彭 磊

（南昌交通學院，智能制造學院，江西 南昌 330100）

在知識經(jīng)濟時代，現(xiàn)代機械工程在解決人類生活復(fù)雜問題中起到重要作用。各國對現(xiàn)代機械工程教育改革非常重視，我國實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，旨在實現(xiàn)向過程教育強國轉(zhuǎn)變，我國機械工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量有待提升，未來工程師要掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識與良好綜合素質(zhì)?，F(xiàn)代機械工程教育人才培養(yǎng)強調(diào)加強實踐能力訓練，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，高等工程教育要確定恰當?shù)娜瞬排囵B(yǎng)目標，研究有效的實現(xiàn)途徑方法，建立適應(yīng)工程需要的人才培養(yǎng)模式。工程訓練是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與動手能力的重要環(huán)節(jié)，擔負培養(yǎng)學生工程素質(zhì)，培養(yǎng)應(yīng)用型高層次現(xiàn)代工程技術(shù)人才的重任。傳統(tǒng)工程訓練向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變，加強對現(xiàn)代機械工程訓練教育研究具有重要現(xiàn)實意義。

1 現(xiàn)代機械工程實踐教育的意義

當今世界發(fā)展日新月異，全球化等方面強大力量驅(qū)動工程在社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用?？萍脊こ虒野踩陵P(guān)重要[1]。新世紀后美國政府機構(gòu)發(fā)布眾多關(guān)于工程與國家安全的報告，強調(diào)為滿足全球化知識驅(qū)動社會需要，工程實踐與教育發(fā)生重大變化。英國是歐洲工業(yè)發(fā)達國家，英國創(chuàng)新技能部發(fā)布創(chuàng)新國家白皮書，創(chuàng)新需要先進的管理技能，具備創(chuàng)造性技能的軟技能，對工程教育提出了挑戰(zhàn)。

新世紀后中國政府頒布國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要，對科技人才教育進行頂層設(shè)計，蘊含國家對科技工程人才教育的期盼[2]。我國高等工程教育規(guī)模為世界首位，面向未來工程需求，要著力解決高等工程教育創(chuàng)新性不足的問題，注重實踐創(chuàng)新性并重。教育部啟動卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，工程師在當代社會經(jīng)濟發(fā)展中使命重大，工程師是科學與生產(chǎn)發(fā)展的橋梁，世界各國重視工程師在知識經(jīng)濟社會的作用，我國走特色新型工業(yè)化道路需要發(fā)揮工程師的作用。我國工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量有待提升，當前工程教育面臨的挑戰(zhàn)是應(yīng)對社會對工程師要求不斷變化，加強我國現(xiàn)代機械工程教育人才培養(yǎng)改革非常迫切。

我國長期建設(shè)發(fā)展目標是增強自主創(chuàng)新能力，高教法規(guī)定高教任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐能力的高級人才，促進現(xiàn)代化建設(shè)。中央發(fā)布關(guān)于推進素質(zhì)教育的決定指出，素質(zhì)教育要以培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力為重點[3]。近年來我國高教快速發(fā)展實現(xiàn)教育規(guī)模跨越式發(fā)展，隨著知識經(jīng)濟的深化，高教面臨許多新的問題。工程訓練擔負提高本科生工程素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)造型具有高質(zhì)量工程技術(shù)人才的重任，在培養(yǎng)高等工科人才方面發(fā)揮重要作用，現(xiàn)代科技飛速發(fā)展，新技術(shù)材料不斷涌現(xiàn)，使機械工程訓練課程教學內(nèi)容不斷更新。要求學生學習現(xiàn)代科技基礎(chǔ)上知識同時，必須進行綜合工程實踐能力訓練。有必要對工程訓練教學內(nèi)容方法進行改革。傳統(tǒng)訓練內(nèi)容不斷減少，學生通過工程訓練可以把理論與實踐結(jié)合，提高分析解決問題的能力。學生在實踐中可以提高動手能力，培養(yǎng)工程意識。

2 高等工程教育實踐的發(fā)展

工程師職業(yè)為人類社會文明進步做出巨大貢獻，非正式意義的工程教育已有千年，正式的學校高等工程教育始于17世紀法國。最早的工程教育起源于11世紀西方國家的學徒制，18世紀后半葉歐美各國發(fā)生工業(yè)革命，隨著大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，產(chǎn)生傳統(tǒng)大學之外的專門院校，工業(yè)生產(chǎn)大規(guī)?；绊懝こ探逃陌l(fā)展。

梳理工程教育起源階段發(fā)展特點表現(xiàn)為從學徒制到學校轉(zhuǎn)變，與工程實踐形態(tài)緊密結(jié)合。學徒制教育模式中師傅把知識傳授給徒弟，隨著歐洲國家工業(yè)革命推進，學徒制培養(yǎng)工藝人員無法滿足需求。為滿足工業(yè)實踐需求工程師，學校工程教育應(yīng)運而生。工程師先驅(qū)通過實驗方式改良工藝，文藝復(fù)興時期將美術(shù)與工藝方法用于工程。工業(yè)革命時期工程更多面向基礎(chǔ)設(shè)施建造。初始階段工程教育面向工程實踐，滿足社會工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需要。工程教育依附科技原因是應(yīng)對經(jīng)濟蕭條的需要，工程師對社會貢獻可持續(xù)性的需要。初始階段攻寵教育以科技為基礎(chǔ)，其面向工程實踐本質(zhì)未變[4]。二戰(zhàn)是高等工程教育史上的轉(zhuǎn)折點，工程實踐過于強調(diào)軍用工程需求，工程教育課程發(fā)生轉(zhuǎn)變。

工程教育轉(zhuǎn)型階段特點表現(xiàn)為偏離民用工程實踐需求，異化為工程科學教育。工程實踐形態(tài)分為軍用與民用工程，工程教育初始階段對應(yīng)實踐包括軍用與民用工業(yè)，二戰(zhàn)后工程教育轉(zhuǎn)向培養(yǎng)研發(fā)制造先進軍事武器的畢業(yè)生，忽視解決工業(yè)生產(chǎn)實際問題的能力。工程教育轉(zhuǎn)型背后具有深厚的政治軍事背景，主要因素包括政府對工程教育干預(yù)，軍備競賽助推。工程教育偏離實踐導(dǎo)致異化為科學化教育，與設(shè)計建造解決工業(yè)實際問題工程實踐相對，工程教育異化首要動因是工程科學運動。表現(xiàn)為戰(zhàn)爭對工程人才需求改變，工程科學盛行導(dǎo)致教育模式改變。1980年美國工業(yè)競爭力下降，意識到工程科學化運動的弊端，工程實踐特征發(fā)生變化，工程教育轉(zhuǎn)向注重實踐。

3 我國高等工程教育實踐教學現(xiàn)狀

21世紀現(xiàn)代工程科學性，社會性特點日益突出，我國工程教育脫離實際問題嚴重，理工科高教中基本為模式單一，學生規(guī)模劇增使得實踐環(huán)節(jié)薄弱?；貧w工程實踐是工程教育發(fā)展的歷史趨勢，課程偏離工程實踐問題是目前我國高等機械工程教育普遍存在的突出問題。分析我國高等工程教育機械工程實踐教學問題主要包括課程目標脫離工業(yè)需求，課程結(jié)構(gòu)分離工程能力，課程改革缺乏觀念指導(dǎo)等。

現(xiàn)代機械工程課程目標制定應(yīng)圍繞工業(yè)企業(yè)環(huán)境所需知識能力素質(zhì)，當前高等工程教育現(xiàn)代機械工程課程脫離工業(yè)需求，主要表現(xiàn)為課程目標未面向工業(yè)界需求，課程目標制定未體現(xiàn)工業(yè)界參與[5]。工業(yè)界是機械工程教育相關(guān)利益集團重要主體，課程目標制定未吸納工業(yè)界的觀點，無法保證機械工程教育滿足現(xiàn)代工程發(fā)展的需求。現(xiàn)代機械工程課程目標脫離實踐表現(xiàn)為課程目標趨同化，空泛化。當前我國工科課程結(jié)構(gòu)通病是體現(xiàn)學科壁壘，忽視工程實踐類課程。主要表現(xiàn)為以知識體系劃分課程類型為通識課與專業(yè)課等，學科類課程占學分多于實踐類課程。專業(yè)課程以必修課為主，學生對學科知識組織課程滿意度較低。機械工程課程結(jié)構(gòu)問題原因包括課程結(jié)構(gòu)分類存在弊端，課程改革面臨諸多困境。

課程內(nèi)容是課程現(xiàn)狀最大問題，調(diào)查顯示當前高校機械工程教育課程最大問題是課程內(nèi)容陳舊，與實踐環(huán)節(jié)不夠。影響機械工程課程內(nèi)容偏離實踐的因素包括數(shù)量與質(zhì)量層次，課程中實踐內(nèi)容數(shù)量少于學科理論內(nèi)容，課程內(nèi)容以學科技術(shù)知識為主導(dǎo)，是課程內(nèi)容偏離工程實踐直接因素。部分課程內(nèi)容面向工程實踐，但存在通識課數(shù)量過多，與工程聯(lián)系不足。專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容基礎(chǔ)知識傳授方面較多，工程設(shè)計創(chuàng)新等核心內(nèi)容較少。課程內(nèi)容偏離工業(yè)實踐原因與課程結(jié)構(gòu)目標有關(guān)，由于人們對工程教育本質(zhì)認識不清所致。課程內(nèi)容未體現(xiàn)現(xiàn)代機械工程特征，當前課程內(nèi)容教學依賴分析模型，課程核心內(nèi)容應(yīng)是工程設(shè)計與創(chuàng)新。

隨著招生規(guī)模的擴大，當前大學生面臨嚴峻的就業(yè)難形勢。重要原因是畢業(yè)生工程意識及適應(yīng)工作能力較差。未來工程師要掌握現(xiàn)代科技知識，要善于運用現(xiàn)代科技理論知識解決工程實踐問題。工程訓練是工科院校進修工程實踐教學的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，使學生掌握常用設(shè)備基本操作方法，機械裝配基本方法。初始學生從課堂邁向工廠，通過動手生產(chǎn)培養(yǎng)勞動技能與工程意識能力[6]。傳統(tǒng)工程訓練按照教學計劃列出訓練內(nèi)容，以部分數(shù)控加工等先進制造工藝為主，訓練內(nèi)容為工種為單位，教學方式為實習指導(dǎo)人員現(xiàn)場講解操作規(guī)范。傳統(tǒng)工程訓練方式按照指導(dǎo)人員提供圖紙進行技能訓練，存在教學手段單一，學生感覺訓練方式枯燥等問題。學生缺乏設(shè)計創(chuàng)意空間。訓練后學生不知道生產(chǎn)過程流程，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

4 現(xiàn)代機械工程實訓教學模式改進

我國面向21世紀高等教育人才培養(yǎng)目標是厚基礎(chǔ)，高素質(zhì)，拓寬專業(yè)、重視能力。反映知識能力全面發(fā)展，分析國內(nèi)外現(xiàn)代機械工程的新特點，定位機械工程教育人才培養(yǎng)目標是具有創(chuàng)新科學精神，良好創(chuàng)造能力，在機械工業(yè)生產(chǎn)一線從事設(shè)計制造科研管理等方面的專業(yè)工程技術(shù)人才，基于現(xiàn)代機械工程人才培養(yǎng)目標，要改進傳統(tǒng)實訓教學模式，要構(gòu)建與理論教學結(jié)合的實踐教學體系，通過虛擬訓練，開放式訓練等方式滿足現(xiàn)代機械人才培養(yǎng)目標。

傳統(tǒng)工程訓練內(nèi)容固定不變，各專業(yè)進行統(tǒng)一安排，學生只能被動進行訓練。為有效提高學生訓練積極性，在時間場地方面全面開放，訓練內(nèi)容包括訓練項目與作品開放，完成必修訓練內(nèi)容可以自行選擇訓練項目；傳統(tǒng)訓練模式是學生按統(tǒng)一圖紙完成加工制作，開放訓練方式下指導(dǎo)員傳授相關(guān)操作技能。學生可以自己發(fā)揮進行作品創(chuàng)造作。為提高學生工程實踐能力，在常規(guī)工程訓練同時舉辦工程訓練技能大賽，將數(shù)控加工，電子工藝訓練等主要項目為競賽項目。舉辦訓練競賽旨在提高學生工程實踐能力，學生積極參加，利用課余時間進行強化訓練，提高學生的實踐能力。開設(shè)相關(guān)選修課，學生通過學習掌握相關(guān)專業(yè)技能。

現(xiàn)代工程機械實訓教學體系包括工程實踐能力訓練，基本技能與專用綜合能力訓練。由機械電子綜合實習，機械CAD實習等組成專業(yè)綜合能力訓練，訓練學生新工藝亞研究，新產(chǎn)品開發(fā)等方面的能力。模塊特色體現(xiàn)為鼓勵學生自我完成，從工程實際項目中確定畢業(yè)設(shè)計題目，培養(yǎng)學生的工程意識與實踐能力。學生通過學習具備專業(yè)能力，鼓勵學生自己聯(lián)系實習單位，根據(jù)單位實際情況確定綜合性設(shè)計課題。要求完成撰寫設(shè)計報告實踐證明，是學生能力發(fā)揮提高素質(zhì)的有效途徑。工程實踐能力訓練由機械實習、機械制造設(shè)計等組成，訓練學生產(chǎn)品質(zhì)檢控制，生產(chǎn)成本控制，對設(shè)備結(jié)合現(xiàn)代化設(shè)計理論方法等能力。主要強化發(fā)揮產(chǎn)學結(jié)合教育優(yōu)勢，學生帶著研究課題進行實訓學習。

傳統(tǒng)工程訓練在固定場地使用實物設(shè)備進行，隨著新工藝技術(shù)的出現(xiàn)，工程訓練項目要與時俱進。由于有些先進制造技術(shù)設(shè)備昂貴，對設(shè)備數(shù)量難以滿足訓練需要，往往達不到技能訓練要求。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)得到擴充。對提高教育規(guī)模，實施素質(zhì)教育等起到重要作用。隨著計算機技術(shù)的普及推廣，傳統(tǒng)實驗方法向計算機輔助實驗發(fā)展，是對傳統(tǒng)教學方法的變革。機械工程訓練教學中引入現(xiàn)代教育技術(shù)，使學生通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)控機床操作練習，在業(yè)余時間可通過虛擬操作系統(tǒng)訓練，虛擬操作系統(tǒng)面板與機床操作面板相同，可以節(jié)省設(shè)備費用與訓練成本，根據(jù)科技的發(fā)展不斷調(diào)整訓練內(nèi)容。