新形勢下《工程訓練》課程的改革與實踐

王猛 周崢嶸

摘? 要：新工程教育建設的“三部曲”是高校人才培養的主旋律，開辟了工程教育改革的新路子。讓《工程訓練》課程在主旋律背景下發出一點自己聲音，在新路徑下找到自己的軌跡，為人才培養增添一點色彩是我們不可推卸的責任和義務。文章以新工科人才質量規格體現的“六個更加”為導向，以《華盛頓協議》的“三大內涵特征”為參照，按照CDIO工程教育理念的“十二標準”，將“工程訓練”課程進行改革和創新，為課程注入新的活力。

關鍵詞：新工科;工程訓練;人才培養;改革;生命力

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）14-0136-03

Abstract： The trilogy of new engineered construction plays a crucial part of talent training in colleges and universities， and it creates a new way of engineered education reformation. It is necessary to let "Engineered training" courses to make their own voice in the background of the theme， to find their own track under the new path， and enrich talent training， which is the compelling obligation of educators. This paper takes "Six More" as the guide of the quality specification of new engineered talents， and takes the "three connotations" of the Washington Agreement as the reference. According to the "12 standards" of the CDIO engineered education concept， "Engineered training" courses will proceed reforming and innovation which takes new energy to courses.

Keywords： new engineering course; engineered training; talent training; reform; vitality

引言

在教育部支持和幫助下，全國高等學校的實踐教學示范中心近幾年來飛速發展，工程訓練中心的軟件、硬件條件得到了極大改善，教學質量得到了提升，影響力得到了增強，助推著我國高校工科教育向前發展[1]。中國高等工程教育的改革與發展迎來了新的前所未有的發展機遇，各高校應當搶抓機遇，銳意改革，與社會時代接軌。

一、傳統工程訓練課程存在的主要問題

當前，工程訓練課程雖然已全面納入工科學生的必修課，但傳統工程訓練課程的實訓模式已經完全不適應社會的發展，實訓課程缺乏創新性，學生按部就班的完成老師的任務，無法調動學生的主觀能動性，難以培養學生分析解決問題能力，更不能培養學生創新協作能力。因此工程訓練課程的改革勢在必行。

二、工程訓練課程改革的政策方向

為了支撐快速發展的新經濟，培養新型工程創新人才，高等工程教育必須進行全面、深刻的改革和創新。新工科教育理念和教育改革就是在這樣的背景下提出的，因此需要新思維、新體制機制，全面創新工程教育，培養創新人才，支撐和引領新經濟[2]。2016年新的工程概念提出后，教育部經過反復討論，研究和論證，于2017年正式啟動了“新工程”計劃。并已形成“復旦共識”，“天大行動”，“北京指南”等指導性文件。教育部于2013年成立了工程訓練教學指導委員會，在該組織的指導下，源自金工實習的工程訓練課程經過幾十年的演變，逐漸從單一技能訓練發展為內涵豐富的現代工程訓練[3]。因此，工程訓練中心作為我國工科大學生在校內集中接受工程綜合素養提升的實踐教學部門，不僅要積極配合“新工科”的實施，更應該站在為我國國民經濟培養更多適應性和領軍型工程人才的高度，實時對工程訓練課程進行改革創新[4]。我們必須在新要求下有新作為。

教育是以人才培養為主旨的一項事業，人才培養目標是一切教育改革的邏輯起點。與傳統工科人才相比，新工科人才培養的質量規格應該具備“六個更加”[5]。首先，使學生更加具有家國情懷，積極踐行社會主義核心價值觀，努力做到先“修身齊家”，而后“治國平天下”，把個人的理想與實現“中國夢”相統一。二是更加具備國際視野及交往能力，即學生無論在本土還是在國外都能夠較好地尊重、理解、包容不同文化下價值觀、思維方式、風俗習慣等方面的差異，具有良好的跨文化交際能力，國際合作能力。三是更加具有社會責任感，即學生具有強烈的使命意識、憂患意識、擔當意識、奉獻意識，在工程實踐中總是心系社會、心系人民福祉、關注工程對社會、環境、健康、安全、法律以及文化的影響。四是必須具有工程創造力，即學生具有強烈的好奇心，協作精神，批判精神，整合能力，實踐能力和洞察力。能夠運用新思想、新理論、新技術、新設備、新方法解決復雜工程問題，進而創造“未有的世界”。五是更加具備工程領導力，即學生掌握溝通、談判、協商的相關技能，在工程實踐活動中能夠領導組織開發高端前沿的工程項目或參與公共政策決策，引領世界的發展。六是培養學生具有終身學習的能力，即學生具有自主學習和終身學習的意識及能力，并能積極適應這個“知識爆炸式增長與加速更新并行”的知識型社會，活到老學到老。

我國高等工程教育必須深刻把握“以生為本”、“成果導向”和“持續改進”三大內涵特征[6]。隨著“新工科”的建設倡議，中國的工科教育發展面臨重大變革，兩者的有效對接將有助于中國按照國際“新概念”，重塑人才培養目標，同時構建符合國際“新標準”的人才培養模式，設計具有國際“新技術”的質量評價體系。工程訓練課程改革的實施關鍵是要緊緊盯住“二個面向”和“一個緊抓”?！岸€面向”是指面向企業和面向世界。面向企業是要求大學工程訓練中心的課程培養目標，積極滿足行業的實際需求。我們所培養的人才要滿足企業的要求; 面向世界意味著課程教學計劃應符合國際標準（“華盛頓協議”），讓我們培養的“工程師”（學生）具備走向全球、參與全球競爭的學術能力基礎。能將先進技術轉化為學生的工程素養[7]?！耙粋€緊抓”就是指緊緊抓住 “解決復雜工程問題”核心。通過解讀新政策、新思想、新規范，筆者認為，在新形勢下，工程訓練課程體系的改革與創新應著眼于培養大學生的工程實踐能力和創新能力，加強工程訓練課程的系統性和綜合性，注重學科的交叉整合。

三、工程訓練課程的改革舉措

（一）在教學隊伍中組建導師團隊

因工程本身的多學科復合性和多技術集成性，我們結合工訓教師的“專修”領域，組建技術交叉、學科融合的導師團隊。一個導師團隊大概由5～7人組成，從中推選1名隊長，隊長負責團隊人員的分工與協作。這樣，中心所有人員就都有了自己的團隊（團隊數量根據各自實際情況而定），并且都有了自己的“崗位”和任務。不斷提高教師隊伍的教學能力、科研能力和工程素質，實現教學質量的穩步提高。在教學能力方面，我們制定了一系列的考核標準來迫使我們的教師團隊不斷提高自身的教學認知能力，教學設計能力，教學控制能力，教學評價能力及教學媒體使用能力。讓他們在反復的學習和實踐中成長，不斷滿足工程訓練教學新形勢下的新要求。在科研能力方面，我們通過建立機制和協調資源，鼓勵教師和企業工程師參與技術研究項目，使教師不斷提高他們的科研能力。目前我們已經跟幾家企業成功合作，一起進行工程訓練教學，效果甚好。與此同時，我們除了積極參與學校的各類實驗室、教學改革等項目外，還積極開展應用型的橫向科研課題研究，這也是確保教師始終與行業保持密切聯系的重要環節。在工程素養方面，我們參照企業文化、企業管理制定了一系列師生管理辦法，努力提高學生的工程素養。

（二）引入“立德樹人”的育人思想

工程訓練中心是一個綜合性學習場所，給學生提供一個多元化信息刺激的環境和立體的知識學習空間[5]。在教學時，學生通過各種感官獲得實踐經驗，以實現知識轉移和能力生成。在這種時空里，師生、生生近距離接觸，手把手，面對面，身前身后，言傳身教，做事做人，影響入微，潛移默化，知識的遷移效果和精神的影響程度都是其他課堂難以比肩的。因此，我們必須要樹立“立德樹人，工訓有責，人人有責”的觀念。在說話、講解、動作，著裝、示范等教學的任何環節都需要“為人師表”。

（三）重構教學載體

按照工程實際的真實邏輯培養能力，重新設計教學中的實踐載體，將各工種圍繞實踐載體的制作串聯起來。實踐載體功能和性能的實現是主線，各工種的工藝認知和技能體驗是輔助線，在實踐載體功能和性能的實現中解決實際問題是教學導向，工藝方法和操作技能是實現手段[6]。為此，我們根據全國性的各類大賽主題和要求，如全國大學生工程訓練綜合能力大賽，電子設計大賽等，結合工訓學生的專業需求，有針對性的設計一些“作品”作為學生的訓練載體。“作品”必須由學生團隊（4～6人）親自動手完成設計、加工、裝配、調試，最后通過導師團隊的答辯，方能過關。如此，工程訓練教學才能實現從“單一”到“綜合”，從“畫瓢”到創新，從“簡單”到“復雜”的華麗轉生，滿足新工程范式下的工程訓練教學要求。

（四）全面采用CDIO的教學理念

2017年4月27日至28日，“2017CDIO工程教育聯盟”（2016年1月8日-9日，廣東汕頭成立）會議在浙江大學城市學院召開。會議由中國高等教育學會工程教育專業委員會、CDIO工程教育聯盟、全國地方高校卓越工程教育校企聯盟主辦，浙江大學城市學院承辦。全國的六百余名專家、學者和代表參會。本次大會的主題為“建設新工科背景下的CDIO工程教育改革與發展”，旨在促進創業創新教育、工程認證和新工科的實施。會議將匯集各方的優勢，經驗和智慧，必將進一步明確工程教育改革的現有思路和重點，聚集優勢資源，加快合作與互補。顯然CDIO的教學理念已經全國落地生根，我們沒有理由不去學習和接受。因此，在工程訓練課程教學的改革中，結合自身的實際，吸收、消化、實踐CDIO教學理念是新形勢下工訓教學改革應該走的一條捷徑。

CDIO是國際工程教育改革的最新成果，在以下3個方面和實踐創新能力培養具有很強的契合性[7]。從兩者愿景來看，CDIO的愿景是為學生構建立一個模擬現實的產品的構思——設計——實現——運行過程，不僅注重傳統教學中對學生基本技能的訓練，又培養了學生團隊協作和創新精神，實現了實踐創新能力培養的目標。從兩者內涵來看，實踐創新能力是實踐能力與創新精神的綜合表現，而CDIO模式更加注重綜合的創新能力，使學生的綜合實踐能力與世界的發展的相一致、相適應。實踐創新能力培養與CDIO教學大綱中的能力要求與考核標準是一致的。從兩者實現路徑來看，二者有異曲同工之妙，均突出體現了“做中學”的教學思路。綜上所述，CDIO的教學模式是當前培養大學生實踐創新能力的最優方案。圖1為我校運用CDIO進行工程訓練教學改革的一個框圖。

（五）完善課程質量管理

一個完整的教學過程包括教學目標→教學實施→教學評估→教學改進，最后三個過程是教學目標得以實現的重要階段，而我們的教學質量管理體系實現了全面覆蓋。工程訓練教學質量管理體系包括教學規范制度、教師教學效果評價、學生學習效果評估、教學質量反饋及完善機制等，能夠切實保障教學目標的最優化實現[8]。

在整個教學階段實施“7S”現場管理制度（整理，整頓，清掃，清潔，掃盲，安全，經濟），有效規范學生的“企業行為”。在教學評估階段實行“獎優罰劣”的競爭機制，課程結束后在導師團隊之間進行教學評比，哪個團隊帶領的學生成績優秀越多，得到就越多（在年度評優、獎勵性績效方面體現）。在教學改進階段實行“一期一議”制，在每學期結束，必召開教學工作大會，進行全面總結不足、特邀報告、經驗分享、學術交流等，并形成會議紀要。

四、結束語

經過實踐檢驗，CDIO模式在實際的教學過程中，取得了良好效果，學生不僅掌握了設備儀器的基本操作技能，同時培養了學生的協同創新能力，讓學生在實訓過程中了解企業文化，補齊了傳統訓練培養目標的短板，提高了學生的社會競爭力。

經過多年的努力，學生憑借創新實踐作品在省級、國家級比賽中均取得了優異的成績，就業學生也能夠很快適應企業環境，貴州大學工程訓練中心也因此成為首批的“國家機械基礎與工程實訓教學示范中心”、“省級實驗教學示范中心”、“省級大學生專業創新創業培訓中心”、“全國實踐教育創新與創業教育示范基地”、“國立大學金屬加工研究會西南區主任單位”、“全國大學制造者教育基地聯盟常務理事單位”，“省級一流平臺建設單位”。

無論是教育部進行本科教學工作合格評估，國務院教學督察，還是學校各專業進行工程教育認證，專家組對中心所做的實時改革創新都給予了充分的肯定，這是對我們的鼓勵同時也是鞭策，我們將以國家級工程訓練示范中心建設標準為目標，扎實做好本職工作，在新的形勢下與時俱進，開拓創新，不斷優化工程訓練課程的教學方案，為培養新時代的新工科人才助力。

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