新工科人才培养模式下的工程训练教学改革

陈伯豪，李德荣，陈显扬

(广东海洋大学，广东 湛江 524088)

新工科建设是在“卓越计划”已取得的工程教育改革成果的基础上,调整和转变学科专业建设思路,从适应产业需要转向满足产业需要和引领未来发展并重,拓展和提升工程教育改革内涵[1]。大学生工程训练是工科大学生必修的专业实践课程，通过该课程学生很好了解整个工科专业加工工种，融会贯通多个专业知识，它成为新工科人才创新能力培养的基石，也是提升创新能力的助力器。当然，新的人才培养要求必定会和过去的培养模式冲突，如何解决是当今各个高校工程训练中心要亟待解决的难题。

1 新工科建设对我校工程训练的影响

1.1 对人才培养方案的影响

“新工科”的提出更加适应高等工程教育的发展，标志着我们的教育改革进入了一个新阶段[2]，它要求平时的教学内容要与实际创新相结合，内容与实践相统一，不能纸上谈兵，要与时俱进，新工科人才培养应当以创新型工程科技人才培养为宗旨,以工程创新能力培养为核心[3]。明显过去的人才培养方案已经满足不了新工科背景下的大学生人才培养需求。

1.2 对教学设备、场地的影响

在新的人才培养方案要求下，一些旧工种的停开与新工种的增开直接影响到相关设备的淘汰和设备的购置，车间与实验室的改造和建设。新的工种对教学场地有新的要求，例如新型的特种加工设备需要一套通风装置，防止学生实践过程中发生废气中毒；有一些车间和实验室需要配备空调，因为过高过低的室温会影响到一些特种加工设备的正常使用，还有一些重型设备对地板的承重有相关要求。

1.3 对师资结构的影响

传统工种主要包括铸、锻、焊、车、铣、刨、磨、钳、线等九个工种，这几个工种一直都是工科学生工程训练的重点，师资队伍主要以过去在工厂工作过的老职工组成，大多数属于非编职工。新工科背景下人才培养方案与社会对人才需求不一样，铸、锻、铣、刨、磨、这几个工种重要性下降，同时一些新的工种得到重视，新工种与新设备同时也要求需要高学历的操作者进行授课与示范，这些直接对我校工程训练中心师资结构造成影响。

1.4 对教学考核方式及教学模式的影响

以前工程训练考核方式是学校与训练中心自身的考核，属于内部考核，一般通过平时的教学检查设备使用管理情况与学生在线上反馈打分两种混合方式考核。新工科人才培养模式决定其考核方式也不一样，新工科主要是培养知识面宽、动手能力强、创新性强毕业生，实现宽口径专业教育的培养目标[4-5]。所以最近很多大学生工程训练大赛和机械创新大赛得到重视，同时也是考核一个学校的工程训练教学质量的重要一项。

传统的工程训练课程主要是以教学形式开展，内容比较单一固定，学生学习以专业年级为单位过来训练中心实训，时间一般是两三个星期，每个工种教学时间为一天半左右，一个工种结束后到下一个工种，而且工种之间所要求完成的工件都是独立，学生很难把各个工种关联起来，实训效果一般。而且机电专业和其它专业区分度不高，只是在时间长短和做的工件难易度有所不一样，明显目前这种传统的教学模式是不利于新工科人才培养。

2 教学改革实践

2.1 新工科人才培养方案的修订

针对新工科人才培养方案的修订，中心派出调研组认真听取了李培根院士在广东工业大学的新工科专题讲座，同时调研组赴西安理工大学等高校参观学习训练中心的建设及教学改革，在经过多次参观学习吸取其他院校的建设改革经验后，我校训练中心专门召开探讨会议，邀请在校和已毕业的学生代表进行座谈，经过多次探讨制定修改，完成了新工科背景下的工程训练人才培养方案修订。根据新的人才培养方案，对工程训练实训大纲进行修订。其中根据各个实习专业的特点减小或者取消铸、锻、铣、磨、这四个工种的教学实训时间，以此同时增加激光加工、平面雕刻机、立体内雕机、机器人应用及二次开发、3d打印光固化设备等五个教学项目，教学对象与时间根据各个专业班级特点安排。

2.2 实验室建设与设备购置

根据新的人才培养方案，中心在原来的特种加工工种增设激光加工、平面雕刻机、立体内雕机、光固化这四个小模块实验室，在机械创新车间增开机器人应用及二次开发平台实验室，其中实验室的场地是以前的铸、锻、铣、磨实验室一半改造而成，形成更合理的场地布置。另外，实验设备购置根据新开的工种进行购置，目前已经验收使用的新设备包括：机器人综合应用平台、3d打印光固化设备、FDM3d打印机、线切割、立体内雕机、平面雕刻机、激光切割机及打标机等新型设备。工程训练的教学改革的场所及设备升级基本完成。

2.3 师资的引进与提升

根据工程训练课程特点，结合我校工程训练中心自身不足，中心从以下三个方面进行师资的引进与提升：一、引进全国工科强势院校对口毕业生，弥补高学历实验员缺口；二、参加相关设备使用培训方式对原有职工实验员进行提升，鼓励通过学习考证方式达到现有教学模式师资要求；三、中心兼职一批双师型教师，补充壮大教师队伍规模，促使本训练中心的专业教师职称和学历结构分布更合理。

2.4 教学考核方式及教学模式改革优化

为进一步做好我中心的实验建设及教学改革优化的工作，提高人才的培养质量，我中心以大学生工科竞赛成绩作为考核我中心工程训练成绩的重要标准之一。大学生工科竞赛考验学生机械原理及机械设计基础、计算机辅助画图软件的操作、材料力学分析等专业运用能力，同时在整个比赛设计过程中极其考验整个团队的协作能力和碰到问题解决问题的能力，这也是新工科建设的工科人才培养核心点。中心在教学模式改革优化进行以下几项措施：

第一，加工实习根据各个专业年级制定不一样的教学任务和目标，针对生物科学、计算机等专业在传统工种实习时间有所减少，3d打印方向有所增加；对于航海学院、海洋工程学院的学生在传统的实习工种和时间有所增加；对于机械与动力工程学院的学生，要以竞赛课题穿插到平时工程训练课程中，达到“以赛带学，以学促赛”双赢结果。

第二，工程训练结束后，为一部分想参加大学生工科竞赛的同学提供更好的平台，平时空余时间有专门老师负责指导，让工科竞赛成了中心的一个附加实训工种之一，这也是竞赛中获得优异成绩的基础和保障。

第三，完善开放实验室的管理制度，通过申请-考核-同意-指导方式全程管理，平时学生和老师需要使用实验设备完成项目，通过这样的流程申请使用，而且得到专业实验室老师全程指导和协助，有利学生和老师的开放实验的完成。提高了实验室设备的使用率。

3 教学改革取得成果

得益于上面的改革优化，我校工程训练中心教师在指导学生参加2019年中各类大学生工科竞赛中获得不错成绩，具体奖项如下：“2019年广东省工科大学生实验综合技能竞赛”一等奖4项、二等奖2项、三等奖2项；“第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛广东省分赛”一等奖2项、二等奖1项；“第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛决赛”二等奖1项、三等奖1项；“首届粤港澳工程训练综合能力竞赛暨广东省分赛”一等奖1项、3等奖1项等。

4 结论

新工科建设的提出对工程训练既是机遇也是挑战，各个大学的工程训练中心应根据自身的特点进行教学改革及优化，促进新工科人才培养的快速发展。上面是广东海洋大学的工程训练中心自己教学改革的路子，以供其它兄弟院校参考和借鉴。