基于項目教學的綜合工程訓練改革與實踐

周國玲 張曉暉 鄭勐 何望云 尚軍

摘 要：為了使工科高校綜合性工程訓練中心在學校的人才培養中發揮更大的作用，針對當前國內工程訓練教學體系中普遍存在的“綜合性訓練涉及面窄、工程實踐過程不夠完整、學生受益面有限”等問題，面向全校工科學生，確立了“打破專業界限，拓寬專業領域，注重實踐過程完整性，立足工程素質培養，提高工程實踐能力，培養創新意識”的工程訓練教學改革思路，進行了基于項目教學的綜合工程訓練改革與實踐，帶動了工程訓練中心教學、管理、運行、建設等各方面工作的全面變革，取得了顯著的成果。

關鍵詞：綜合工程訓練；項目教學

國民經濟建設與社會發展對大學生的工程實踐能力和綜合素質提出了更高的要求。工程訓練中心作為工科高校重要的工程實踐教學基地，所具有的學科專業綜合性和教學場景真實性，決定了其能夠而且應當在學生的工程能力及綜合素質培養中發揮重要作用[1]。自教育部2003年啟動高校本科教學工作水平評估，2004年啟動國家級實驗教學示范中心申報以來，國內大部分工科大學綜合性工程訓練中心的硬件條件有了極大的改善，但各高校工程訓練中心如何在學校的人才培養中發揮更大的作用，依然是一個迫切需要解決的問題。針對當前工程訓練教學體系中普遍存在的“綜合性訓練涉及面窄、工程實踐過程不夠完整、學生受益面有限”等問題[2]，進行了基于項目教學的綜合工程訓練改革與實踐，取得了顯著成果。

一、注重“學習延伸”的項目實踐教學新模式

項目教學法[3]是使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。在項目教學中，學習過程就是一個人人參與的實踐創造活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的整個過程。項目教學法的教學效果與項目命題具有直接的關系。從項目教學法的基本特點來看，通過一個難度適中、完整的工程項目的真實體驗，對于學生工程能力和綜合素質的培養毋庸置疑是有益的，但若要達到激發專業學習興趣并明確專業學習方向的目的，卻需要認真的研究和分析。經多次討論、研究并進行教學試點，確定了以下項目命題原則：

（一）項目命題盡量覆蓋專業大類具有共性的知識，并適合學生當前的學習階段

各大類專業均有本類學生普遍要求的專業理論與知識，項目命題盡量覆蓋專業大類具有共性的工程技術知識與理論，如電類學生主要有電路、電子學、C語言等，機類學生主要有機械制圖、電工電子基礎等。通過這種方式使學生能夠理論聯系實際，更為牢固的掌握現有知識與理論，培養綜合應用所學知識的能力，實現學生學習的橫向擴展，激發學習興趣。

（二）項目命題中加入后續專業知識的相關內容

在滿足前面命題原則的基礎上，項目命題加入后續專業知識。針對現階段的學生而言，雖然這會導致項目部分內容超出了學生現有知識范圍，但在教師的指導下，學生通過一定的自主學習，也可完成項目。通過這種方式，使學生對這些未學知識形成初步認識，明確學習方向，實現學生專業學習的縱向延伸。

（三）項目命題導致的系統總體設計必須適合工作任務的合理分配

系統總體設計必須保證項目的分部件設計、加工、制作等工作量適中，易于分配，最終的系統裝配、集成、調試過程要求項目組成員共同完成。

（四）項目命題鼓勵拓寬學生知識面及創新

項目命題通過一個完整的工程過程來實現，肯定會涉及到交叉專業知識，命題中有意識地強化這一點，可達到擴大學生知識面的目的。此外，創新意識的培養也是課程鼓勵的方向，因此命題中一般應具有學生自我發揮的擴展部分。

高等院校低年級學生中，普遍存在著由于對本專業知識體系認識不夠，導致學習興趣不高，學習方向不明確的問題，大大影響了教學效果和培養質量。雖然各專業在低年級學生中普遍開設了導論類課程，但效果并不理想。在項目命題原則中明確指出“加入后續專業知識的相關內容”，其目的就在于通過工程實踐，使學生不僅鞏固已學知識，而且還能產生更多與專業后續知識點相關的問題。在此基礎上，通過教師指導和學生的自主學習，可使其對已經學習和將要學習的專業知識有一個初步的認識，明確專業學習方向，最終實現培養學生工程實踐能力、創新意識和團隊協作精神的目的，以上稱之為注重“學習延伸”的項目實踐教學模式。

二、基于新模式的綜合工程訓練教學運行體系

基于注重“學習延伸”項目實踐教學模式的綜合工程訓練教學運行體系通過設置《工程技術綜合實踐》課程得以實施。

（一）《工程技術綜合實踐》課程

1.課程內容及要求

參與課程的學生分組后采用教師命題和自選項目（需通過評審）的方式確定課程項目，在中心教師及實驗技術人員指導下，各組學生自主完成一個涵蓋設計、開發與制造全過程的機電綜合項目（項目解決方案→設計及成本分析→零件加工、制作及采購→項目裝配、集成與調試→質量評價及項目說明書）。

2.教學主體和授課對象

課程的教學主體由課程指導組、工藝組、指導教師組及加工指導人員組成。其中，課程指導組負責整個課程的項目評審、教學組織及進度安排等；工藝組負責加工、制造工藝的審核及加工指導人員的工時審核；每個指導教師組一般包括兩名教師（機、電專業各1名），指導3-6個學生項目的執行；加工指導人員由一線職工擔任，承擔所有參與課程學生的加工指導任務。課程對象為已完成基礎工程訓練的機、電類所有（三年級上學期/二年級下學期）本科學生。

3.課程目標

課程通過自主學習、自主設計、自主實踐，真實地體驗完整的工程過程，培養學生的工程實踐能力；通過項目執行中的組員合作、進度控制、問題解決等培養學生嚴謹的工作態度和團隊協作精神，進而達到提升綜合素質的目的；通過項目執行中的問題產生和教師指導，提升學生專業學習的興趣并明確專業學習方向。

4.教學組織形式及流程

課程采用專題講座、學生預約指導和自主學習、實踐相結合的教學組織形式。課程指導組通過一定數量的集中專題講座，控制整個課程的教學進度。學生可通過預約指導教師和加工指導人員獲取幫助，也可進行自主學習與實踐。

（二）注重“學習延伸”的教學方法

注重“學習延伸”的教學方法主要包括以下三個方面。

1.抓實項目命題

項目命題是課程教學效果的基礎，項目命題好壞是能否全面實現課程目標的基本條件。項目命題注重知識的點面結合與拓展，同時保證項目組內任務的合理分配和考核指標分解。教師在題目申報時必須對學生的專業培養規格及培養計劃進行深入的研究，按照項目命題評審要求填寫項目申請表；課程指導組對項目進行答辯評審，對于題目設計不全面的提出修改意見，對于每個項目，課程指導組將會給出一個項目等級，只有通過評審的項目方可作為課程項目。

2.重視項目實施中的“問題產生”與指導

項目實施過程中要求學生認真完成工作日志，尤其需要記錄項目執行中遇到的問題。教師在指導學生的過程中，對于超出學生知識范圍的內容，需要進行充分的指導與幫助，使學生形成對未知知識的基本認識，了解產生的問題與相應后續課程的關系。

3.重視課后總結

項目完成后，學生需要對項目進行全面的總結。其中，尤為重要的是以各組成員集中討論的形式，在教師的指導下，相互交流項目執行中產生的問題。從而進一步了解產生問題和后續課程的關系，使所有學生對各自專業領域有一個初步的認識。

（三）學生成績綜合評定方法

評定團隊由指導教師組、加工指導人員和組內成員組成，針對組內成員任務完成情況、課后總結、誠信意識、團隊意識、安全意識、質量意識、責任意識、管理意識、競爭意識和創新意識等方面進行綜合評價，從而促進學生綜合素質的提高。

三、基于新模式的綜合工程訓練教學保障體系

綜合工程訓練的綜合性、系統性、整體性等特點決定了中心的教學改革勢必會推動中心各方面工作的變革。

（一）加強學生自主工作區建設，推進實驗室開放、共享與復用，建立有利于學生自主實踐、資源豐富的先進綜合工程訓練教學平臺

近年來，工程訓練中心大力推進學生開放實驗室建設，建成了校內規模最大、專業覆蓋面最寬、設備配置齊全、環境優良的學生自主工作區，為學生的工程實踐提供了充足、先進的開放平臺；此外與專業院系開展了設備共享合作（工程機械展室、機械加工工作區的小型多功能車床等），節約了建設成本、提高了設備利用率和使用效益；根據教師自身專業特色和學生需求，投入專項經費，建立了多個特色開放平臺；完成了“教學運行及綜合管理系統”及“資源信息化共享系統”，保證了中心高效率的運行。

（二）以注重工程實踐能力、提倡一專多能為指導思想，加強師資隊伍建設

采用外出培訓和內部培訓相結合的方式，大力挖潛，提高現有實驗技術隊伍的專業技術水平。形成“專家組+中心專職隊伍+兼職指導教師”的實踐教學指導隊伍。高水平的專家組為中心教學改革指明了方向，穩定的專職指導隊伍為教學運行提供了強有力的保障，學科門類齊全的兼職指導教師豐富了中心的實踐教學內容。通過這些措施建立起了一支愛崗敬業、團結協作、結構合理、工程實踐能力強的穩定實驗教學隊伍。

（三）采取有效措施，真正實現了全面開放的運行機制

綜合工程訓練教學的自主分散教學模式，要求工程訓練中心必須采用全面開放的運行機制。

1.學生助管員制度確保了中心全時段的開放.中心實行了學生助管員制度，從研究生和本科生中聘請了一批學生助管員，進行培訓后參與中心主要開放區的管理，保證了中心的全時段開放。

2.實驗室開放與教師考核掛鉤，增強了學生自主實踐中教師的指導力度.學生開放活動中教師指導的程度直接決定了開放效果的好壞，必須鼓勵并保證教師投身于學生的工程技術實踐開放活動中。

3.依托學生科技社團開展的課外科技活動提高了學生受益面.為了提高學生課外科技活動的受益面，緊密依托學生科技社團，為他們（校科協、各學院科協等）在中心建立活動基地，開展了一系列培訓、競賽、講座、學生創新實踐等活動，提高了學生受益面。

（四）建立了多方位教學效果評價的教學質量監控體系

在教學效果評價中，學生需要對自己的指導教師、加工指導人員、教學調度情況、專題講座效果、預約系統、物流管理等多方面進行評價。這種評價對于提高教學效果，發現整個教學系統中存在的問題，提高教學系統運行效率等方面都具有重要意義。

四、結語

本文提出的注重“學習延伸”的項目實踐教學新模式突出體現為在適應學生當前知識水平的基礎上，盡量覆蓋專業大類具有共性的知識，重視橫向擴展，激發學習興趣；同時加入后續專業知識的相關內容，以實現學生專業學習的縱向延伸，明確學習方向。從而達到拓寬知識面、深入后續專業知識的“學習延伸”目的。

參考文獻：

[1]鞠晨鳴，徐建成，李濤，袁春華.論工程訓練中心的人才培養功能定位[J].金工研究，2007，（3）：21-23.

[2]唐英，孫榮祿，雷貽文，等.關于高校工程訓練的思考與實踐[J].高等教育研究學報，2008，31（2）：69-71.

[3]李英春，忻志海.“項目教學”的試點與思考[J].實驗室研究與探索，2008，（9）：23-27.