新工科背景下机械工程训练教学体系的改革与实践

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　　摘 要
　　新工科作为国家重大教育行动，将高等工程教育的着眼点锁定在工程创新能力与工程实践能力方面。新模式要求学生分组合作，结合所有实训工种制作一个作品，并以比赛竞技的方式来进行成绩评定，大幅提高学生的动手积极性，从而在实训结束后在工程能力和创新意识方面得到双重飞跃。
　　关键词
　　新工科;机械工程训练;创新意识
　　 中图分类号： TH-4;G642                  文献标识码： A
　　 DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.09.030
　　工程改变世界，行动创造未来。新工科作为我国高等教育的又一重大国家行动，将高等工程教育的着眼点锁定在工程创新能力与工程实践能力方面，为高校深入开展工程训练指明了发展的方向，切合了高校工程训练的价值所在。作为高等工科院校学生的必修课——工程训练[1]，可以引导学生将理论与实际有机地结合起来，从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;可以提高学生自身的实际动手能力;可以开阔学生视野，培养学生综合创新能力，提高学生综合素质。
　　1 工程训练实践教学的现状与问题（以桂林电子科技大学机械工程训练中心为例）
　　（1）部分实训内容陈旧，教师教学积极性不高，学生学习的兴趣也不高，学生能力的提高难以适应新工科教育背景下的教学要求[2];
　　（2）各工种轮换实训，工种之间缺乏工艺关联性，也没有安排综合实训的项目，学生得不到工艺关联性与创新训练的体验;
　　（3）对于不同专业的学生，虽然提出了不同的教学目标，但实训内容基本一致，缺乏区分度。
　　总之，随着学生人数继续增加，此种模式必将导致工程训练教学效果、学生的工程实践动手能力等进一步下降。基于目前我校机械工程训练存在的问题，根据“新工科”的要求，通过进一步深入改革机械工程训练课程的实训模式，以提高学生的工程实践能力和工程训练的效果非常必要。
　　2 机械工程训练教学体系改革的内容
　　（1）新工科背景下工程训练人才培养模式的研究。传统的金工实习主要以各种独立的训练项目为实践内容，缺乏各训练项目间的相互衔接，虽然学生的动手能力和工艺知识得到了一定的提高，但是缺乏工程项目生产流程、工艺技术等内容的整体认识，大大限制了学生工程意识和工程能力的培养。本次改革提出了基于“新工科”人才培养目标的工程训练项目，以工程项目的操作流程进行训练，培养学生大工程视野。
　　（2）新模式下教学内容及教学方法的改革。工程训练是一门涉及面广、综合性强、与工程实际结合紧密的学科，在实训过程中应针对不同专业学生制定不同的实训方案，开设不同的实训内容，以满足其专业需要。新模式要求学生制作一个具有明确意义的作品，学生单独制作的难度较大，故此实行分组合作完成实训作品的新模式[3]。
　　（3）新模式下考核方式的研究。考核分除了平时分以外，还应包括各工种的机床操作成绩和产品功能展示成绩。机床操作成绩主要以各工种加工的零件技术参数为考核依据给出[4];产品功能展示成绩则基于以下过程给出：各组实训至最后一个工种，即可以装配出一件具有明确功能的作品，作品考核可在各自最后一个工种考核，也可整个中心统一考核。考核形式可以竞赛较量得出排名，或展示交流相互评分统计排名。
　　3 教学体系改革在机械工程实训中的应用实施
　　（1）根据“新工科”的人才培养要求，针对不同专业、不同程度的学生，制定不同难度的实训方案。如表1为不同专业对应的部分实训内容。
　　每种实训方案都必须涵盖所有工种的加工内容，学生在加工一件作品的过程中，能学习到我校机械工程训练的所有加工方式，并且能深入了解各个加工工种的加工特点、适用范围以及不同工种之间的关联。如表2为部分实训方案所对应的工种。
　　（2）实行分组合作的教学方式
　　学生实训之前，首先进行分组，可以学生自由组合，也可以教师随机分配，同组的学生明确分工，互相合作，共同完成一件实训作品。在实训的过程中，同组学生为了一个共同的目标，明确各自的分工，可以体会到团队合作的乐趣和集体荣誉感，培养了学生的团队合作与工程管理意识。
　　（3）成绩考核评定
　　实训结束后，成绩考核按平时成绩占（30%）、零件加工尺寸成绩占（40%）和竞赛成绩占（30%）进行计算。例如：机械类专业的小车实训方案，学生装配完毕后，老师提供一个斜坡，每组学生都将小车从同一高度处滑下，以滑行距离的远近计算成绩，距离最远的就表示加工和装配精度最高，成绩也就最好;非机械类专业的陀螺实训方案，加工装配完毕后，每组学生携带自己的陀螺，在同一平台上旋转陀螺，老师计时，旋转时间最长的就表示加工和装配精度最高，成绩也就最好。此种考核方式可使每组学生都会体会到竞争性和趣味性，会对工程训练过程中学到的知识更加深刻。
　　（4）部分学生实训作品展示
　　本教改针对近机械类专业学生，在2019年4、5月开展的《机械工程训练I》中应用，部分学生实训作品展示如图1所示，其中a为鲁班锁装配体和零件，b為陀螺装配体和零件。
　　4 结语
　　根据“新工科”提出的人才培养目标，对工程训练教学体系和结构的进行大胆尝试，通过合理设置训练项目，采用对应专业、综合性的训练模式和先进的教学手段，提供丰富的训练资源，不断提高学生工程实践能力和创新意识。改革后的机械工程训练，实习方案既涵盖所有工种，又能使各工种相互关联，成绩评定采用竞赛制，增加了实习的趣味性，培养了学生大工程意识的团结协作精神和能力。
　　参考文献
　　[1]刘建伟，廖维奇，吕汝金.机电综合工程训练中心建设的探索[J].实验师研究与探索，2011，（4）：88-90.
　　[2]王秀梅，韩靖然.新工科背景下工程训练中心存在的问题与实践转向[J].2019，（36）：8-11+18.
　　[3]许金，叶懋，吴姝芹.实物教学法在电子认知实习中的应用[J].科技视界，2015，（32）：33+97.
　　[4]吕汝金，魏德强，刘建伟.创新创业教育背景下工程训练中心课程建设[J].教育教学论坛，2017，（52）：216-217.
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