顧平燦 劉全良 李振華 王春濤 袁躍峰

【摘要】為適應(yīng)科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的新形勢(shì)，結(jié)合浙江海洋大學(xué)工程訓(xùn)練中心的實(shí)際情況，從培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)踐平臺(tái)、師資隊(duì)伍和教學(xué)方法等方面建設(shè)入手，提出了旨在建立工程意識(shí)、提高工程素質(zhì)、增強(qiáng)工程實(shí)踐能力的改革理念和方案，為構(gòu)建新型工程訓(xùn)練平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】新工科? 工程訓(xùn)練? 教學(xué)改革? 工程教育

【基金項(xiàng)目】2018年浙江省高等教育“十三五”第一批教學(xué)改革研究項(xiàng)目（jg20180160）。

【中圖分類號(hào)】G648.9;TB-4? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）18-0179-03

對(duì)于工科學(xué)生而言，大學(xué)四年是參與工程實(shí)踐、形成工程思維、獲得工程經(jīng)驗(yàn)的最好機(jī)會(huì)。令人遺憾的是，實(shí)踐教學(xué)作為工程教育教學(xué)體系的重要組成部分，卻沒有得到學(xué)校、教師和學(xué)生的足夠重視，實(shí)踐教學(xué)始終是本科工程教育人才培養(yǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。同樣在工程教育研究領(lǐng)域，研究者對(duì)實(shí)踐教學(xué)的關(guān)注較少，更缺乏系統(tǒng)的研究和探討。

針對(duì)工科畢業(yè)生工程實(shí)踐中存在訓(xùn)練時(shí)間不足，實(shí)踐與能力薄弱等問題，借鑒國(guó)外工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建“大工程”教育觀，結(jié)合新時(shí)代創(chuàng)新型、復(fù)合型人才所具備的能力要素， 優(yōu)化和整合實(shí)踐教育資源， 構(gòu)建工程實(shí)踐平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生個(gè)性發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)育人環(huán)境的柔性化、個(gè)性化、研究化。構(gòu)建新型工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，建成的工程訓(xùn)練中心應(yīng)包含現(xiàn)代制造業(yè)的基本要素，形成覆蓋機(jī)電、測(cè)控、環(huán)境、管理、思政教學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系。它是一個(gè)“準(zhǔn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)”，是學(xué)生在校參加工業(yè)培訓(xùn)的工程實(shí)踐教學(xué)基地，同時(shí)又是學(xué)生自主學(xué)習(xí)和課外科技活動(dòng)的現(xiàn)代化公共教學(xué)實(shí)踐支撐平臺(tái)。

1.工程訓(xùn)練教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外工程訓(xùn)練

在高等工程教育改革大潮的引領(lǐng)下，國(guó)外高校紛紛出臺(tái)一系列政策加強(qiáng)工程訓(xùn)練。如美國(guó)出臺(tái)了本科實(shí)踐導(dǎo)向、研究導(dǎo)向、技術(shù)創(chuàng)新等各種各樣的特色計(jì)劃，促進(jìn)高校積極開展工程訓(xùn)練。德國(guó)強(qiáng)化與生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系，學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練分別交替地在學(xué)校和工廠中開展，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，以實(shí)踐鞏固理論，表現(xiàn)為學(xué)校與工廠、理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合。丹麥采用問題導(dǎo)向的教學(xué)模式，通過在實(shí)踐中解決問題的方式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。英國(guó)與日本則在學(xué)校里設(shè)置工業(yè)中心，用于進(jìn)行培養(yǎng)工業(yè)意識(shí)、實(shí)踐技能和工程師素養(yǎng)的基本訓(xùn)練，更高層次的訓(xùn)練則放在企業(yè)里進(jìn)行。

1.2 我國(guó)工程訓(xùn)練教學(xué)

經(jīng)過這些年的建設(shè)，多數(shù)院校的工程訓(xùn)練已經(jīng)拓寬了實(shí)踐范圍，突破了原來金工實(shí)習(xí)教學(xué)框架，建成了集傳統(tǒng)制造技術(shù)訓(xùn)練、先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練、綜合實(shí)踐訓(xùn)練和創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練為一體，以模塊化選課為主要特征的實(shí)踐教學(xué)中心，實(shí)現(xiàn)了從工廠教學(xué)向教學(xué)工廠的轉(zhuǎn)換。

1.3 我校工程訓(xùn)練教學(xué)

（1）人才培養(yǎng)目標(biāo)不明確。高等工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)是工程師，我校工程訓(xùn)練課程培養(yǎng)目標(biāo)不明確，偏離了工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，甚至與科學(xué)教育、人文教育相似，工程教育的特殊性沒有充分體現(xiàn)。

（2）實(shí)踐教學(xué)體系不完善。隨著教育體制改革深入，高等教育從精英教育向大眾教育轉(zhuǎn)變，辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大，開設(shè)許多新專業(yè)，而工程訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容并沒有按照新專業(yè)要求做相應(yīng)調(diào)整。從各專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系看，教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐活動(dòng)缺乏層次性。工程訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)之間沒有明顯的梯度和層次。

（3）工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)方法和課程體系相對(duì)落后。我校工程訓(xùn)練教學(xué)仍圍繞“教師中心、教材中心和課堂中心”而組織的，發(fā)揮了教師在教學(xué)過程中的權(quán)威和主導(dǎo)作用，忽視了學(xué)生的主體性和能動(dòng)性。教學(xué)方法仍然以講授、按老師要求實(shí)操為主，學(xué)生自由探索、自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)實(shí)踐的環(huán)境還不具備。學(xué)生始終處于被動(dòng)實(shí)踐的狀態(tài)，不利于發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。 課程體系相對(duì)落后，課程內(nèi)容的重構(gòu)和更新也只是處于起步階段。工程訓(xùn)練課時(shí)偏少，內(nèi)容陳舊、更新慢，在訓(xùn)練項(xiàng)目安排上，基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性偏多，創(chuàng)新性、 設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)踐偏少。對(duì)實(shí)踐教學(xué)方法缺乏系統(tǒng)深入的研究和創(chuàng)新，實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的具體安排方式落后，探究式、研究性教學(xué)方法沒有得到很好的應(yīng)用，學(xué)生難以發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

（4）師資隊(duì)伍建設(shè)落后。實(shí)踐教學(xué)的專職教師學(xué)歷、職稱偏低，知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力單一。缺乏豐厚工程背景又有學(xué)術(shù)水平的“雙師”型教師;實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍呈現(xiàn)邊緣化趨勢(shì)，建設(shè)水平不能滿足工程技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

2.改革內(nèi)容

2.1明確培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力階梯式提升

在工程技術(shù)人才能力素質(zhì)要求的框架下，結(jié)合工程訓(xùn)練課程教學(xué)目標(biāo)，對(duì)各訓(xùn)練層次提出具體能力素質(zhì)目標(biāo)。

基礎(chǔ)訓(xùn)練層：了解工業(yè)生產(chǎn)過程;掌握基本操作技能;掌握基礎(chǔ)工藝知識(shí)。

綜合訓(xùn)練層：了解產(chǎn)品研發(fā)過程;培養(yǎng)跨學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力;獨(dú)立解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力。

拓展訓(xùn)練層：具備大工程意識(shí)，培養(yǎng)工程師素質(zhì)和職業(yè)技能。

創(chuàng)新訓(xùn)練層：培養(yǎng)創(chuàng)新能力;培養(yǎng)技術(shù)研發(fā)能力;培養(yǎng)工程管理能力。

2.2整合校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源，構(gòu)建新型工程訓(xùn)練平臺(tái)

按照“模塊化、組合式、開放型”的思路，建設(shè)立體化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，結(jié)合工程訓(xùn)練中心的特色，梳理工程訓(xùn)練中心設(shè)備情況，整合其他學(xué)院的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源，對(duì)照工程訓(xùn)練課程的培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建新型工程訓(xùn)練平臺(tái)，該平臺(tái)包含四個(gè)訓(xùn)練模塊：

工程認(rèn)知模塊（包括工程知識(shí)導(dǎo)論、產(chǎn)品設(shè)計(jì)認(rèn)知、工程材料認(rèn)知、機(jī)構(gòu)認(rèn)知、制造技術(shù)認(rèn)知、儀器設(shè)備認(rèn)知）;傳統(tǒng)制造技術(shù)模塊（包括工程材料及熱處理、車工、鉗工、鑄工、焊工、銑工、磨工、電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)、柴油機(jī)拆裝）;先進(jìn)制造技術(shù)模塊（包括數(shù)控車、數(shù)控銑、線切割、電火花成型機(jī)、工業(yè)機(jī)械手、3D 打印、CAD/CAM 實(shí)訓(xùn)）;創(chuàng)新能力訓(xùn)練模塊（慧魚機(jī)器人實(shí)訓(xùn)、數(shù)字化設(shè)計(jì)制造實(shí)訓(xùn)、機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)、船模設(shè)計(jì)制作）。該平臺(tái)具有以下特點(diǎn)：

（1）分階段。按照工程認(rèn)知教育、傳統(tǒng)制造訓(xùn)練、先進(jìn)制造訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計(jì)訓(xùn)練等不同內(nèi)容和要求，合理分布于大學(xué)四年學(xué)制中，分階段實(shí)施。

（2）模塊化。按內(nèi)容設(shè)計(jì)組合成多種訓(xùn)練模塊，把固定時(shí)間、固定內(nèi)容、固定模式的訓(xùn)練變?yōu)椴藛问竭x擇。

（3）全方位。為提高學(xué)生的職業(yè)技能，訓(xùn)練內(nèi)容應(yīng)覆蓋管理、市場(chǎng)、效益、質(zhì)量、安全、環(huán)保、系統(tǒng)等各個(gè)方面。

（4）綜合性。產(chǎn)品的制造過程是一個(gè)系統(tǒng)，工程訓(xùn)練應(yīng)包含設(shè)計(jì)、制造、控制、管理等環(huán)節(jié)，運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)及多種技術(shù)手段解決實(shí)際工程問題，從而實(shí)現(xiàn)從多角度培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程能力。

（5）開放式。訓(xùn)練中心以開放方式服務(wù)于學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生課外自主選擇，不局限于課內(nèi)教學(xué)計(jì)劃，開設(shè)開放型訓(xùn)練內(nèi)容。

2.3 改革傳統(tǒng)教學(xué)方法，提高實(shí)踐教學(xué)效果

（1）結(jié)合不同教學(xué)對(duì)象與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采取不同的教學(xué)方法

①討論式教學(xué)法。討論式教學(xué)方貫穿于實(shí)踐全過程。例如，在實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作過程中，教師會(huì)先講解有關(guān)實(shí)踐要求和原理，討論互動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性;項(xiàng)目制作過程中，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的討論，比較不同學(xué)生設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣;項(xiàng)目制作完成后，現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)交流答辯、點(diǎn)評(píng)，以總結(jié)和交流。

②開放式教學(xué)法。設(shè)計(jì)一系列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可自主選擇，也可由學(xué)生自主設(shè)計(jì)項(xiàng)目;中心所創(chuàng)建的機(jī)械設(shè)計(jì)基地、電子設(shè)計(jì)基地等全部實(shí)行全開放式創(chuàng)新教學(xué)，學(xué)生自主管理。

③任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。結(jié)合項(xiàng)目化綜合實(shí)踐教學(xué)改革，由教師給定設(shè)計(jì)任務(wù)和要求或由學(xué)生自主設(shè)計(jì)項(xiàng)目，從資料收集、方案擬定、設(shè)計(jì)與調(diào)試到撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告，由學(xué)生自行完成，強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐過程的“自主性”，這種面向任務(wù)的教學(xué)方法給予學(xué)生最大的發(fā)揮空間，讓學(xué)生體驗(yàn)工程研發(fā)過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。同時(shí)學(xué)生在自主設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的新問題進(jìn)一步促進(jìn)教師教學(xué)水平的提高，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的促進(jìn)作用。

（2）利用“真實(shí)情景”信息技術(shù)手段，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力

從數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人到智能傳送等裝備給學(xué)生展示大工程的真實(shí)情景。教師結(jié)合多媒體課件、視頻錄相以及動(dòng)畫，將設(shè)備操作維護(hù)規(guī)范、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)問題，生產(chǎn)設(shè)備等真實(shí)地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，提高了教師的教學(xué)效率，提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

（3）引入現(xiàn)代化教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

①工程訓(xùn)練中心配備了多媒體投影設(shè)備，采用電子教案授課和實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)授課結(jié)合。針對(duì)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)，制作了PPT課件、網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)軟件等，利用多媒體教學(xué)手段縮短實(shí)驗(yàn)課的講授。

②科學(xué)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加強(qiáng)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，推廣虛擬實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)等技術(shù)手段，促進(jìn)虛擬、仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

（4）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師實(shí)踐教學(xué)能力

建設(shè)一支素質(zhì)較高、結(jié)構(gòu)合理相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)隊(duì)伍，是工程訓(xùn)練中心持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)改革與建設(shè)、科研與教學(xué)研究、學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的保障，中心在師資引進(jìn)、師資培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)及特色建設(shè)方面繼續(xù)加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)，努力建設(shè)成一支熱愛實(shí)踐教學(xué)工作，教學(xué)理念先進(jìn)，科研能力強(qiáng)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍。

①制定激勵(lì)政策，引進(jìn)高水平實(shí)踐教學(xué)師資

通過激勵(lì)政策引進(jìn)具有企業(yè)背景的技術(shù)人員充實(shí)到實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍，到2020年，教師隊(duì)伍中高級(jí)職稱教師比例占教師數(shù)量的30%以上，具有碩士及以上學(xué)位的教師占30%以上，具有企業(yè)工程實(shí)踐背景教師比例占70%以上，建成一支老中青結(jié)合、職稱結(jié)構(gòu)合理的實(shí)踐教學(xué)梯隊(duì)。

②建立完善的教師培養(yǎng)制度，校企共建共同提升教師實(shí)踐教學(xué)能力

建立完善的職稱培養(yǎng)目標(biāo)體系，鼓勵(lì)實(shí)踐教師參與學(xué)校的科研和教研項(xiàng)目，激勵(lì)實(shí)踐教師發(fā)表論文。制定年度青年教師培養(yǎng)目標(biāo)，積極創(chuàng)造條件鼓勵(lì)優(yōu)秀青年教師攻讀博士、碩士學(xué)位，有計(jì)劃地選拔和支持優(yōu)秀青年教師參加培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，促進(jìn)他們盡快成才。鼓勵(lì)骨干教師到國(guó)內(nèi)高校、企業(yè)進(jìn)行訪問交流和進(jìn)修，營(yíng)造有利于教師成長(zhǎng)的良好環(huán)境。

③創(chuàng)立結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，注重團(tuán)隊(duì)建設(shè)，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)

加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)的融合與分享。注重將校內(nèi)具特色的教師融合形成整體優(yōu)勢(shì)，形成專兼職一體化的教師團(tuán)隊(duì)，教師以團(tuán)體形式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)和教研活動(dòng)，開展課堂授課與實(shí)踐教學(xué)的集體備課，定期開展教學(xué)方法的研討。

④建立激勵(lì)性人才管理機(jī)制，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)能力的提高

制定合理的人才培訓(xùn)方案與激勵(lì)機(jī)制，激勵(lì)教師繼續(xù)深造、開展教學(xué)改革及科研，以提高自身和整個(gè)師資隊(duì)伍的水平。鼓勵(lì)教師開展教學(xué)改革研究、開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究，為中青年教師主持和負(fù)責(zé)教學(xué)科研項(xiàng)目創(chuàng)造條件和促進(jìn)教學(xué)儀器的研究與開發(fā)。注重教師教學(xué)能力的培養(yǎng)，舉行青年教師講課比賽、教學(xué)課件比賽、實(shí)踐操作評(píng)比和師德師風(fēng)考核評(píng)優(yōu)工作，提升實(shí)踐教師對(duì)教學(xué)工作的參與感和責(zé)任感，促進(jìn)師資隊(duì)伍師德建設(shè)及教學(xué)水平的提高。

3.改革目標(biāo)

工程訓(xùn)練中心是重要實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，以專業(yè)工程認(rèn)證為契機(jī)，秉承“以素質(zhì)為先、以實(shí)踐為重、以創(chuàng)新為魂”的教學(xué)理念。教學(xué)目標(biāo)定位于建立工程意識(shí)、提高工程素質(zhì)、增強(qiáng)工程實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。構(gòu)建多層次、多模式、培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力的綜合工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)體系，通過“討論互動(dòng)”“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”和“開放式”等模式組織教學(xué)，加大信息化建設(shè)力度，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師業(yè)務(wù)能力，將工程中心建設(shè)成為服務(wù)于浙江省地方經(jīng)濟(jì)，滿足復(fù)合型特色人才的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)要求，理念先進(jìn)、特色鮮明、設(shè)施精良、隊(duì)伍優(yōu)質(zhì)的工程訓(xùn)練中心。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡玨.工程教育改革背景下的工程訓(xùn)練平臺(tái)研究[D] 杭州：浙江大學(xué)，2009.

作者簡(jiǎn)介：

顧平燦（1968年-），男，副教授，研究方向：機(jī)械制造。