基于卓越工程師培養的"項目驅動法"工程訓練教學改革研究

廖維奇 劉建偉 魏德強 王喜社 呂汝金

（桂林電子科技大學教學實踐部 541004）

基于卓越工程師培養的"項目驅動法"工程訓練教學改革研究

廖維奇 劉建偉 魏德強 王喜社 呂汝金

（桂林電子科技大學教學實踐部 541004）

教育部自2010年6月啟動了"卓越工程師教育培養計劃"，目前已有兩批高校共194所高校已實施，為了更好地實施這一計劃，學生的工程實踐能力的培養方式和方法都應進行適當的調整。本文結合教學內容和教學對象--卓越工程師的實際情況，簡述了以"項目驅動"為目標的機械工程訓練教學改革新模式。

項目驅動法 教學模式 項目庫 考核體系

一、前言

為了促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國，教育部于2010年6月啟動了“卓越工程師教育培養計劃”，其目標旨在面向工業界、面向世界、面向未來，培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源基礎，增強我國的核心競爭力和綜合國力。截止目前已有兩批高校（第一批61所，第二批133所）加入了“卓越工程師教育培養計劃”項目；為了保證卓越工程師的培養質量，各高校針對各學科專業的卓越工程師的培養計劃和教學內容進行了周密的研究與改革。

工程訓練作為高等工科院校重要的實踐教學內容，它以工程環境為背景，以工程內容為載體，以實際操作為手段的訓練模式，既有別于學校“第一課堂”教學，又有別于工廠“生產實習”，它是以真實的工廠生產過程為基礎，通過“真刀真槍”來培養學生工程實踐能力和創新意識，具有理論課無可替代的優勢，在卓越工程師的培養過程中應發揮重要的作用，所以有必要盡快調整合適的教學模式和教學內容，以保證卓越工程師人才培養計劃的順利開展。

二、“項目驅動法”工程訓練的內涵

傳統的機械工程訓練，也就是所謂的金工實習，強調讓學生掌握金屬工藝學的基本知識、基本技能和基本方法，接受機械制造工程實踐的初步訓練，為后續理論課程的學習打下一定的基礎。一般沿用“師傅帶徒弟”的教學模式，只針對單個零件、單條工藝、單道工序進行教學，學生必須按照指導老師的要求“按部就班”、廣播體操式進行實習，雖然對提高學生的操作技能，完成基本訓練等要求方面起了一定的作用，但把“操作”看得過重，對產品從設計到加工再到裝配調試的整個流程卻一無所知，這樣不利于學生“培養工程實踐能力，增強創新精神和創新能力”。忽略了學生的主觀能動性、創造性、協作性等工程實踐能力的培養，容易形成思維定勢，不利于卓越工程師的培養。

所謂“項目驅動法”工程訓練是相對傳統的機械工程訓練而言的，它是在傳統的機械工程訓練基礎之上，將機械工程訓練整個教學過程針對學生所掌握的知識程度不同分成四個階段：工程認知訓練、工程基礎訓練、工程強化訓練、工程綜合訓練；在不同的訓練階段進行不同的訓練內容，最后以“項目”的形式進行綜合“驅動”訓練，以工程訓練為主線，以“項目驅動”為載體，貫穿學生的整個大學學習階段，來達到學生工程實踐能力和綜合素質的培養目標。

“項目驅動法”的前三個階段為基礎訓練階段，主要對學生進行傳統的機械制造工藝方面的訓練和強化，讓學生理解機械制造的工藝基礎知識，提高學生的動手能力；最后一個為目標訓練階段，在這個階段，讓學生分組自己設計加工制作一件具有一定功能的作品，通過實訓，讓學生掌握機械產品從設計到加工再到裝配調試的整個流程，以及各種零件材料的選用，培養學生的工程實踐能力，增強他們的創新精神和創新能力，為卓越工程師的培養打下基礎。

三、“項目驅動法”工程訓練在卓越人才培養中的應用

1、“項目驅動法”工程訓練教學體系的構建

針對機械類專業卓越工程師的培養，應根據學生所掌握的知識程度不同，將機械工程訓練分成工程認知訓練、工程基礎訓練、工程強化訓練、工程綜合訓練四個不同階段來進行，讓工程訓練貫穿學生的整個大學階段，并應采用多層次、遞進式的實踐教學模式，如圖1所示。

圖1 “項目驅動法”多層次、遞進式教學模式

1）工程認知訓練

應該在學生剛進校時的第一學期完成，在這個階段學生通過參觀講解、演示和動手拆裝，使學生了解典型機械的構造、運動原理，典型零件的結構和材料等，讓學生對機械制造過程有一個初步的、全面的感性認識，提高學生的學習興趣，為后續的訓練打下基礎。

2）工程基礎訓練

在這個階段對學生進行機械制造方面的基本訓練，讓學生學習基本工藝技術，包括常用機床的特點、加工范圍及基本操作方法，以及常用工、量具的使用。應在大二進行。

3）工程強化訓練

本階段應在大二下學期和大三上學期進行，主要是對學生進行一些先進制造技術方面的強化訓練，如數控車、數控銑、加工中心、特種加工技術等的強化訓練，目的是拓寬學生的工程視野，為保證學生的項目順利完成打下基礎。

4）工程綜合訓練

本階段應在大三下學期和大四上學期進行，在這個階段，讓學生分組自己設計加工制作一件具有一定功能的作品，或者組織學生參加一些機械創新大賽；通過實訓，讓學生掌握機械產品從設計到加工再到裝配調試的整個流程，給學生提供在實踐中綜合運用各種知識、將知識轉化為能力、培養工程素質的機會，培養學生的工程實踐能力，增強他們的創新精神和創新能力，為卓越工程師的培養打下基礎。

2.項目庫的建立

學生在“項目訓練”的過程當中，學生自己設計出來的項目一定要具有一定的典型性和代表性，否則達不到工程訓練的目的，因此，有必要建立一個目標訓練項目庫，給學生提供借鑒和參考。在工程綜合訓練過程中，首先要求學生自己設計項目，對于設計項目確實有一定困難的同學，可以給他們項目庫里原有項目的3D圖，再要求學生根據3D圖設計出裝配圖和零件圖，項目的來源以企業的典型產品和功能部件為主；也可以由老師設計，給出方案。只有這樣，學生設計加工制作出來的作品，才具有一定的技術含量，滿足卓越工程師在實訓過程中的教學需要，取得較好的教學效果，為學生以后的工作打下基礎。同時，通過項目訓練，學生對傳統的車、銑、刨、磨、鉗、鑄造、焊接、數控車、數控銑、數控電火花線切割、加工中心等機械制造工藝會有更進一步理解和掌握。

3、考核評價體系的建立

為實現卓越工程師培養目標，定期對教師進行工程培訓，并讓教師深入企業工程崗位工作、學習，積累工程實踐經驗。要從企業聘請具有豐富工程實踐經驗的工程技術人員和管理人員擔任兼職教師，承擔工程訓練課程教學任務。積極引進各種工程訓練儀器設備，優化工程訓練項目，使學生能最大程度的、最優組合的接觸工程實踐。

學生成績考核評價方式要適應教學改革的變化，考核評價的指揮棒應引導學生向能力、素質、創新等方向發展，重視學生的創造性和成績評定對學生的激勵導向作用。考核內容包括應知應會、技能操作、圖紙和工藝設計、裝配調試、成本核算等內容，其中動手能力占30%，主要包括應知應會和技能操作等內容，由指導老師直接評定；創新能力占30%，主要包括原有項目的改進，新項目的先進性等，綜合能力占30%，主要包括圖紙和工藝設計、裝配調試以及成本核算等內容，態度占10%，主要包括遲到、早退，團結協作等。考核方式可以形式多樣，如作品展示、答辯等。

圖2 “項目驅動法”機械工程訓練教學考核評價體系

四、結束語

卓越工程師計劃的實施是我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，卓越工程師的培養還處在不斷探索階段，到目前為止還沒有成功經驗可尋。機械類專業卓越工程師的機械工程訓練，只有通過“項目驅動法”多層次、遞進式教學模式的教學改革以后，學生的三種能力才能得到提高：一是學生的工程實踐能力，學生經過接近4年不間斷的貼近實際工程的工程實訓，對實際工程的整個工藝流程有了親身的體會，包括產品的設計、制造、安裝、調試等，工程實踐能力得到了提高；二是學生的創新能力，學生在工程實訓過程中，充分發揮自己的想象力，設計制造出各種不同功能、不同外形的作品，如消防車、裝卸車、越障車等，學生的創新能力得到了很大的提高；三是學生的團結協作能力，在工程實訓的過程中，把學生分成若干個小組，每組5—6人，共同完成一個作品，在作品設計制作過程中，學生自己分工負責，相互配合，互相學習，團結協作能力得到了培養。

圖3 三種能力培養

［1］周雄新歐笛聲.基于卓越工程師培養的機械工程訓練教學模式探索.《機械管理開發》2012年第1期164-165頁，167頁，共3頁

［2］胡青春鄭志軍宋珂.提高機械類專業學生工程實踐能力探索.《實驗技術與管理》CAS 2013年第4期

［3］王友林趙國勇趙慶志.機制專業卓越工程師教育培養計劃中《工程訓練》課程改革探索.《教育教學論壇》2013年第45期

［4］陳新.機械類卓越工程師校企合作人才培養模式研究.《教育與職業》2014年第11期125-126頁，共2頁

［5］潘佳卉魏天路顏兵兵.基于卓越工程師培養的創新實踐教學體系探索.《黑龍江教育：高教研究與評估》2014年第5期49-50頁，共2頁

［6］廖維奇魏德強呂汝金劉建偉桂慧.基于機械創新大賽的機械工程訓練教學模式改革研究.《廣西教育》2013年第3期

廖維奇（1968.08- ），男，廣西人，高級實驗師，研究生，主要研究方向：機械制造及自動化，數控技術。郵編：541004