工程訓練體系下現代綜合創新訓練內容的改革與實踐

李玉寒 呂汝金 焦輝

摘 要：工程教育專業認證為工程訓練賦予了新的使命，其要求各專業之間的工程實踐越來越聯系緊密，對于機械工程訓練零件加工工藝的先進性和多樣性，傳統金工實習模式已經不能滿足其要求，本文提出了一套銜接的教學模式，使工程訓練和創新設計在通過多種加工方式交叉結合后完成。

關鍵詞：工程訓練;學科交叉;創新設計

機械工程訓練是重要的基礎實踐教學課程，是工程教育專業認證對工科院校重點考察項目，《工程訓練》不僅是為專業打基礎的實踐課，同時也應該是將知識、素質、能力和創新融為一體的綜合訓練[1]，建設好該課程將為實施素質教育和創新教育提供良好的平臺、為進行基礎實踐教學和跨學科綜合訓練提供高效和重要的場所，因此研究現代綜合創新工程訓練內容改革的問題，對提高學生的工程意識和綜合能力，培養地方經濟建設所需要的高素質的人才，滿足社會對人才的需求具有重大意義[2]。

1 工程訓練實踐教學的現狀與問題

（1）工程訓練教學內容所屬學科單一，訓練項目的綜合性、開放性和創新性不足、教學內容體系不完善;

（2）各工種順序輪換實習，各工種間缺乏工藝關聯性，也沒有安排綜合實訓的項目，學生得不到工藝關聯性與創新訓練的體驗[3];

（3）對于不同專業、不同興趣愛好的學生，雖然提出了不同的教學目標，但實習內容基本一致，缺乏區分度。

因此，有必要增設相關綜合性、創新性的訓練項目，完善教學內容，以滿足工程教育專業認證的人才培養需求。

2 機械工程訓練教學體系改革的內容

（1）基于專業認證的現代綜合創新訓練“1+2+（2+X）”內容建設

目前的機械工程訓練主要以各種獨立的訓練項目為實踐內容，缺乏各訓練項目間的相互銜接，雖然學生的動手能力和工藝知識得到了一定的提高，但是缺乏工程項目生產流程、工藝技術等內容的整體認識，大大限制了學生工程意識和工程能力的培養。基于專業認證的現代綜合創新訓練內容的建設，實現了由純機械結構裝配到機電結構及軟件協調整體裝調的轉變，讓學生掌握機電產品的設計、生產、調試工藝過程，同時作為新工科教育培養方式，培養學生敢“模仿”、敢“數控設備物聯”、敢“加工”、敢“拓展創新”的綜合能力。

（2）現代綜合創新訓練教學設計的改革

根據現代綜合創新訓練人才培養目標和新的實訓模式，精心設計各時間段教學內容和教學方法，以充分體現以教師為主導、學生為主體的教學思路，通過學生團隊合作、按時間段完成既定訓練任務來提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力與效率。

（3）創新管理機制和規范管理文件的研究

制定新的《機械工程訓練》教學大綱、實習計劃及組織實施細則，通過管理及運作機制的創新來確保工程訓練的教學效果和質量。

3 教學體系改革在機械工程實訓中的實施方案

（1）基于專業認證的現代綜合創新訓練“1+2+（2+X）”內容組織與完善

計劃開設現代綜合創新訓練內容下的兩個訓練項目，即3D打印綜合應用技術訓練項目（包括三維掃描、數據建模、創新設計、組裝與調試、3D打印加工，還可以外延到模具制造、精密鑄造等等）、機器人技術及應用創新訓練項目（包括智能機械產品的設計、運行及應用開發技術，知識點包括機械結構設計、電機控制、控制器技術、 傳感器技術、驅動器技術、通信模塊技術、物聯網技術等等），兩個項目對不同專業的側重點不同，難易程度也不同，例如機械設計制造及其自動化專業適合選擇3D打印綜合應用技術訓練項目、電子信息工程專業適合選擇機器人技術及應用創新訓練項目。后續隨著教學改革的實施，將不斷設計更多綜合性、創新性、前沿性的實訓項目（水下機器人智能巡檢技術及應用創新訓練、無人機智能配送技術及應用創新訓練等等）。根據專業方向不同，要求學生完成整個訓練項目的同時，可以根據自己的專業方向、興趣愛好有所側重的加強相關的訓練環節，每個項目安排為14課時。

（2）現代綜合創新訓練教學過程的實施

在課程訓練內容日益完善和豐富、實訓總時長不變、實訓硬件設施和指導老師無明顯增加的前提下，如何提升學生學習效果、降低教師無效重復勞動和盡可能緩解或解決理論與實踐結構性矛盾突出等問題、完成新時期人才培養目標，是教學方法、手段和運行模式研究實踐的試金石。如圖1所示，即為改革前后教學模式對比以及現代綜合創新訓練內容的實施方案，隨著實訓內容的增加（現已增加到10個），原7個實訓工種輪換式的實習方式必然隨之改變。

4 結語

根據 “新工科”提出的人才培養目標，結合我校工程教育專業認證的要求，對工程訓練教學體系和結構進行大膽嘗試，通過合理設置訓練項目，采用對應專業、綜合性的訓練模式和先進的教學手段，提供豐富的訓練資源，不斷提高學生工程實踐能力和創新意識。通過對師資隊伍和設備資源的優化配置，為工程訓練的發展奠定扎實基礎。同時，通過建立健全的考核體系，不斷改進教學內容、教學方法和教學手段，以提高教學質量。

參考文獻

[1]程偉，楊宏，戴俊平，等. 機械工程訓練中心的實踐教學體系的研究[J].機械管理開發. 2020（3）：216-218.

[2]賈廣攀，韋相貴，吳澤鴻， 等. 基于學科競賽的工程實踐能力培養教學改革實踐[J]. 國網技術學院學報. 2018（5）：65-67.

[3]王亮，孫建華，孟兆生，等. 基于項目教學的工程訓練教學模式創新研究與探討——以典型零件加工為例[J]. 輕工科技. 2019（4）：174-175+189.

基金項目：2021年度廣西高等教育本科教學改革工程項目（2021JGB179）;2020年桂林電子科技大學教育教學改革項目（JGC202015）。

作者簡介：李玉寒（1991年—），男，漢族，山東德州人，實驗師，在讀博士，研究方向為機電一體化、機械工程訓練實踐教學。6766FCCE-46D8-4394-A07B-557569F2C7F0