機械制造實習課程中工程素養矩陣建設的探索

湯 彬, 李雙壽, 梁志芳, 李生錄

(清華大學 基礎工業訓練中心, 北京 100084)

機械制造實習課程中工程素養矩陣建設的探索

湯 彬, 李雙壽, 梁志芳, 李生錄

(清華大學 基礎工業訓練中心, 北京 100084)

介紹了訓練中心近4年來在機械制造實習課程中加入工程素養矩陣建設的探索及進展情況,主要從提升工程意識、優化教學環節、保障措施以及存在的不足等方面進行說明,指出在機械制造實習課程中引入工程素養矩陣建設是一個值得嘗試的教學改革方向。

工程素養矩陣； 工程意識； 機械制造實習

我國高校工程訓練起源于傳統的工科機械類專業的金工實習,是隨著我國高等工程教育改革發展起來的新型工程實踐教學模式,已成為本科培養過程中重要的實踐教學環節。因此,工程訓練中心工程訓練和金工實習二者之間存在著天然的密切聯系[1]。隨著對工程訓練認識的深入,我們已經形成共識,即傳統的金工實習并不等同于工程訓練,二者之間存在著教育理念、教學規模、訓練內容和教學體系等方面的區別[2-12]。目前由金工實習課程發展而來的機械制造實習課程,其教學目標是讓學生能夠從中學習工藝知識、增強工程實踐能力、提高綜合素質(包括工程素質)、培養創新精神和創新能力。近4年來,我們以培養學生的工程意識為重點,通過在機械制造實習課程體系中引入工程素養矩陣研討,有效達到了梳理、優化教學環節,建設、提升教學隊伍的作用,進而對機械制造課程的教學內容改革方向也起到指導作用。

1 工程素養矩陣建設的內涵

工程訓練的教學目標之一是提高學生的綜合素質,而工程素質則是綜合素質的一個重要方面。要達到提高工程素質的教學目標,必須在教學環節中有意識地體現、突出教學環節中的工程意識內涵。具體而言,工程意識可包括責任意識、安全意識、質量意識、群體意識、環保意識、市場意識、競爭意識、管理意識、經濟意識、社會意識、法律意識和創新意識等。我們將工程意識種類進行權重分析并作為縱坐標,并設分值為10分,而將機械制造實習的具體教學環節所占比重作為橫坐標,也設分值為10分,最終設定整個矩陣滿分為100分。

我們先對2學分機械制造實習課程的教學環節進行工程素養矩陣分析和梳理,并量化成具體數值。通過分析和研究各工種現有教學環節在各項工程意識中的得分情況,可以直觀地體現出該工種教學環節對學生工程意識培養的貢獻大小。以2學分機械制造實習的鑄造工種教學環節為例,通過點上教師和實習指導人員一同對該工種教學環節的認真梳理,獲得鑄造工種現有教學環節和教學內容的工程素養矩陣得分,如表1所示。鑄造實習環節1.5 d,共10.5 h，總分數10分。

表1 2學分機械制造實習中鑄造工種教學環節的工程素養矩陣得分表(現狀) 分

通過工程素養矩陣建設量化指標,我們就能夠看到具體鑄造實習環節存在的不足之處,進而從教學內容優化和教學環節調整這2方面進行改進,其相應教改也就有了方向。同時通過這種梳理,也有助于教師和實習指導人員在教學環節中主動、努力提煉出工程意識內涵,并傳導給學生。這樣的研討和教學活動將切實有助于提高學生的綜合素質(包括工程素質)。

有了工程素養矩陣表,能夠直觀地比較各工種的教學環節在學生工程意識的側重點和差異所在,進而有助于在整個機械制造實習課程體系中按照“整合優化基礎訓練,提升強化創新訓練”理念進行相應工種的教學內容調整和教學方案優化工作。為了客觀評價是否切實達到了預期的優化效果,我們同樣也可以用工程素養矩陣表來進行輔證。以鑄造工種為例,為了提高先進鑄造技術比重,并推行案例式教學改革,我們適當壓縮了傳統鑄造實習內容,增加了消失模鑄造實習內容,并設計了團隊協作和教學環節。而為了衡量此項教學改革是否有助于學生工程意識的培養,我們也采用了工程素養矩陣這個手段進行評估,如表2所示。鑄造實習環節增加到2 d,共14 h，總分為10分。我們發現,此項教改行為對應的工程素養矩陣總得分能夠獲得進一步提高,這也增強了我們開展此項教改的信心和決心。

2 工程素養矩陣建設的保障措施

為了避免歷時4年之久的工程素養矩陣研討最終流于形式化,而不能內化到機械制造實習課程之中,我們在研討期間,有意識地采取了一些措施,以保障該教學改革的扎實化和穩步化。

2.1 召開多次工程素養矩陣建設研討會

4年來我們召開大大小小關于工種矩陣建設的研討會共計40余次,其中從訓練中心層面上,組織教師、工程技術人員和工種負責人共同參與研討就達到12次,而各點上教師、工種負責人和實習指導人員內部召開的研討會不下30余次,這種全民參與性質的研討將工程素養矩陣建設切實落實到實處。

表2 2學分機械制造實習中鑄造工種教學環節的工程素養矩陣得分表(最新教改) 分

2.2 舉行實習指導人員圍繞工種意識主題開展說課比賽

一線實習指導人員是直接面對實習學生的主力,只有實習指導人員自身對工程意識進行深入思考并有所感覺,才能結合各自的工種教學環節,有意識地將工程意識理念滲透給學生。我們選擇若干篇關于工種矩陣建設的參考文獻，組織各工種自行學習討論,并在此基礎上組織說課比賽,讓每位一線實習指導人員直接站到講臺上,從自身所從事的教學環節入手,談論其對工程意識的認識和理解,并說明將如何運用工程意識理念到自己負責的教學環節當中,以提高學生的工程素質。這種強化式的說課比賽,既敦促了一線指導人員的自我學習,也有助于相互之間的交流學習,從一線教學隊伍建設方面引導對工程意識的思考。

2.3 舉辦工程素養矩陣研討論文的征集活動

在以上基礎上,我們又對部分一線指導人員提出了更高的要求,即圍繞對工程素養矩陣建設的認識梳理本工種教學環節,并提煉工程意識,形成研討論文。我們采取相關激勵措施,發動大部分實習指導人員參加,引導一線指導人員積極投入思考。從說課到形成研討論文,是引導一線指導人員將工程意識理念內化的有效途徑。我們共發動3輪次的論文征集活動,并組織專家進行審閱,評選出優秀的研討論文,并在一線指導人員中進行宣讀、交流和學習。

3 存在的不足

關于如何在機械制造實習課程中有效地達到提高學生的綜合素質(包括工程素質),我們嘗試從工程素養矩陣建設角度入手,其合理程度也有值得商榷之處,如:

(1) 工程意識的種類和內涵是否全面；

(2) 各工程意識種類的權重是否合理；

(3) 是否導致另一個誤區,即盲目追求高分數值,而脫離了工程訓練的基礎訓練目標。

我們提出這些問題,希望引起研討,使其能夠更有效地為機械制造實習課程服務。

4 結束語

(1) 在機械制造課程中引入工程素質矩陣建設和研討,有助于工程意識的提升,有助于達到梳理和優化教學環節的作用,并有助于指導下一步的教學改革。

(2) 我們從開展教學研討會、舉行說課比賽和舉辦論文征集活動等方面保障了工程素養矩陣建設與研討的有效性。

(3) 在機械制造實習課程中引入工程素養矩陣建設也存在不足之處,有待進一步研究。

References)

[1] 傅水根.我國高等工程實踐教育的歷史回顧與展望[J].實驗技術與管理,2011,28(2):1-4.

[2] 周郴知.關于工程訓練中心建設的思考[J].中國教育技術裝備,2002(6):43-44.

[3] 傅水根,嚴紹華,李雙壽,等.創建國內領先的工程實踐教學示范中心[J].實驗技術與管理,2006,23(4):1-2.

[4] 傅水根.創建有中國特色的工程實踐教學體系[J].中國大學教學,2004(7):24-26.

[5] 朱瑞富,孫康寧,賀業建,等.綜合性大學工程訓練中心發展模式設計與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(4):85-99.

[6] 徐建中.創建國內一流工程訓練中心的建設實踐[J].實驗技術與管理,2006,23(5):97-99.

[7] 張立平,孫佳娜.必須建立與開放式研究型大學相適應的實驗室[J].實驗技術與管理,2003,20(6):5-7.

[8] 居里鍇,徐建成.“大工程觀”下工程實踐教學改革的探索與實踐[J].中國大學教學,2013(10):68-70.

[9] 甘俊英,趙婷婷.工程實踐項目:回歸工程之本義[J].高等工程教育研究,2006(6):84-87.

[10] 屠萍官,張榮慶,王喜忠.研究型大學實踐教學體系的改革與創新[J].實驗技術與管理,2005,22(6):1-4.

[11] 丁洪生,周知,楊志兵,等.工程訓練實踐教學體系的改革與創新[J].實驗技術與管理,2005(1):1-4.

[12] 李雙壽.工程訓練中心建設發展展望[C]//工程實踐和創新教學探索與研究：華北金工研究會第十一屆學術年會論文集.北京:清華大學出版社,2014:3-9.

Exploration on construction of engineering accomplishment matrix on machinery manufacturing intership courses

Tang Bin, Li Shuangshou, Liang Zhifang, Li Shenglu

(Fundamental Industry Training Center,Tsinghua University, Beijing 100084, China)

The exploration and development about the construction of engineering accomplishment matrix added into machinery manufacturing internship courses over the past four years are introduced. The achievements are mainly reviewed from the enhancement of engineering consciousness,optimization of teaching links,safeguards and existing disadvantages,respectively. It is demonstrated that it is a worth trying direction of teaching reform to introduce the construction of engineering accomplishment matrix to the machinery manufacturing internship courses.

engineering accomplishment matrix; engineering consciousness; machinery manufacturing internship

2015- 01- 14 修改日期：2015- 03- 10

湯彬(1974—),男,福建周寧,博士,副教授,主要研究方向為材料精確成形和工程訓練教學.

E-mail：btang@tsinghua.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2015)9- 0204- 04