开设工程综合能力训练选修课的教学与实践

摘要：工程训练是培养学生创新精神、工程意识和动手能力的重要环节。在开设常规工程训练的基础上，开设了工程综合能力训练选修课。通过精选教学内容，并采用项目驱动的方式进行教学，取得了良好的效果。从而激发了学生的创新意识，增强了学生的创新实践能力。

关键词：选修课；工程训练；教学模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）09-0192-03

一、引言

我国高等教育法明确规定，高等教育的任务是“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设”。中央发布的“关于深化教育改革全面推进素质教育的决定”指出“素质教育要以培养学生的创新精神和实践能力为重点”。为全面提高教育质量，党中央、国务院在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确指出：“把高等教育发展的重点放在提高质量和优化结构上，加强研究与实践，培养学生的创新精神和实践能力”[1]。

在当前世界各国工科院校进行的课程体系改革中，加强基础，整合课程内容，注重工程实践和设计教育，重视人文与社会科学教育已经成为普遍趋势。强调高等工程教育中的工程实践意味着培养学生的综合能力、创新能力和动手能力[2]。

工程训练是实践性很强的教学环节，是工科院校进行综合性的工程实践和现代制造工艺教学必不可少的技术基础课，通过实践使学生掌握常用设备的基本操作方法和技能，基本掌握机械零件加工工艺和机器装配的基本方法。通过工程训练促使学生从书本迈向实践、从课堂迈向工厂。通过亲自动手加工产品，培养劳动技能、创新精神和工程意识力。为此，工科专业的学生绝大多数都开设工程训练课程。为了进一步提高学生的创新精神和工程实践能力，近年来，各个学校在工程训练的教学体系、教学模式等方面做了许多研究，提出了一些行之有效的方法[3-8]。我们在开设传统工程训练的同时，开设了工程综合能力训练选修课，使学生的综合能力和创新能力得到进一步提高。

大学选修课是大学生扩充自己知识面的一个重要途径，我国普通高校基本上无一例外地都开设选修课，为高校学生提供了自由全面发展的广阔空间。高等学校中开设的选修课种类繁多[9，10]，有些是为了扩大学生知识面和满足学生的兴趣爱好，有些是为了提高学生的专业知识和技能。专业选修课是在专业课的基础上对专业知识的外延和重要补充，满足了学生的求知欲、兴趣、爱好，进一步拓宽知识面，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养他们的创造性思维和科研能力，造就开拓创新型人才。工程综合训练这门选修课的教学体系的设置在系统分析各学科之间、以及培养目标的关系的基础上，形成科学合理的工程实践教学体系，将理论与实际紧密结合起来，使学生能在“做中学、学中做”，并且可以从中培养学生的创新意识和综合动手能力[11]。

二、教学内容设计

选修课的教学内容多是作为拓展学生的知识面，提高学生的综合素质，以理论性课程偏多，工程综合能力训练这门选修课是在理论课程的基础上加入实训教学，弥补了专业运用课程的缺失，可提高综合能力素质和学习积极性。

传统工程训练就是按照教学计划和教学大纲所开出的训练课程，训练内容为车、钳、铣、磨、铸、锻、热、焊等传统工艺以及部分数控加工等先进制造工艺，训练内容基本是以工种为单位进行，各工种之间没有任何关系。教学方式为实习指导人员现场进行讲解操作规范并进行示范，学生照着给定的图纸和工艺进行操作，指导人员在旁边进行指导。

由于传统的工程训练方式工种单一、教学手段单一、没有注重综合能力的训练，学生基本是按照指导人员提供的图纸、工艺进行技能训练，属于“验证性”的训练，学生没有进行设计和创意的空间。整个训练结束以后，学生不知道产品从毛坯到成品要经过哪些工序。通过传统的工程训练，学生掌握了基本操作技能，但学生的工程意识、创新能力没有得到提高，开设综合工程能力训练选修课就是要弥补这方面的不足。要达到提高学生综合能力的目的，教学内容的设计是关键。由于选修课的学时较短，所以训练内容要适当。在设计教学内容时，需要把握以下几个原则。

1.可行性。训练内容要选择学生较熟悉、感兴趣的；同时要考虑具体实施的可能性，必须与训练场地的实际情况相适应，使学生能够在现有的条件下完成。

2.难易程度要适中。训练内容的难度过高，学生难以完成，学生的积极性就会受到打击；训练内容的难度过低，就达不到教学目的，学生的工程应用能力也没有得到提高，也会影响学生的学习热情和积极性。

3.体现综合能力的应用。为了培养学生的创新思维以及综合工程应用能力，内容的设计应该体现出学生的设计、工艺以及加工等的综合能力，给予学生充分的发挥空间。

本课程的主要内容是学生根据已学过的专业知识设计出一套艺术笔筒，并加工出来。要求笔筒至少由底座、笔筒、艺术造型等几部组合而成。每个学生要完成作品设计、工艺设计、加工装配等任务，最后提交完成的作品和设计说明书。训练内容涉及了设计、工艺、加工制作等综合内容，同时涉及了多种加工工艺。训练之后，可使学生对整个制造过程有个更加深入的了解，使学生的综合能力得到了提高。由于课程内容特殊，所以对选课学生有一定的限制，选择这门课的学生必须学习过相关专业课，例如：机械制图、机械设计、公差配合等。这样就保证了本课程的教学质量。

三、教学模式

长期以来，受应试教育的影响，选修课教学普遍采用的是“填鸭式”教学方法，教学过程偏重知识传授和积累，不利于学生创造性思维的培养，不能激发学生的学习兴趣，影响了学生创造力的积极发挥。大量研究表明，掌握知识和创造知识的最好方法是以问题为基础进行教学指导的交互式讨论式教学。学生可以通过查阅教师指定的资料，根据掌握的知识，提出解决问题的办法。学生可以到图书馆查阅或上网浏览搜索相关材料，增强了学生学习的主动性和积极性，锻炼了思维和创新能力[12]。本选修课在教学中采取理论与实践相结合的教学模式。理论教学中主要以讨论交流形式进行，学生在设计过程中遇到问题可以请教老师、与同学讨论、自己查阅资料等多种方法解决，这种教学方法提高了学生的学习兴趣和自学能力。实践教学在选修课程教学中起着非常重要的作用，它是巩固学生理解理论教学内容、培养学生自主创新能力、锻炼学生分析和解决问题的一种重要方式。endprint

本课程采用项目驱动方式进行，这种教学模式改变了传统工程训练的教学模式，使训练以教师为中心转变为以学生为中心，在教学过程中，学生不再处于被动的服从地位，提高了学生学习的主动性、积极性和学习兴趣。[13]这样有利于培养学生发现问题、解决实际问题的能力。

首先由教师下达训练项目，通过对项目的具体要求进行讲解，使学生明确训练的任务和具体要达到的目标。其次每个学生根据训练项目的要求独立进行作品的结构设计、工艺设计以及成本分析，工艺设计应与训练场地具体的加工设备相适应。根据设计好的加工工艺，由学生亲自动手进行各个零件的加工，然后将零件装配成产品。通过实际加工和装配，使学生真正感受到所设计的工艺是否合理，同时也锻炼了学生的实际动手能力。

四、结论

本课程充分体现了选修课的价值即满足学生的兴趣、爱好，为学生创造更多自我发展、自由选择的空间。通过本门选修课的学习，学生提高了理论运用到实践中的能力，培养了浓厚的学习兴趣，为以后的学习和就业打下了坚实的基础。在今后的教学中，应开设更多的理论与实践相结合的选修课，促进学生的成长，提高人才培养的质量。真正使高校选修课达到拓宽学生知识面、提高学生综合素质的教育目的。

参考文献：

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基金项目：广东省本科高等教育教学改革项目（BKJGYB2008050）（BKZZ2011022）；广东工业大学教学改革资助项目。

作者简介：张亚利（1987-），女，河南新乡人，本科，助理实验师、主要从事数控技术教学与科研。endprint