“新工科”背景下工程訓練教學研究與探索★

楊科林，程 偉，呂張來，段博峰

（陜西理工大學，陜西 漢中 723001）

引言

“新工科”（Emerging Engineering Education，3E）是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向。“新工科”的內涵是以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越工程人才，具有戰略型、創新性、系統化、開放式的特征[1-2]。“新工科”的提出，是基于時代境遇、社會需求、工程教育現狀和工程學科發展規律綜合認知下的反思，是基于對經濟社會發展要求的考量[3]。

工程訓練作為工科生在大學期間的一門必修課程，是將課堂上學到的理論知識與實際零部件的設計、制造以及加工試驗等工序相結合的一個重要的實踐環節[4]。當前工程訓練課程雖然已全面納入工科學生的必修課，但是傳統工程訓練課程的實訓模式已經完全不能適應現代社會的進步發展，國內很多高校開設的工程實訓課程內容缺乏時代性與創新性，這種實訓課程無法調動學生的主觀能動性、不能夠有效地激發學生的學習熱情，難以培養學生分析解決問題能力，更無法培養學生創新協作能力。

在新時期下，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調：“做好高校思想政治工作，要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[5]。工程訓練中心作為學生進行工程類實習、實踐教學的場所，承擔著大多數工科各專業學生的工程實踐教學任務，也是高校中接觸學生最多、最廣泛的教學單位之一，有著在日常教學與實訓過程中與學生接觸、交流機會較多的特點，更加有利于對學生思想政治教育工作的開展，因此工程訓練課程的改革也將勢在必行[6]。

1 工程訓練的課程改革思路和方向

1.1 在工程實訓課程中融入思想政治教育

工程訓練的授課模式與傳統理論課程的授課模式有很大差別，因此不能將原有“課程思政”的課程模式簡單的套用。在課程內容的結構上，要根據工程訓練授課的實際情況，以學生為中心，將思想政治內容靈活的融入到各個實訓項目中，避免對思想政治內容生硬的講解傳授，讓學生也更容易理解和接受。同時應根據各個實訓項目的課程特點，總結提煉出符合新時代新形勢下的價值觀精神內涵，并結合一定的授課技巧來提高學生的思想政治水平。

1.2 引入人工智能、自動化等課程

目前國內很多高校工程訓練的課程安排主要還是以傳統加工和現代加工兩大類為主，對于現代智能化、自動化訓練課程的內容涉及較少，但是現代工業的發展必將以自動化為主流趨勢。工程訓練作為學生在學校里與實際生產最為接近的一個重要環節，也是將理論與實際相結合的一個重要橋梁，因此在工程訓練課程內容的安排上應該與時俱進，將現代制造、人工智能、機器人等項目引入到工程訓練的課程當中，培養學生與現代工廠所接軌，鍛煉學生的實際動手能力。

1.3 將創客教育作為工程訓練抓手

創客教育是當代高校教育的一個重要培養目標，也是培養創新性科技人才的一個重要途徑。創客教育鼓勵學生要敢于想象、勇于鉆研，并提倡在實踐中求進步、在分享中求創新。創客教育將理論知識、實踐創新、協同合作等各項結合起來，能夠鍛煉學生的綜合能力。創客教育同時也可以激發學生學習興趣，鍛煉學生的學習主觀能動性，有利于培養學生的創新精神、創業意識和一定的社會責任感。工程訓練中心也新有良好的教學設備，各項目指導教師可根據自己的教授內容，總結并開發成創客教育的課程，通過創客教育作為一個抓手來鍛煉培養學生的創新精神、創業意識和踐行能力。

1.4 將學科競賽作為教學的推動點

大學生學科競賽是現在很多高校都比較側重的一系列針對大學生的學術科技賽事活動，學生可以自行組隊并選擇指導教師，以團隊或個人的形式進行比賽。在比賽中學生需要將平時所學的理論知識與實踐操作相結合，考察學生對理論知識的理解情況和運用程度。以大學生學科競賽為工程訓練教學的推動點，不僅能激發學生主動去學習操作的興趣，還能培養學生發現解決問題的能力。通過以競賽的形式來增強學生綜合素質，同時也能培養學生的團隊合作和運用理論知識解決實際問題的綜合能力。

2 工程訓練的課程模式和方法

2.1 以學生興趣為導向

有關調研數據顯示，現在絕大多數的學生在工程訓練實習期間，更加傾向于對現代加工技術、先進制造工藝、特種加工等方面進行比較深入的了解和學習，而對于一些傳統的加工方式沒有較大的學習興趣。針對目前這種現象，工程訓練中心應該要打破傳統的實習教學模式，構建出以學生為中心以興趣為導向，適應當代大學生學習和接受的工程訓練新教育模式。以陜西理工大學機械工程訓練中心為例：目前中心共開設有三個大類、18個訓練的實習項目。由于在工程訓練教學過程中實訓項目多、實習時間短，因此對于先進制造技術和特種加工等項目安排的實習時間不夠，在上課過程中有些項目只能夠通過演示讓學生了解性實踐學習，很多學生有較高的學習興趣但是卻沒辦法對這方面的知識有更多的了解，也沒辦法能夠親自去動手操作加工。為了使學生的學習興趣更高，學到的知識更多，可將工程訓練內容做如下調整：

1）修改工程訓練實習大綱，根據學生的興趣比例適當縮短原有傳統加工項目的實訓時間，調整現代制造技術在工程實訓中的比重。

2）在每批次學生進入工程訓練中心實習之前，將所有的訓練課程和項目上傳至教務處網上，將所有的訓練項目分為必修項和選修項，學生可以依據自己個人興趣進行實習項目的選擇，同時對不同的實訓項目上限人數進行設置，避免出現某些實訓項目報名人數太多而無法開展，同時也讓學生達到良好的學習效果。

2.2 采用線上線下混合的授課模式

隨著互聯網信息技術與教學技術的不斷融合發展，現在的學生可以從不同的網絡學習平臺獲得更佳的學習資源，使學生的學習時間和空間變得更加靈活。在工程訓練的教學過程中可以引入雨課堂、超星平臺、學堂在線、在線實踐教學平臺等輔助網絡教學工具，通過在線學習軟件使學生能提前了解學習相關實訓內容，在打好一定的基礎知識之后再進入工程訓練中心進行實訓練習，可以讓學生對知識有更加深刻的理解和認識。各個項目實訓指導老師還可將本實訓項目的教學視頻、操作注意事項、課后習題等相關內容上傳至該在線學習系統中，學生可以在課前、課后、以及閑暇時間進行觀看學習，使學生對實訓內容更加直觀地認識了解。

3 工程訓練課程的考核方法

由于工程訓練課程存在學生人數較多、各實訓項目實習時間短等特點，傳統理論課的考核方式不適應于在實訓中對學生實習成績的考核，因根據工程訓練的課程特點，結合線上學習軟件，對學生的課程成績考核方式可做如下調整：

1）在日常工程實訓過程中，通過雨課堂、超星平臺、學堂在線、在線實踐教學平臺等輔助軟件授課，使學生在空余時間進行網上理論知識的學習。

2）取消工程訓練過程中傳統的紙質考試、紙質習題冊等形式，減少學生的輔助性時間，同時讓學生在每段實訓結束后進行在線測試答題，同時也可減輕教師的勞動強度。

4 結語

本文的研究，為“新工科”背景下工程訓練的課程安排提供設計思路和發展方向，通過對工程訓練課程模式的改革優化，激發學生主動的學習興趣，培養學生的創新精神、創業意識和動手踐行能力，為學生在大學期間參與大學生科技競賽活動打下扎實的基礎，也為學生在之后的工作中奠定一定的工程素養基礎。同時在實訓過程中融入思想政治的教育，讓學生在潛移默化中根治深厚的愛國熱情，培養學生正確的價值觀念，這些對之后學生的工作和生活將會產生深遠的影響。