“双一流”建设背景下工程实训教学转变的探索实践＊

宋春艳，侯培国，王雪姣，张 爽

（燕山大学工程训练中心，河北 秦皇岛066004）

建设世界一流大学和一流学科，是中共中央、国务院作出的重大战略决策，有利于提升中国高等教育综合实力和国际竞争力。在“双一流”建设中，高校工程训练建设是极为重要的一部分，工程训练作为工科院校的一门专业基础实践课程，该课程主要培养学生对机械的认识、理解、分析、设计以及实践创新的能力，为学生毕业后从事机械方面的工作奠定了重要基础，以及培养非机械专业学生工程素养。工程训练的建设水平标志着一所工科院校的人才培养水平，学科发展高度、专业建设实力。在实践教学过程中，由于传统工程实训的限制，学生缺乏课堂内外的自主学习与实践的能力，存在工程实践训练不足、实践能力和创新能力不够的问题[1-2]。

因此，在“双一流”建设的背景下，本文以工程训练中心现阶段存在的问题，积极探索实践工程实训教学转变，探求出一条工程实训人才培养的道路，发挥工程实训在其教学中的积极作用，助力双一流的长远建设。

1.1 工程实训的教育理念没有更新

与国家推进“双一流”高校对接国际工程教育进展相比，工程训练教学改革相对滞后，在主动对接国际工程教育理念上的意识淡薄。现阶段，大部分工程训练中心依然遵循的是传统的工科人才培养理念，以实践能力为导向，但在教学内容和教学方式上，却未积极向复合型、创新型人才培养转变[3]。

1.2 工程实训模式相对单一

传统的实训模式仍是沿用一个师傅带多名学员的方法，师傅在教学过程中以“知识点讲解+操作演示”为主，学生再进行操作实践。实训模式本身就具有一定的局限性，每一个实训工种学生动手实践的实习任务往往局限于特定的范围，学生的自主学习、自主实践和自主创新被限制，导致学生对实训的积极性不高，对实训认识不够深刻，同时难以满足对学生综合能力全面培养的需求。

1.3 工程实训内容不够充实

工程实训的内容还停留在每个实训项目独立完成一个本实训项目的作业目标零件，如钳工完成锤头，普车完成锥形球头试件，焊接完成小方盒等，完成的作品千篇一律、一成不变。每一个实训项目几乎没有和其他实训项目相互融合，各个实训项目之间缺少有机的联系，实训内容开发不足，忽略了实训工种在实际中的交叉应用，不利于学生开拓创新思维。学生获

1 工程实训教学的困境分析

高校工程训练中心大多是在校办机械厂的基础上发展而来，在创办之初是为了工厂帮扶教学，经过多年的教育发展，之前工程实训的教学理念、实训模式和教学内容已不适应双一流建设新对平台的要求，以及新时期对复合型、创新型人才的需要。得的知识是相对零散的孤立的知识，学生难以构建整体系统的知识系统。

2 工程实训教学转变的思路与目标

针对工程实训的教学困境，对照“双一流”建设的要求，对接国际先进的工程教育理念，积极探索以项目式教学理念进行教学转变，项目式教学是以“问题为中心、学生为主体、教师为引导”的教育方式[4]，依托工程训练中心的现有资源和条件，探索以项目式产出为导向的工程训练实训模式，即学生以小组为单位，在实习周期内完成一个项目制作，实训项目选题不再仅是某一工种的单纯性验证或简单性设计的项目内容，还涵盖了通过方案设计解决实际工程问题的项目内容。在工程训练中注重培养学生解决实际工程问题的能力，注重发掘学生自主学习的内驱力，培养学生的工程意识、团队合作精神和创新思维，为工程训练的人才培养探索出一条可行的道路。

3 工程实训模式的探索

项目式教学在工程实训中的应用，改变以往传统实习灌输型的实训模式，变为强调每名学生个性化的工程训练实训模式。以实习160学时（共4周）为例，项目式实训模式共有4个阶段。

第一阶段为认知实习，实习的第一周采用理论讲解加实训操作，了解普车、普铣、数控车、数控铣、钳工、铸造、焊接、线切割、3D打印、激光打标共计10个工种的基础理论知识，掌握工种设备的原理并能操作使用。

第二阶段为项目设计，实习的第二周学生以小组为单位，小组成员集体讨论进行项目的方案的设计，项目的制作至少采用3个实训工种，体现了金工实习多工种多工艺交叉性特点。完成项目的零件图和装配图，确定加工的工艺流程，选择原材料和标准件。项目的设计提高了学生对实训工种知识的应用探索，培养了学生思维的扩展与创新能力[5]。

第三阶段为项目实施，实习的第三到第四周学生按照项目的设计，自主选择实训工种完成零件的加工，部件的装配以及调试，项目的实施阶段，培养了学生自主安排时间，团队的分工、协作、能力以及实践操作的能力。

第四阶段为项目答辩，最后一天进行实物展示以及提交报告书文档，每个小组选1名学生进行现场答辩，以PPT的形式汇报项目的全周期进程。项目的汇报阶段培养了学生语言的组织与表达能力。

以项目式驱动的实训教学改变了以往工程实训的教学模式，强调以学生为中心，学生自主选择综合项目，为学生提供了自主学习和主动参与的机会，让学生置于做中学的完整过程之中。项目教学法的实习模式可以让学生“在学中做，在做中学”[6]，学生在项目的全过程中，强化了工程实训知识的内化，能够引领学生综合运用专业知识与技能，学生在完成后能够建构完整的知识体系。

4 工程实训教学转变的实践

4.1 网络化辅助基础教学

工程实训每一个实训工种都录制理论课件和实践课件，理论课件可以PPT、思维导图或微课的形式展现，实践课件可以以微课、动画、虚拟仿真的形式展现。保证每一个实训工种课程内容的完整性，课件上传至网上教学系统。其中理论课件对实训工种的基本概念、分类、应用范围以及优缺点进行整理，内容的分布合理，叙述要深入浅出，加深学生对工程训练的理解。实践课件把实训工种的实践操作过程或设备操作流程进行总结，对操作中的重要工序或容易出错的地方进行重点强调。与线下教学相比，线上教学可以在网络空间内，学生的学习时间和空间不受限制，学生可以随时随地学习，在实践中有问题，随时可以查阅。与线上教学相比，线下教学具有真实的实践效果，为学生提供了一个具体实践的空间，学生在实践中感受做中学的乐趣，在加工中体会动手操作的重要性，在装配中感受公差的配合，在调试时感受各微小变化的体验，学生可以真实地感受工程实训的文化。引导学生利用网络资源拓展学习，加强学生对于工程实训最新发展的认识，鼓励学生线上线下听取前沿的工程实训知识讲座，利用综合实训项目的制作引导学生对工程实训的兴趣，培养学生的专业素质和工程兴趣。

4.2 教师角色转变是基础

在工程实训教学转变的过程中，教师首先要认识到自己角色的转变，由传统的“教”转变为“导”，实训的过程中以学生为中心，尊重学生的主体地位，充分发挥学生在项目式教学中的主动性[7]。项目式教学对教师的整体素质要求更高，教师不仅是课程知识的传授者，也是项目的引导者，在项目式实践的不同流程中教师也发挥了不同的作用。给与学生不同的指导和帮助，保证在完成项目的过程中，提供不同的学习机会，保证学生学有所得。在认知实习阶段，教师负责理论知识讲解以及实践操作演示以及安全常识的传授。在项目设计阶段，教师善用实训项目示例、反馈、意见等策略，来引导、协助学生达到项目方案的设计。在项目实施阶段，教师动态跟踪学习小组的实习状态与阶段成果，针对学生的加工过程中的问题，督促学生及时改进和调整，强化实习过程中的灵活性。在项目答辩阶段，教师要善于总结项目的优缺点以及可待完善的地方。教师角色的转变是项目式教学在工程实训开展的基础。

4.3 平台资源建设是保障

为了支撑工程实训教学的转变，确保项目式教学的模式的实施，工程实训的实习场地与设备提供了工程实训转变达成所必须的条件保障与资源依托。继续加大对实训设备的投入，升级现有陈旧的设备，改造相关实训的场地分布，构建以学生为中心的实践平台，通过教学条件与设备资源的有机组合与协同，让学生的学习是理论与实践相融合、课内与课外相结合、线上与线下相混合、为学生提供了一个开放式的学习空间。平台资源的建设要以满足工程实训教学目标为前提，教学环境的改善、实验设备的购置，为学生提供合适恰当的载体，便于学生在实训的过程中获得良好的实训体验。

4.4 持续改进是手段

持续改进可以确保工程实训教学转变目标的达成，持续改进的核心在持续上，持续改进是一种经常性的质量改善活动，可以发生在工程实训实践模式下的任何环节。在教学结束时，通过问卷调查的形式，调查学生对项目式教学的形式、教师的授课内容以及实践环节的满意度，通过学生的视角增加课程反馈的数据信息以进行课程持续改进。持续改进的关键在全体师生，在每一轮的实践中，每一位教师和学生自觉自愿对实践的任何环节出现的问题提出宝贵意见，对实践的模式作出相应的反馈。只有这样的持续改进，才能使得教学质量不断的提升。

通过学生的评价反馈，在工程实训教学转变得过程中持续改进。针对学生提出的关于零件加工的坯料种类不多，尺寸不准确导致材料浪费现象，中心提供多种类型的原材料，购置激光切割机和剪板机，为学生提供各种规格的坯料，方便学生后续的加工，提高材料的利用率；针对学生提出的关于答辩之后教师缺少总结，学生对自己能力短板认识不足的问题，教师在后续的答辩中对项目的优缺点进行总结，并指出下一步完善的方向和目标；针对学生提出关于对以往优秀作品的放置问题，工程训练中心设置工程实训优秀作品展示区，展示创意好、作品好、融合好的实训作品，方便学生欣赏学习、借鉴交流，让学生在此基础上可以设计出更好的作品。

5 工程实训教学转变的效果

首先，调动了学生的积极性，增强了学生的自主学习能力。传统的工程实训的任务内容单一，重复的操作训练单调，学生的积极性不容易调动且认真程度低，实习后的加工工件都做废品处理。转变后的工程实训以项目为导向，学生自主规划项目的内容和进程，从被动学习变为主动学习，学生的积极性和自主性被充分调动。在实习的全过程，学生自主投入实习的时间多，探索与项目相关的工程实训知识，培养学生通过网络检索、文献查阅、书籍阅读、专题讲座、教学网站等多种途径自主学习能力。

然后，激发了学生的创造力，提升了综合运用知识的能力。传统的工程实训缺乏个性化教学内容，学生容易出现惰性化问题，一定程度上忽略了学生创新能力的培养。转变后的项目式工程实训，强调以学生为主体，由传统的教师讲解演示主导，转向学生积极探索思考；由学生模仿操作，转向学生项目创新设计；由学生的理解理论，转向学生对知识的灵活运用。学生自主设计的实训项目，激发了学生的创造力，对学生综合运用知识的能力提出了挑战。对于项目阶段中的问题要团队分析、教师协助解决，学生的自主思维被充分调动，促进了学生综合应用知识的能力。

最后，增强了师生互动交流，培养了学生的团队合作精神。传统的工程实训师生的交流形式较单一，互动少，教师处于主动知识输出，学生处于被动接受。转变后的工程实训，学生是项目的主导者，改变教师与学生单一的教与学的关系，实现了教师与学生双向互动。学生需要教师的指导和督促，教师会根据学生的情况给予指导和帮助，教师在与学生的交流过程中不断地改进教学质量，提升教学的亲和力。在项目实施的全周期内，学生以小组的形式进行相互讨论、相互协商、任务分工、合作协同，从个体学习变为合作学习，改变以往学生之间竞争的关系，建立一种和谐互动的关系，使学生的学习能力得到提升，培养了学生的团队合作精神。

6 总结

本文分析了现阶段工程实训的教学困境，以高校“双一流”建设为背景，提出了工程实训教学转变的思路和目标，并积极探索了项目式教学在工程实训的应用，更新的实训模式包括认知实习、项目设计、项目实施、项目答辩4个阶段。总结了工程实训教学转变成功的4个要素是网络化辅助基础教学、转变教师角色、平台资源建设和持续改进。实践表明，工程实训的教学转变能切实提升教学的质量，提高人才的培养质量。