工程训练教学资源合理配置的认识与实践

◇　李晓舟　孙拂晓

（长春理工大学，吉林长春，130022）

在经济发达国家，大学生从一年级就开始进入工程训练基地。在工程技术人员的指导下，在理论学习的同时，开展工程技能训练和科研工作。在这种学习环境中，学习目的明确、积极性高，学习兴趣浓，主动性强。经过本科四年各个不同教学和实践环节的系统培养，逐渐养成了理论联系实际的优良作风，有利于培养学生的综合素质，提高学生的工程意识、工程实践能力和创新精神。改革开放以来，我国加大了对高等教育教学的投资力度，使高等院校的教学环境和教学条件等硬件设施有了明显的改善，但传统的教学模式，尤其是传统的实践教学模式尚未得到根本的改变，影响了教学资源的充分发挥和人才工程实践能力的提高。另一方面，由于企业接待学生实训缺乏法律保障和校企联系薄弱化趋势，使大学生校外实习、工程实训基地尚未形成，也是造成工科院校的生产实习、工程实训教学质量下降的重要原因之一。当前，虽然各高校相继建立工程训练基地，但受资金、专业方向、师资队伍等方面因素的影响，工程训练教学水平和教学效果参差不齐。所以，决定工程训练质量的教学资源的配置和利用就成为影响工程训练教学效果的主要因素。本文就如何进行工程训练教学资源的合理配置及有效利用，构建具有专业及学校特色的、实用有效的工程训练教学体系，充分发挥工程训练教学资源的作用，实现综合工程实践教育的几个基本问题进行探讨。

我国正在迅速发展中的高校“工程训练中心”是顺应国际高等工程教育的“回归工程”趋势和培养现代工程师的客观需要，在原金工实习基地的基础上建设和发展起来的，具有鲜明的中国特色。我国“高校工程培训”的发展，有以下几方面的特点：第一，“训练中心”大多从原来的校办工厂中分离出来，实现了从“工厂教学”向“教学工厂”的转换。第二，功能上都将教学功能作为核心，只是各校在训练内容体系上根据各自环境和人才培养规格的不同有所差异。训练内容体系上，在认知基础上，强调了动手能力和现代制造技术的训练。第三，训练内容实现从“金工实习”模式向现代工程实践训练模式的转变，目标是培养大学生大工程意识，提高学生工程综合素质。第四，大都重视大学生工程创新训练。创建创新实验室，开展创新实践活动。这符合高等工程教育改革的突破口在于实施创新教育的精神，适应工程教育改革的发展方向。

国内工程训练与国外相比有较大差距，主要体现在教育的理念上和培养目标上，国内工程训练发展不平衡，在训练体系、内容等方面有较大差异：

第一，社会适应能力较低。

我国目前高等教育实践中，缺乏学生健康人格的形成、发展机制，加之社会生活环境中存在着的不良因素影响着大学生心理的健康发展，因而导致一些大学生人格的非理性化、价值观念的庸俗化。培根有一句名言，即“历史能使人聪慧，诗歌能使人灵秀，数学能使人精细，自然科学能使人深沉，伦理学能使人庄重，逻辑学和修辞学能使人善辩。”而当前我国高等学校特别是理工类大学生，整天埋头于科技理论知识的学习，缺乏对社会历史、现实人生和人际关系等方面的了解和认识。有些学生性格孤僻、心理承受能力和自我控制能力较低、遇事容易走极端，有些学生甚至不懂得如何与人交往等。

第二，工程价值较模糊。

当前不少大学生埋头于科技理论知识的学习，不注意伦理道德修养和文化礼仪修养，在诚实、守信、认真、勤奋、谦虚、整洁等基础文明方面表现欠佳。认为：科学技术是真才实学，而工程社会科学是“空头理论”，缺乏必要的工程素质教育。

实践教学是培养学生工程实践能力的重要环节，以坚持理论与实践相结合为目标，突出计算机设计能力、建立了一整套与具体软件应用为主，与理论教学的知识点相互融合、相互配套、相互平行又相对独立的实践教学体系：

第一，加大实践教学改革的力度，将原来属于课堂教学又不适应课堂教学的内容，将一些与实践环节联系紧密的理论课程放在先进制造技术综合训练平台教授。第二，加强学生实践能力的培养，以综合实例题目使学生完成零件的结构设计、三维实体造型、前置处理、轨迹仿真、虚拟加工、后置处理、网络传输、数控机床、加工零件。第三，强化数控机床操作。学生可以进一步了解数控车床、数控铣床等数控设备的结构及这些设备的操作方法，编程的方法，有针对性地进行实物加工。第四，强化了学生的工程意识，建立起了一套从基本技能——专业技能——工程实践的能力体系，从而拓宽学生知识面，提高学生动手能力和创新意识，以适应现代设计制造和现代信息科技技术的发展，满足具有创新能力的高素质人才的培养的需要，增强学生的就业能力。

在先进制造技术综合训练的实践环节中，通过对一些产品模型的了解、熟悉，对制造过程的模拟，使学生对现代化生产过程、先进的设计技术等方面有一个全面系统的了解，从而使他们开阔视野，拓宽思路，以弥补他们专业面窄，适应性差的缺陷，进一步提高他们的创新能力和竞争能力。

中国的高等教育已经从精英教育过渡到大众化教育的阶段，在高校的入学率不断提高的趋势下，学校与学生的供求关系发生了变化。随着我国高等教育事业的发展，高校办学规模会越来越大，对生源的需求尤其是优质生源越来越迫切，同时现在的学生基本上都是交费上学，他们可以自由选择学校，毕业后也是自主择业。如何在今后生源的竞争中立于不败之地，学校除了主动地适应社会需要，调整相应的专业外，还必须面向社会，在课程设置和教学计划上进行改革，增强实践环节，强化技能训练，与社会上的职业技能考试接轨，使培养出来的学生成为社会经济发展的“畅销品”，以此来吸引优质生源，促进学校自身发展。

当前我国的高等教育越来越注重学生创新能力的培养，有关专家认为，“创新”并不意味着让学生去搞标新立异的创造发明，而是培养学生创新的意识、科学的态度和解决实际问题的能力。基于“技能”、始于“思维”、终于“物化”是技术创新的一般规律。当具备了较强实践技能，在创新的思维激发下，就会产生强烈的创新欲望和冲动，去完成创新的过程，也进一步提高了创新的能力。当代大学生获取知识的渠道多、信息量大、思维活跃，创新意识较强，但将“思维”转化为物质的技能却欠缺，这并不是学生天生能力差，而是学校没有及时为他们创造应有的条件。倘若，工科院校都能开设一些相关的先进制造技术职业技能培训，为有这方面兴趣和能力的学生提供一个有趣和充实的学习、训练环境，将非常有助于学生创新能力的培养。

近年来，我国科技与经济的迅速发展，使得社会职业岗位产生了细化与复合，急需经过专业教育与技术培训的各种专门人才，在高校大学生中实施职业技能培训和职业资格证书制度，一方面促使高校根据市场需求合理设置专业，重视实践教学，加快培养大批既具有必要的理论知识，又掌握职业操作的基本技能、熟悉本行业运行过程和管理，并具有一定的解决现场问题、综合能力的技能型、复合型的高层次人才，以顺应市场发展对人才需求的潮流。另一方面调动学生重视实践学习的积极性，在学校就完成将来从事某项工作所应具备的理论知识训练，并掌握了从事这种工作岗位应具备的基本技能，从而缩短了从学生到员工角色转换的适应期和磨合期，提高了学生毕业后的就业竞争能力。

在我国加入世贸组织和经济全球化迅速发展的新形势下，与国际经济接轨，就要严格实施就业准入制度，加强职业培训与劳动就业的联系。换言之，社会需要大批既具有较高的解决行业现场问题的实际操作能力的技能型、复合型的高层次应用型人才。因此，对当代大学生加强职业技能培训与鉴定是势所必然。

训练体系先进性主要体现在训练平台的一体化、开放化、训练内容模块化、现代化、梯度化。

建设一体化工程训练平台，根据人才培养要求和工程实践流程，构建工程设计、工程制造、工程管理、工程创新等四个训练平台。每个平台内部呈现三个层次，每个层次在水平上逐级提高。各平台间在内容上是紧密对接的，在层次上是呼应的。在工程训练过程中不是分割而训，四个平台间无缝隙接成一个完整的训练体系，可根据受训对象及训练目标通过教学内容的安排实现四位（平台）一体的训练。无论什么层次的受训对象在接受工程训练后，都会在这四个方面受到不同程度的系统训练。

建设开放化工程训练平台，随着工程技术的发展，高等教育改革的深入，训练内容随着整个高等工程教学内容体系的变化而变化。体现在工程训练体系上，每个平台的结构是开放化的，可根据未来工程发展需要，开发新的训练项目，增减相关训练内容。

建设模块化训练平台，由于受训对象特征差别和受训对象要求的不同，其训练内容是有差异的。据此，形成多个训练模块。在层次上可分为基本工程训练模块、现代工程训练模块和创新工程模块。在类别上根据各学科人才培养需要构建内容有差异、水平有高低的不同模块。从层次和类别上通过平台和内容的整合形成多元需要的训练模块。

建设内容现代化的训练平台，其中内容现代化体现在三大层面：一是在层次上整合，对各层次工程训练的内容进行统一规划，做到既不重复，又能衔接。实现四个平台在教学内容上无缝镶嵌，同时体现出课程的基础性、前沿性和创新性。二是机、电的整合，最大限度实现机电一体化，同时强化网络化制造技术等现代制造技术的训练。三是根据工程行业的特点，增加如数字化设计/制造和管理一体化等相关高新制造技术的内容。

建立运行梯度化训练平台，训练在内容深度、目标指向上呈现梯级。每个平台内的内容水平逐渐提高，每个模块内容也呈梯级。这符合人的认知发展规律，保证不同层次的学生得到希望，得到的不同要求的工程训练。以工程创新平台为例，工程创新训练可包括单工种创意设计、结构创新、功能创新、工艺创新和综合创新等6个层次。

在教学中注重于机械、电子、光学、计算机、电信等学科的结合，训练内容注重与学科相结合，重素质、重能力、重创新。建立分阶段、多层次、模块化、开放型、综合性的工程训练新模式。在教学上强调“六个结合”：传统技术与现代技术相结合、基础训练与创新训练相结合、操作训练与思维训练相结合、硬件训练与软件训练相结合、理论教学与实践教学相结合、课内学习与课外科技活动相结合。

结合我校的特点，将实训内容从教学体系上按不同专业采取分层次、分模块方式进行。分为工程训练、电子工艺训练，计算机综合训练和综合创新训练。工程训练包括：工程基础训练（机械制造基础训练、现代制造技术训练）和基础创新训练。机械制造基础训练分为9个模块：车削、铣削、刨削、磨削、铸造、锻造、焊接、钳工和热处理训练；现代制造技术训练分为5个模块：教学数控车、数控铣、线切割、加工中心、精密检测；基础创新训练分4个模块：数控综合实训、切削综合实训、特种加工综合实训、钳工综合实训。综合先进制造训练分2个模块：软件综合应用、综合先进制造技术；各模块可结合专业特点选择训练内容。

在教学内容组织上，按照层次从简单到复杂、从传统加工技术到先进制造技术、从基础训练到设计创新训练。训练内容适当保留传统工艺方法的基本训练，让学生较好地了解和掌握机械加工、材料成型的基本工艺知识，同时增加现代制造技术，使学生更加全面地了解现代制造技术及其发展趋势，更深刻地感受到新工艺、新技术的产生和发展，使学生在传统加工方法与先进加工技术的对比实践中，感受和理解科学技术的产生和发展过程，培养学生的科学严谨作风、创新思维能力和创业精神，实现复合型人才的培养目标。

根据教育部高等学校教学指导委员会制定的有关机械工程及相关专业人才培养规格的要求，结合新世纪经济建设和社会发展对高素质机械工程创新型人才培养的需求，构架了有利于培养学生创新意识和实践能力的实训教学体系，具有层次化、模块化、系列化等特点。根据学科专业的不同要求可进行灵活选用，在加强基础的同时又有利于知识的拓展和延深。能满足中心面向全校多个专业开出实训的要求，达到“强实践、重应用”的人才培养目标。根据理论课程的体系，构建了相应的实训课程体系。

利用训练中心的条件，为科研、创新实践、企业服务、机械加工类职业技能培训和鉴定等提供支撑。

依托中心建立的教学、科研、培训及服务单位有：教育部遴选的中央财政支持建设职业教育实训基地；国家劳动部就业指导中心授权的数控工艺员培训中心；国家制造业信息化培训中心授权的三维CAD教育培训基地；吉林省精密与特种加工技术重点实验室；吉林省光机电一体化研究与设计科技创新中心；吉林省劳动厅授权的职业技能培训考核基地；吉林省大学生机械工程创新实践基地；吉林省中小企业机电一体化公共服务平台；长春市数字化制造科技创新中心。

中心引进人才、聘任、培训等方法，经过多年建设，形成了学历结构、职称结构、年龄结构比较合理的教学队伍。目前，本中心由36人组成，其中博士生导师1人，正高级职称人数1人，副高级职称人数4人，1人具有博士学位。2人具有硕士学位。主任被教育部聘为过程装备与控制教学指导分委员会委员（2006—2010年）、被吉林省教育厅聘为全国大学生机械创新设计大赛吉林赛区组委会委员，评审专家组成员，被IEEE-ICMA2009国际会议聘为程序委员会副主席。副主任被聘任为吉林省金工协会副理事长，吉林省大学生工程训练综合能力大赛专家组成员。

建立了以学生为中心，以自我训练为主的实训教学方法，针对机械工程实训的特点，考虑学生的认识规律，实现以学生的自我训练为主的教学方法与模式。对于技能训练和基础性实训，学生须预习教材的内容，然后每个学生独立完成实际操作训练，之后再撰写实训报告；对于设计综合型和研究创新型实训，在教师的指导下完成。通过上述的实践训练，使学生不仅熟练掌握技能和技术，而且学会提出问题、分析问题和解决问题的科学方法，开拓思路，熟悉和体验研究过程，使学生形成科学的思维，拥有科学的精神，提高其综合素质。

实训教学工程实践、创新实践紧密结合，中心注重培养学生的科研能力，鼓励学生积极参加科研、创新项目，使学生在研究工作中得到锻炼。

中心的实验教学工作量饱满。工程中心主要承担机电工程学院、光电工程学院、理学院、电子信息工程学院、计算机科学技术学院、材料科学与工程学院、化学与环境工程学院、经济管理学院等37个本科专业的工程训练，平均年学生数约3350人，年实训人时数约26.8万。

通过资源整合，有效地发挥了设备和人才的优势，成为实践教学研究的平台，教学课程建设的平台，学生参加课外创新实践的基地。

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