“新工科”背景下工程訓(xùn)練教學(xué)研究與探索★

楊科林，程 偉，呂張來，段博峰

（陜西理工大學(xué)，陜西 漢中 723001）

引言

“新工科”（Emerging Engineering Education，3E）是基于國家戰(zhàn)略發(fā)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(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才，具有戰(zhàn)略型、創(chuàng)新性、系統(tǒng)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(xiàn)狀和工程學(xué)科發(fā)展規(guī)律綜合認(rèn)知下的反思，是基于對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求的考量[3]。

工程訓(xùn)練作為工科生在大學(xué)期間的一門必修課程，是將課堂上學(xué)到的理論知識與實際零部件的設(shè)計、制造以及加工試驗等工序相結(jié)合的一個重要的實踐環(huán)節(jié)[4]。當(dāng)前工程訓(xùn)練課程雖然已全面納入工科學(xué)生的必修課，但是傳統(tǒng)工程訓(xùn)練課程的實訓(xùn)模式已經(jīng)完全不能適應(yīng)現(xiàn)代社會的進(jìn)步發(fā)展，國內(nèi)很多高校開設(shè)的工程實訓(xùn)課程內(nèi)容缺乏時代性與創(chuàng)新性，這種實訓(xùn)課程無法調(diào)動學(xué)生的主觀能動性、不能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，難以培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力，更無法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新協(xié)作能力。

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

1 工程訓(xùn)練的課程改革思路和方向

1.1 在工程實訓(xùn)課程中融入思想政治教育

工程訓(xùn)練的授課模式與傳統(tǒng)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(nèi)容的結(jié)構(gòu)上，要根據(jù)工程訓(xùn)練授課的實際情況，以學(xué)生為中心，將思想政治內(nèi)容靈活的融入到各個實訓(xùn)項目中，避免對思想政治內(nèi)容生硬的講解傳授，讓學(xué)生也更容易理解和接受。同時應(yīng)根據(jù)各個實訓(xùn)項目的課程特點，總結(jié)提煉出符合新時代新形勢下的價值觀精神內(nèi)涵，并結(jié)合一定的授課技巧來提高學(xué)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(nèi)很多高校工程訓(xùn)練的課程安排主要還是以傳統(tǒng)加工和現(xiàn)代加工兩大類為主，對于現(xiàn)代智能化、自動化訓(xùn)練課程的內(nèi)容涉及較少，但是現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展必將以自動化為主流趨勢。工程訓(xùn)練作為學(xué)生在學(xué)校里與實際生產(chǎn)最為接近的一個重要環(huán)節(jié)，也是將理論與實際相結(jié)合的一個重要橋梁，因此在工程訓(xùn)練課程內(nèi)容的安排上應(yīng)該與時俱進(jìn)，將現(xiàn)代制造、人工智能、機(jī)器人等項目引入到工程訓(xùn)練的課程當(dāng)中，培養(yǎng)學(xué)生與現(xiàn)代工廠所接軌，鍛煉學(xué)生的實際動手能力。

1.3 將創(chuàng)客教育作為工程訓(xùn)練抓手

創(chuàng)客教育是當(dāng)代高校教育的一個重要培養(yǎng)目標(biāo)，也是培養(yǎng)創(chuàng)新性科技人才的一個重要途徑。創(chuàng)客教育鼓勵學(xué)生要敢于想象、勇于鉆研，并提倡在實踐中求進(jìn)步、在分享中求創(chuàng)新。創(chuàng)客教育將理論知識、實踐創(chuàng)新、協(xié)同合作等各項結(jié)合起來，能夠鍛煉學(xué)生的綜合能力。創(chuàng)客教育同時也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和一定的社會責(zé)任感。工程訓(xùn)練中心也新有良好的教學(xué)設(shè)備，各項目指導(dǎo)教師可根據(jù)自己的教授內(nèi)容，總結(jié)并開發(fā)成創(chuàng)客教育的課程，通過創(chuàng)客教育作為一個抓手來鍛煉培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和踐行能力。

1.4 將學(xué)科競賽作為教學(xué)的推動點

大學(xué)生學(xué)科競賽是現(xiàn)在很多高校都比較側(cè)重的一系列針對大學(xué)生的學(xué)術(shù)科技賽事活動，學(xué)生可以自行組隊并選擇指導(dǎo)教師，以團(tuán)隊或個人的形式進(jìn)行比賽。在比賽中學(xué)生需要將平時所學(xué)的理論知識與實踐操作相結(jié)合，考察學(xué)生對理論知識的理解情況和運用程度。以大學(xué)生學(xué)科競賽為工程訓(xùn)練教學(xué)的推動點，不僅能激發(fā)學(xué)生主動去學(xué)習(xí)操作的興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決問題的能力。通過以競賽的形式來增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)，同時也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)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(xùn)練的課程模式和方法

2.1 以學(xué)生興趣為導(dǎo)向

有關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)在絕大多數(shù)的學(xué)生在工程訓(xùn)練實習(xí)期間，更加傾向于對現(xiàn)代加工技術(shù)、先進(jìn)制造工藝、特種加工等方面進(jìn)行比較深入的了解和學(xué)習(xí)，而對于一些傳統(tǒng)的加工方式?jīng)]有較大的學(xué)習(xí)興趣。針對目前這種現(xiàn)象，工程訓(xùn)練中心應(yīng)該要打破傳統(tǒng)的實習(xí)教學(xué)模式，構(gòu)建出以學(xué)生為中心以興趣為導(dǎo)向，適應(yīng)當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)和接受的工程訓(xùn)練新教育模式。以陜西理工大學(xué)機(jī)械工程訓(xùn)練中心為例：目前中心共開設(shè)有三個大類、18個訓(xùn)練的實習(xí)項目。由于在工程訓(xùn)練教學(xué)過程中實訓(xùn)項目多、實習(xí)時間短，因此對于先進(jìn)制造技術(shù)和特種加工等項目安排的實習(xí)時間不夠，在上課過程中有些項目只能夠通過演示讓學(xué)生了解性實踐學(xué)習(xí)，很多學(xué)生有較高的學(xué)習(xí)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更高，學(xué)到的知識更多，可將工程訓(xùn)練內(nèi)容做如下調(diào)整：

1）修改工程訓(xùn)練實習(xí)大綱，根據(jù)學(xué)生的興趣比例適當(dāng)縮短原有傳統(tǒng)加工項目的實訓(xùn)時間，調(diào)整現(xiàn)代制造技術(shù)在工程實訓(xùn)中的比重。

2）在每批次學(xué)生進(jìn)入工程訓(xùn)練中心實習(xí)之前，將所有的訓(xùn)練課程和項目上傳至教務(wù)處網(wǎng)上，將所有的訓(xùn)練項目分為必修項和選修項，學(xué)生可以依據(jù)自己個人興趣進(jìn)行實習(xí)項目的選擇，同時對不同的實訓(xùn)項目上限人數(shù)進(jìn)行設(shè)置，避免出現(xiàn)某些實訓(xùn)項目報名人數(shù)太多而無法開展，同時也讓學(xué)生達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。

2.2 采用線上線下混合的授課模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與教學(xué)技術(shù)的不斷融合發(fā)展，現(xiàn)在的學(xué)生可以從不同的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺獲得更佳的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和空間變得更加靈活。在工程訓(xùn)練的教學(xué)過程中可以引入雨課堂、超星平臺、學(xué)堂在線、在線實踐教學(xué)平臺等輔助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具，通過在線學(xué)習(xí)軟件使學(xué)生能提前了解學(xué)習(xí)相關(guān)實訓(xùn)內(nèi)容，在打好一定的基礎(chǔ)知識之后再進(jìn)入工程訓(xùn)練中心進(jìn)行實訓(xùn)練習(xí)，可以讓學(xué)生對知識有更加深刻的理解和認(rèn)識。各個項目實訓(xùn)指導(dǎo)老師還可將本實訓(xùn)項目的教學(xué)視頻、操作注意事項、課后習(xí)題等相關(guān)內(nèi)容上傳至該在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)生可以在課前、課后、以及閑暇時間進(jìn)行觀看學(xué)習(xí)，使學(xué)生對實訓(xùn)內(nèi)容更加直觀地認(rèn)識了解。

3 工程訓(xùn)練課程的考核方法

由于工程訓(xùn)練課程存在學(xué)生人數(shù)較多、各實訓(xùn)項目實習(xí)時間短等特點，傳統(tǒng)理論課的考核方式不適應(yīng)于在實訓(xùn)中對學(xué)生實習(xí)成績的考核，因根據(jù)工程訓(xùn)練的課程特點，結(jié)合線上學(xué)習(xí)軟件，對學(xué)生的課程成績考核方式可做如下調(diào)整：

1）在日常工程實訓(xùn)過程中，通過雨課堂、超星平臺、學(xué)堂在線、在線實踐教學(xué)平臺等輔助軟件授課，使學(xué)生在空余時間進(jìn)行網(wǎng)上理論知識的學(xué)習(xí)。

2）取消工程訓(xùn)練過程中傳統(tǒng)的紙質(zhì)考試、紙質(zhì)習(xí)題冊等形式，減少學(xué)生的輔助性時間，同時讓學(xué)生在每段實訓(xùn)結(jié)束后進(jìn)行在線測試答題，同時也可減輕教師的勞動強(qiáng)度。

4 結(jié)語

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