應用型本科轉(zhuǎn)型高?，F(xiàn)代工程訓練教學體系的實踐＊

閆占輝，閆 偉，武 勇

（長春工程學院工程訓練中心，吉林 長春 130012）

隨著“中國制造2025”強國戰(zhàn)略、“新工科”工程教育新理念[1-2]、“大工程觀”教育的不斷推進，一些地方本科高校逐漸向培養(yǎng)應用型人才轉(zhuǎn)變。學校為注重培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，與工業(yè)生產(chǎn)實際緊密結(jié)合，從實踐中提煉教學案例，形成了以“多類型、遞進式、多層次、模塊化、創(chuàng)新性”為特征，以“大工程觀”教育為指引[3]，以互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字制造等現(xiàn)代工程技術(shù)應用為主線的現(xiàn)代工程訓練實踐教學體系。

實際運行過程中，通過以學校工程訓練項目和學生雙創(chuàng)活動為載體，精選傳統(tǒng)教學內(nèi)容，注重工業(yè)主流技術(shù)應用[4]，強化了學生的基本技能和工藝知識。教師編寫的工程訓練系列正規(guī)出版教材注重課程思政探索、強化勞動意識[5-6]，與學校目前各專業(yè)人才培養(yǎng)方案的工程訓練課程教學內(nèi)容無縫對接。

1 工程訓練實踐教學體系的改進與實踐

工程實踐教學改進不僅要重構(gòu)人才培養(yǎng)方案，還需要在課程設置、教學內(nèi)容、教學方法及手段、教師隊伍建設、質(zhì)量保障體系建設等方面進行宏觀統(tǒng)籌、整體設計、持續(xù)推進并有效實施。

1.1 工程訓練實踐教學體系改進的研究方法

研究分析法。分析研究《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》《高等學校機械基礎系列課程現(xiàn)狀調(diào)查分析報告暨機械基礎系列課程教學基本要求》的要求與內(nèi)涵。分析學校2018版各專業(yè)人才培養(yǎng)方案畢業(yè)要求，以及工程訓練課程對畢業(yè)要求的支撐矩陣。

調(diào)查法。調(diào)查畢業(yè)生主體工作單位在產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)過程中所采用的新技術(shù)、新裝備、新工藝，調(diào)查省內(nèi)國家級和省級工程訓練示范教學中心工程訓練項目開展情況。

外延法。通過構(gòu)建課內(nèi)實訓教學活動平臺和課外創(chuàng)新活動實踐平臺，拓展實踐教學體系，強化實踐教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)課內(nèi)與課外有效銜接，解決重課內(nèi)輕課外、重群體輕個體、重獨立輕合作的問題。

1.2 工程訓練實踐教學體系改進的基本思路

搭建“信息技術(shù)+”現(xiàn)代工程訓練學科交叉平臺。適應利用互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能等推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的迫切要求，以工程應用能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)為核心，培養(yǎng)適應地方產(chǎn)業(yè)需要的復合型、應用型人才；遵循“大工程、強實踐、重創(chuàng)新”的工程教育理念，培養(yǎng)學生具有處理復雜工程問題的能力、較強的創(chuàng)新能力，樹立正確的創(chuàng)業(yè)意識并終生為之不斷努力，同時，通過校企合作協(xié)同育人，實現(xiàn)教育與產(chǎn)業(yè)的無縫鏈接，教師通過校企合作協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新加快科技成果轉(zhuǎn)化。

針對互聯(lián)網(wǎng)+專業(yè)、人工智能+專業(yè)衍生的典型產(chǎn)品，建立以典型產(chǎn)品的新技術(shù)應用為總線、工程應用能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)為核心，對學生進行“工程文化與工程認知、工程訓練實踐、以項目為驅(qū)動的自主學習與創(chuàng)新實踐”三個階段的訓練；建成集傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)、先進適用技術(shù)、新技術(shù)（互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、大數(shù)據(jù)）+專業(yè)、生產(chǎn)組織運行為一體的“四個模塊”，形成適應現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)綜合性、多學科專業(yè)交叉等特點的工程實踐教學體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地。

1.3 實施“4443”教學模式

推行“4443”教學模式。以實踐教學為核心，形成了集教師、工程師、實驗師、技師為一身的“四師”型工程訓練教學團隊，滿足了全校工、管、文、理各專業(yè)工程訓練需要。構(gòu)建了由傳統(tǒng)制造技術(shù)訓練、先進制造技術(shù)訓練、電工電子技術(shù)訓練和生產(chǎn)組織運行訓練“四個模塊”，工程認知、工程基礎、工程綜合和工程創(chuàng)新“四個階段”的工程實訓教學體系。增加了新技術(shù)、新工藝、新方法的“三新”教學內(nèi)容。采用任務趨動教學法，制定了重要技能和能力項目考核綱要和實施方案；建立了以學生為中心的服務型、開放型的工程訓練實訓開放系統(tǒng)。

逐步形成了教師、工程師、實驗師、技師“四師”型優(yōu)秀教學團隊。工程訓練中心現(xiàn)有教授3人、高級講師1人，高級工程師2人，高級實驗師、實驗師8人、助理實驗師8人，高級技師3人、技師4人。吉林省長白山技能名師1人、長春工匠1人、吉林省千名首席技師1人。教師獲第一、二、四屆全國高等院校工程應用技術(shù)教師大賽一等獎各1項，全國工程材料與機械制造基礎及工程訓練青年教師微課競賽一等獎1項，吉林省工程訓練與金工課程青年教師微課競賽特等獎1項，近3年教師指導學生獲全國大學生工程訓練綜合能力競賽國家級特等獎1項、一等獎1項、省級獎近30項。形成的集教師、工程師、實驗師、技師為一身的“四師”型教學團隊，能夠滿足全校工、管、文、理各專業(yè)工程訓練需要。工程訓練校級優(yōu)秀教學團隊被評為校級優(yōu)秀教學團隊。

針對近年來年輕教師不斷增多的特點，工程訓練中心通過以老帶新、制定年輕教師年度發(fā)展計劃、定期舉行教學觀摩、參與教學研究與改革項目、指導學生課外科技活動、參與各級各類教學比賽、參與教師科技項目實物制作等方式提高年輕教師的教學水平和工程實踐能力。

構(gòu)建了由傳統(tǒng)制造技術(shù)訓練、先進制造技術(shù)訓練、電工電子技術(shù)訓練和生產(chǎn)組織運行訓練的“四個模塊”。工程訓練中心結(jié)合科技進步和經(jīng)濟社會發(fā)展對應用型人才培養(yǎng)需要，近年來增添了激光切割實訓設備、汽車鈑金修復實訓設備、機械拆裝考核裝置、智能制造仿真實訓系統(tǒng)、智能家居實訓設備等。

傳統(tǒng)制造技術(shù)訓練模塊（9個工種）分別為鑄造、鍛造、普車、普銑、普磨、鉗工、鈑金、裝配、管工。

先進制造技術(shù)訓練模塊（6個工種）分別為數(shù)控車、數(shù)控銑、電火花成型加工、線切割加工、激光切割加工、智能制造模擬系統(tǒng)。

電工電子技術(shù)訓練模塊（6個工種）分別為三相異步電動機檢修、二次回路保護、室內(nèi)照明配線（含家居智能控制模塊）、低壓動力盤及配電變壓器、低壓電器及控制回路、高壓開關(guān)檢修。

生產(chǎn)組織運行訓練模塊（3部分）分別為建立真實的工業(yè)環(huán)境、引入現(xiàn)代企業(yè)管理基本知識、成立具有企業(yè)管理性質(zhì)的部分機構(gòu)。

近5年來，工程訓練中心開出了從動力、傳動、拆裝、加工、檢測等全機械系統(tǒng)環(huán)節(jié)的綜合性實訓環(huán)節(jié)，提高學生對機械系統(tǒng)的整體認識和綜合性訓練能力；增加了智能制造實訓模擬系統(tǒng)，體現(xiàn)技術(shù)的先進性。

在“工程認知、工程基礎、工程綜合和工程創(chuàng)新”四個階段的工程實訓教學體系中深化現(xiàn)代工程能力內(nèi)涵與培養(yǎng)要求。工程能力的內(nèi)涵主要包括知識的學習及運用能力、工程設計及實踐能力、思考分析及判斷能力、表達交流及創(chuàng)造創(chuàng)新能力?，F(xiàn)代工程能力主要包含：與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)水平相應的設計、制造、施工、開發(fā)、管理能力，與現(xiàn)代科技發(fā)展水平相適應的創(chuàng)新精神和綜合能力，與市場經(jīng)濟相適應的質(zhì)量意識、安全意識、競爭意識、環(huán)保意識和協(xié)作意識。

為培養(yǎng)學生的工程綜合和工程創(chuàng)新能力，在焊接綜合實訓中，學生利用三維軟件，自行設計創(chuàng)新作品，如簡易小車、小提琴、鮮花等三維實體簡體造型，用鐵絲、細鋼筋通過焊接方法制作。鉗工綜合實訓中，學生將一塊鋼板通過手工切割、手工鈑金制作成簡易椅；利用鍍鋅板采用剪板、彎板、鉚接等方法制造小撮子。車銑磨實習中，學生制作簡易平口鉗。數(shù)控車削、銑削實習中，學生組合制作鋁合金象棋棋子和棋盤。線切割和激光切割實習中，學生利用PVC板設計并制作一套傳動機構(gòu)等。

增加了新技術(shù)、新工藝、新方法的“三新”教學內(nèi)容。關(guān)注機械類、電類工業(yè)現(xiàn)場主流新技術(shù)，做好前期技術(shù)和師資儲備，借助學校定期修訂人才培養(yǎng)方案，增加新的實訓項目。近年來，增加了激光切割、汽車鈑金修復、智能制造模擬實訓系統(tǒng)等新項目，并加入到人才培養(yǎng)方案的相關(guān)專業(yè)實訓環(huán)節(jié)中，取得了較好的實訓效果。

1.4 實行開放性管理

工程訓練中心在承擔本科生、?？粕こ趟刭|(zhì)和實踐技能培養(yǎng)的同時，也為學生的機電類課程設計、畢業(yè)實習、雙創(chuàng)活動、實驗室開放、社會技術(shù)服務提供實踐場所，提高資源使用效益。

工程訓練不僅面向機械類、近機械類專業(yè)的本科生，而且面向經(jīng)、管、文、理等專業(yè)的學生進行全面工程訓練，使學生在“大工程觀”現(xiàn)代工程訓練教學模式下接受全面的工程實訓。

工程訓練中心依托全國大學生工程訓練能力大賽等賽項積極組織和開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動，學生在中心場所在教師指導下進行自主學習和開展大學生科技創(chuàng)新活動，取得了較好的成績。

工程訓練中心積極挖掘教學資源，課余時間開展實驗室開放工作。教師申報的非常規(guī)實訓項目、學生參加實驗室開放情況、學生出勤及成果提交、學生學分、教師評閱及成績評定、教師工作量計算等實驗室開放管理工作等均可在學?！爸腔垭p創(chuàng)云”平臺開放實驗管理系統(tǒng)完成，提高了開放效率和管理水平。

工程訓練中心發(fā)揮省級示范中心輻射作用，服務于地方和供水、供熱等行業(yè)，為吉林省技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)和選拔發(fā)揮了積極作用。

1.5 構(gòu)建現(xiàn)代工程訓練背景下的安全體系

結(jié)合學校工程訓練實踐教學實際，構(gòu)建了“安全工作是基礎，教學工作是中心，其他工作是保障”的現(xiàn)代工程訓練工作定位，以此構(gòu)建工程訓練安全體系。

加強制度建設。黨政班子成員認真研究《長春工程學院安全管理文件匯編》、學校網(wǎng)格化管理要求和《學校教學管理規(guī)章制度匯編》中有關(guān)實習安全、儀器設備安全及損壞賠償方面的規(guī)章制度，梳理出涉及學生實習安全、防火用電安全、儀器設備安全方面的規(guī)章制度。結(jié)合工程訓練中心教學特點，制定了《工程訓練中心安全生產(chǎn)領導小組》《工程訓練中心學生守則》《工程訓練中心安全檢查巡檢制度》《工程訓練中心易燃易爆氣體安全管理有關(guān)規(guī)定》《工程訓練中心的安全應急預案》《工程訓練中心疏散圖》等部門安全管理規(guī)章制度，并在車間或?qū)嵱柺绎@著位置制作展板，便于學生了解。通過走訪和調(diào)研化工類、醫(yī)藥類高校工程訓練中心先進安全管理方式，結(jié)合部門實際，完善了部分安全標識；各實訓部配備了藥箱，可對學生簡單外傷及時處理；利用教務處實驗室經(jīng)費重新制作了安全口號條幅，使其變得更加醒目、實用；完善了實驗室相關(guān)管理規(guī)章制度。

落實學校安全管理有關(guān)要求。層層簽訂安全管理責任書，確定房間、設備安全管理責任人。堅持工作日的每日專人三查、班子成員每周一次的隨機抽查、假期每日一次的檢查制度，對存在的問題做好相應記錄、馬上處理解決。“早查”在學生上課前進行，重點檢查實習場所的衛(wèi)生，設備外觀是否出現(xiàn)異常，用電、用水、暖氣是否正常，學生著裝是否規(guī)范，了解學生實習情況。“午查”重點檢查實習場所的衛(wèi)生，設備外觀是否出現(xiàn)異常，用電、用水、暖氣是否正常?！巴聿椤敝攸c檢查門窗是否關(guān)閉，用電、供暖是否正常，大創(chuàng)學生科技活動開展情況。班子部分成員每周一次的隨機“抽查”重點檢查教師指導學生實習、學生實習著裝與操作、實習環(huán)境保持等。休息日或假期要每日檢查水暖電、門窗等。

加強學生實習安全管理。開展三級安全教育。一級教育為學生進入工訓實習的第一節(jié)課就是安全教育課程，讓學生熟悉車間各個區(qū)域、各種標線、要求規(guī)范著裝，播放典型事故案例片，特別是在周邊高校學生工訓實習發(fā)生的事例。二級安全教育為各個工種實習安全操作規(guī)程，每個工種場地均有展板。三級安全教育為崗位安全教育，針對每臺機床位置特點、周邊環(huán)境、設備特點進行安全教育，讓師生敬畏規(guī)章、敬畏職責、敬畏生命。

改進設備，提高安全性能。改進了剪板機，增加了激光對射檢測裝置，操作者手指接近刀具附近，剪板機停止工作。另外，在每臺車床上增加了夾盤扳手互鎖裝置，只有把扳手放到指定位置機床才能開動，避免學生實習忘記將扳手從夾盤拿下來，啟動機床后扳手從夾盤飛出來。另外，自制了手工彎板機，既方便學生操作，又安全使用。目前正在指導新教師利用插床制作手動剪板機。將車間照明改為節(jié)能燈，將熱加工電控柜由原來翻板式改造為按鈕式。

2 結(jié)束語

工程訓練中心的建設推動了工程訓練課程體系、教學內(nèi)容和教學方法與手段的改革，構(gòu)建了適應應用型人才培養(yǎng)的現(xiàn)代工程訓練實踐教學體系，加強了學生基本技能、綜合能力、團隊精神、環(huán)境意識、管理意識、勞動意識和創(chuàng)新精神培養(yǎng)，提高了實踐教學質(zhì)量。使工程訓練中心成為具有較強的實踐教學功能、先進的制造技術(shù)裝備和良好的工程環(huán)境的實踐教學基地。實踐表明：工程訓練正朝著集機械、電子、計算機、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和管理等為一體的具有現(xiàn)代工程背景的綜合工程實踐教育方向發(fā)展。逐步實現(xiàn)了由“被動實踐”向“主動實踐”轉(zhuǎn)變、由“提高動手能力”向“提高工程實踐能力和創(chuàng)新意識”轉(zhuǎn)變、由“轉(zhuǎn)變思想作風”向“培養(yǎng)綜合素質(zhì)”轉(zhuǎn)變等內(nèi)涵的根本轉(zhuǎn)變。工程訓練教學體系形成了具有應用型本科高等教育特色，并以培養(yǎng)綜合素質(zhì)、提高工程實踐能力、工程設計能力和創(chuàng)新能力為主要目標的新體系。