訓練教學體系，將大學生工程實踐訓練分為5個不同層面融入到大學四年的教學過程中，保障“工程訓練四年不斷線”。滿足不同專業(yè)、不同層次學生對程實踐訓練教學內(nèi)容的需求，教學方式靈活，有利于培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新意識和工程綜合素質(zhì)，有利于提高工程綜合訓練水平。

參考文獻：

[1]吳文江，高占鳳，張建超，王翠艷.工程訓練中心教學體系的構(gòu)建與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，20l0，（11）.

[2]安連鎖，王秀梅，楊紅霞，張文建.將工程訓練中心建成大學生創(chuàng)新實踐的樂園[J].實驗技術(shù)與管理，20l0，（3）.

[3]高占鳳，吳文江，等.工業(yè)認識實習的探索與實踐[J].中國電力教育，2010，（3）.

基金項目：石家莊鐵道大學十二五教育科學研究規(guī)劃課題校級資助立項：工程訓練中心創(chuàng)新訓練模式研究（110217）；2012年河北省高等教育教學改革研究項目：工程訓練實踐課程差異化教學的研究與實踐（2012GJJG086）