工程训练体系下现代综合创新训练内容的改革与实践

李玉寒 吕汝金 焦辉

摘 要：工程教育专业认证为工程训练赋予了新的使命，其要求各专业之间的工程实践越来越联系紧密，对于机械工程训练零件加工工艺的先进性和多样性，传统金工实习模式已经不能满足其要求，本文提出了一套衔接的教学模式，使工程训练和创新设计在通过多种加工方式交叉结合后完成。

关键词：工程训练;学科交叉;创新设计

机械工程训练是重要的基础实践教学课程，是工程教育专业认证对工科院校重点考察项目，《工程训练》不仅是为专业打基础的实践课，同时也应该是将知识、素质、能力和创新融为一体的综合训练[1]，建设好该课程将为实施素质教育和创新教育提供良好的平台、为进行基础实践教学和跨学科综合训练提供高效和重要的场所，因此研究现代综合创新工程训练内容改革的问题，对提高学生的工程意识和综合能力，培养地方经济建设所需要的高素质的人才，满足社会对人才的需求具有重大意义[2]。

1 工程训练实践教学的现状与问题

（1）工程训练教学内容所属学科单一，训练项目的综合性、开放性和创新性不足、教学内容体系不完善;

（2）各工种顺序轮换实习，各工种间缺乏工艺关联性，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];

（3）对于不同专业、不同兴趣爱好的学生，虽然提出了不同的教学目标，但实习内容基本一致，缺乏区分度。

因此，有必要增设相关综合性、创新性的训练项目，完善教学内容，以满足工程教育专业认证的人才培养需求。

2 机械工程訓练教学体系改革的内容

（1）基于专业认证的现代综合创新训练“1+2+（2+X）”内容建设

目前的机械工程训练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。基于专业认证的现代综合创新训练内容的建设，实现了由纯机械结构装配到机电结构及软件协调整体装调的转变，让学生掌握机电产品的设计、生产、调试工艺过程，同时作为新工科教育培养方式，培养学生敢“模仿”、敢“数控设备物联”、敢“加工”、敢“拓展创新”的综合能力。

（2）现代综合创新训练教学设计的改革

根据现代综合创新训练人才培养目标和新的实训模式，精心设计各时间段教学内容和教学方法，以充分体现以教师为主导、学生为主体的教学思路，通过学生团队合作、按时间段完成既定训练任务来提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力与效率。

（3）创新管理机制和规范管理文件的研究

制定新的《机械工程训练》教学大纲、实习计划及组织实施细则，通过管理及运作机制的创新来确保工程训练的教学效果和质量。

3 教学体系改革在机械工程实训中的实施方案

（1）基于专业认证的现代综合创新训练“1+2+（2+X）”内容组织与完善

计划开设现代综合创新训练内容下的两个训练项目，即3D打印综合应用技术训练项目（包括三维扫描、数据建模、创新设计、组装与调试、3D打印加工，还可以外延到模具制造、精密铸造等等）、机器人技术及应用创新训练项目（包括智能机械产品的设计、运行及应用开发技术，知识点包括机械结构设计、电机控制、控制器技术、 传感器技术、驱动器技术、通信模块技术、物联网技术等等），两个项目对不同专业的侧重点不同，难易程度也不同，例如机械设计制造及其自动化专业适合选择3D打印综合应用技术训练项目、电子信息工程专业适合选择机器人技术及应用创新训练项目。后续随着教学改革的实施，将不断设计更多综合性、创新性、前沿性的实训项目（水下机器人智能巡检技术及应用创新训练、无人机智能配送技术及应用创新训练等等）。根据专业方向不同，要求学生完成整个训练项目的同时，可以根据自己的专业方向、兴趣爱好有所侧重的加强相关的训练环节，每个项目安排为14课时。

（2）现代综合创新训练教学过程的实施

在课程训练内容日益完善和丰富、实训总时长不变、实训硬件设施和指导老师无明显增加的前提下，如何提升学生学习效果、降低教师无效重复劳动和尽可能缓解或解决理论与实践结构性矛盾突出等问题、完成新时期人才培养目标，是教学方法、手段和运行模式研究实践的试金石。如图1所示，即为改革前后教学模式对比以及现代综合创新训练内容的实施方案，随着实训内容的增加（现已增加到10个），原7个实训工种轮换式的实习方式必然随之改变。

4 结语

根据 “新工科”提出的人才培养目标，结合我校工程教育专业认证的要求，对工程训练教学体系和结构进行大胆尝试，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。通过对师资队伍和设备资源的优化配置，为工程训练的发展奠定扎实基础。同时，通过建立健全的考核体系，不断改进教学内容、教学方法和教学手段，以提高教学质量。

参考文献

[1]程伟，杨宏，戴俊平，等. 机械工程训练中心的实践教学体系的研究[J].机械管理开发. 2020（3）：216-218.

[2]贾广攀，韦相贵，吴泽鸿， 等. 基于学科竞赛的工程实践能力培养教学改革实践[J]. 国网技术学院学报. 2018（5）：65-67.

[3]王亮，孙建华，孟兆生，等. 基于项目教学的工程训练教学模式创新研究与探讨——以典型零件加工为例[J]. 轻工科技. 2019（4）：174-175+189.

基金项目：2021年度广西高等教育本科教学改革工程项目（2021JGB179）;2020年桂林电子科技大学教育教学改革项目（JGC202015）。

作者简介：李玉寒（1991年—），男，汉族，山东德州人，实验师，在读博士，研究方向为机电一体化、机械工程训练实践教学。6766FCCE-46D8-4394-A07B-557569F2C7F0