魏德強 劉建偉 呂汝金

【摘 要】結(jié)合桂林電子科技大學機電綜合工程訓練中心的建設，對工程實踐教育進行深入探索，構(gòu)建了三層次遞進式工程訓練教學體系，提出基于工程目標的工程訓練新模式，完善教學內(nèi)容與教學手段，能取得良好的教學效果。

【關(guān)鍵詞】工程訓練 實踐教學 教學體系

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）08C-0037-02

隨著社會的發(fā)展和高等教育的改革發(fā)展，對實踐教學提出了更高的要求。與此相適應，高等工程教育也進入一個全新的發(fā)展階段。在此背景下，國內(nèi)眾多高等學校先后成立了工程訓練中心。工程訓練中心作為高等工科院校實施綜合工程實踐教育的校內(nèi)基地，在培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)，提高學生工程實踐能力和創(chuàng)新精神中發(fā)揮了極其重要的作用。本文將對桂林電子科技大學機電綜合工程訓練中心（簡稱“工程訓練中心”）的實踐教學進行探討。

一、三層次遞進式工程訓練教學體系的構(gòu)建

（一）工程認知

為培養(yǎng)學生的工程意識，拓寬工程視野，工程訓練中心針對本校所有工科專業(yè)及部分文科專業(yè)新生開設了工程認知訓練，包括機械工程認知訓練和電子工程認知訓練。通過對機械與電子發(fā)展歷程、加工原理的了解，以及典型設備的操作，使學生對工程訓練加工方法及用途有了全面的感性認識。

（二）工程訓練

為增強學生的工程實踐能力和動手能力，面向二、三年級學生開設工程訓練，其包括機械工程訓練I、機械工程訓練II、電子工程訓練I和電子工程訓練II。工程訓練以機械制造工藝技術(shù)和電子制造工藝技術(shù)為平臺，對學生進行機械制造和電子技術(shù)等方面的基本訓練，提高了學生的實踐動手能力，強化了工程意識。在此過程中，學生通過各種儀器設備和工量具的使用，以及訓練項目的引入，掌握了機械和電子制造的基本原理、工藝特點、應用范圍和機電產(chǎn)品制造過程。

（三）綜合創(chuàng)新

綜合創(chuàng)新訓練是學生在掌握了相關(guān)知識的基礎上，綜合運用各種加工方法，設計并制作出具有一定功能的創(chuàng)新作品。本層次以各式綜合創(chuàng)新作品和各種學科競賽（如工程訓練綜合能力競賽、機械創(chuàng)新設計大賽、電子設計大賽等）命題為題材，為學生開設了豐富多彩的功能機構(gòu)設計與制作、嵌入式系統(tǒng)設計等內(nèi)容，通過本層次的訓練，大大增強了學生的綜合應用能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。

二、多元化的教學手段

先進的教學手段是工程訓練實踐教學質(zhì)量的保障。傳統(tǒng)的以教師為中心的“灌輸式”“師傅教徒弟”的教學模式已不能適應當今工程訓練的要求。為提高工程訓練的教學效果，在原有的現(xiàn)場教學的基礎上，新增了遠程無線網(wǎng)絡設計與制造系統(tǒng)、視頻教學系統(tǒng)、網(wǎng)絡教學，滿足了不同學生的工程訓練實踐學習需要。

（一）無線網(wǎng)絡設計與制造系統(tǒng)

無線網(wǎng)絡設計與制造系統(tǒng)是包括機械、電子、控制、信息、CAD/CAM等多種高新技術(shù)集成的現(xiàn)代化教學系統(tǒng)。具體做法是利用CAXA網(wǎng)絡設計制造平臺構(gòu)建的局域網(wǎng)，將加工中心、數(shù)控銑、數(shù)控車、電火花線切割、激光加工等現(xiàn)代加工技術(shù)操作指令實現(xiàn)網(wǎng)絡無線傳輸。在此過程中，學生只要在計算機室進行相關(guān)產(chǎn)品設計，經(jīng)審核無誤后即可將程序傳輸?shù)较鄳募庸ぴO備上，完成零件的加工。無線網(wǎng)絡設計與制造系統(tǒng)的引入，大大提高了現(xiàn)代設備的設計與制造效率。

（二）視頻教學系統(tǒng)

視頻教學系統(tǒng)主要針對現(xiàn)場演示較多、操作難度較大的設備，通過在加工設備上安裝高清攝像裝置，將機床的操作過程、指導教師的講解實時傳輸?shù)蕉嗝襟w教室，學生即可進行遠程學習。視頻教學系統(tǒng)能將復雜的操作過程進行分解，從而大大降低了學習的難度，同時由于學生不必再擁擠到操作現(xiàn)場，提高了訓練的安全性。

（三）網(wǎng)絡教學

為滿足學生的自主學習需求，本中心將各種訓練內(nèi)容、要求、評級體系等制作成網(wǎng)絡資源，放在工程訓練中心教學網(wǎng)站供學生使用。目前，制作并開放使用的網(wǎng)絡教學課程3門，多媒體課件18個，試題庫2個。利用這些網(wǎng)絡資源，學生根據(jù)自身情況及興趣愛好，可選擇不同內(nèi)容進行深入學習，為工程訓練的順利開展提供了便利條件。

三、基于工程目標的訓練項目的實現(xiàn)

工程訓練的目標不僅要培養(yǎng)實踐動手能力，更應培養(yǎng)適應社會發(fā)展的具有大工程觀的工程技術(shù)人才。然而，受傳統(tǒng)的以“學習工藝知識，提高動手能力，轉(zhuǎn)變思想作風”為主要理念的工程訓練的影響，我國高等院校的工程訓練的安排基本按照工種內(nèi)容進行，學生通過對各種設備、工具和量具的使用，對機電產(chǎn)品的制造方法有了初步了解和感性認識。但這種訓練方式很難讓學生站在大工程背景的角度理解和消化所學知識，缺乏對工業(yè)生產(chǎn)的整體認識，極大程度上消弱了工程實踐的訓練效果。

為真正實現(xiàn)工程實踐教育的目標，培養(yǎng)具有大工程意識的工程技術(shù)人才，桂林電子科技大學工程訓練中心對原有的訓練內(nèi)容進行了全面革新。在工程訓練過程中，改變按工種順序進程的訓練方法，實行按工程目標的產(chǎn)品創(chuàng)新設計與制作的訓練方式，即訓練不是單人單一的加工某個零件，而是學生自由組隊，共同制作一個以實際工程應用為目標的機構(gòu)或部件，通過對實際工程應用機構(gòu)和部件的調(diào)查、研究、機械設計、工藝設計、成本分析，選擇合理的加工工藝和加工設備，通過各零件的各工種選擇和加工，最后裝配或組裝成一個作品，實現(xiàn)確定的工程目標。在訓練過程中，學生真正成為了學習的主體，充分訓練了協(xié)作能力、自主創(chuàng)新能力和綜合實踐能力，指導教師主要負責項目的審核、技術(shù)指導和驗收工作。

近三年來，通過對機械制造、材料成型以及電子工程等相關(guān)專業(yè)學生的試點，學生自由組隊200余隊，參與學生達1000余人，制造基于工程目標的創(chuàng)意作品100余件，部分作品被推薦參加國家級或省部級學科競賽，并取得了較好成績。基于工程目標的訓練項目的實現(xiàn)為我校今后工程實踐教育的發(fā)展奠定了扎實的基礎。

四、傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)的有機結(jié)合

圍繞學生工程素質(zhì)的培養(yǎng)和工程訓練內(nèi)涵的發(fā)展，工程訓練中心必須完善訓練設備，實現(xiàn)由原來單一傳統(tǒng)工種技能訓練向現(xiàn)代制造技術(shù)的方向轉(zhuǎn)變。近三年來，為完善本工程訓練中心設備配備，共投入經(jīng)費2400余萬元（包括中央與地方共建經(jīng)費、示范中心專項經(jīng)費、企業(yè)聯(lián)合共建經(jīng)費、社會捐贈經(jīng)費和學校配套經(jīng)費），在保留傳統(tǒng)訓練內(nèi)容的基礎上，引進代表技術(shù)發(fā)展前沿的現(xiàn)代設備，搭建了與現(xiàn)代工業(yè)同步、以先進技術(shù)為代表的現(xiàn)代化工程訓練平臺。

目前，機械工程訓練的設備包括傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨、鑄、鍛、焊、鉗工等內(nèi)容，還引進了大批現(xiàn)代設備，如數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心、激光加工、電火花加工、超聲波加工、快速成型以及先進的檢測裝置。電子工程訓練在原有收音機和黑白電視機裝配調(diào)試的基礎上，增加了SMT工藝技術(shù)、單片機應用技術(shù)和數(shù)字電視技術(shù)。

五、教學效果

工程訓練中心承擔全校60個專業(yè)機械工程和電子工程等認知、實驗、實習、綜合創(chuàng)新、生產(chǎn)實習等實踐教學，成為學?！白吭焦こ處煛庇媱潓嵤┗兀菄壹墶半娮有畔㈩惞こ虘眯腿瞬排囵B(yǎng)模式改革創(chuàng)新實驗區(qū)”重要組成，也是開展“國家級大學生創(chuàng)新實驗計劃”和培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力的重要場所。

工程訓練中心充分利用現(xiàn)有的教學資源對學生實行開放，在開放時間內(nèi)，學生自主完成實踐與創(chuàng)新的題目選定、方案設計、結(jié)構(gòu)設計、工藝設計、成本預算等流程，通過指導教師的審核與答辯，最后完成作品的制作。在開放過程中充分發(fā)揮了學生的主觀能動性和團隊協(xié)作精神。

工程訓練中心十分注重學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為學生搭建了廣闊的創(chuàng)新實踐平臺，使學生學有所用、學有所長。近年來，中心共承辦或組織省部級及以上學科競賽十余次，中心教師指導學生參加各種競賽獲國家級獎勵44項，省部級獎勵62項。

示范中心的建設，激發(fā)了教師開展教學改革的熱情。近年來，承擔區(qū)級教改工程重點項目2項，區(qū)級重點教材建設1項，區(qū)級教改項目7項，校級教改項目35項，發(fā)表教改研究論文54篇，出版專著4本，實驗教材8本，自編實驗講義11本，指導學生參與國家級創(chuàng)新實驗計劃8項，獲得省部級教學成果獎8項，獲區(qū)優(yōu)秀教材二、三等獎各1項。

總之，工程訓練中心的建設與實踐教學模式的改革是一個長期的過程，應不斷完善工程訓練教學體系，為培養(yǎng)學生的綜合實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力而不懈努力。

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【基金項目】2010年新世紀廣西高等教育教改工程項目（2010JGZ012）和桂林電子科技大學示范中心教改項目

【作者簡介】魏德強（1963- ），男，教授，碩士生導師，桂林電子科技大學機電綜合工程訓練中心副主任，主要從事金屬材料和機械基礎等有關(guān)專業(yè)基礎課的教學與研究工作；劉建偉（1978- ），男，桂林電子科技大學高級實驗師，在讀博士生，主要從事金屬塑性成形和機械制造的教學與研究工作；呂汝金（1978- ），男，桂林電子科技大學講師，碩士研究生，主要從事特種加工的教學與研究工作。

（責編 丁 夢）