基于项目教学的综合工程训练改革与实践

周国玲 张晓晖 郑勐 何望云 尚军

摘 要：为了使工科高校综合性工程训练中心在学校的人才培养中发挥更大的作用，针对当前国内工程训练教学体系中普遍存在的“综合性训练涉及面窄、工程实践过程不够完整、学生受益面有限”等问题，面向全校工科学生，确立了“打破专业界限，拓宽专业领域，注重实践过程完整性，立足工程素质培养，提高工程实践能力，培养创新意识”的工程训练教学改革思路，进行了基于项目教学的综合工程训练改革与实践，带动了工程训练中心教学、管理、运行、建设等各方面工作的全面变革，取得了显著的成果。

关键词：综合工程训练；项目教学

国民经济建设与社会发展对大学生的工程实践能力和综合素质提出了更高的要求。工程训练中心作为工科高校重要的工程实践教学基地，所具有的学科专业综合性和教学场景真实性，决定了其能够而且应当在学生的工程能力及综合素质培养中发挥重要作用[1]。自教育部2003年启动高校本科教学工作水平评估，2004年启动国家级实验教学示范中心申报以来，国内大部分工科大学综合性工程训练中心的硬件条件有了极大的改善，但各高校工程训练中心如何在学校的人才培养中发挥更大的作用，依然是一个迫切需要解决的问题。针对当前工程训练教学体系中普遍存在的“综合性训练涉及面窄、工程实践过程不够完整、学生受益面有限”等问题[2]，进行了基于项目教学的综合工程训练改革与实践，取得了显著成果。

一、注重“学习延伸”的项目实践教学新模式

项目教学法[3]是使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。在项目教学中，学习过程就是一个人人参与的实践创造活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的整个过程。项目教学法的教学效果与项目命题具有直接的关系。从项目教学法的基本特点来看，通过一个难度适中、完整的工程项目的真实体验，对于学生工程能力和综合素质的培养毋庸置疑是有益的，但若要达到激发专业学习兴趣并明确专业学习方向的目的，却需要认真的研究和分析。经多次讨论、研究并进行教学试点，确定了以下项目命题原则：

（一）项目命题尽量覆盖专业大类具有共性的知识，并适合学生当前的学习阶段

各大类专业均有本类学生普遍要求的专业理论与知识，项目命题尽量覆盖专业大类具有共性的工程技术知识与理论，如电类学生主要有电路、电子学、C语言等，机类学生主要有机械制图、电工电子基础等。通过这种方式使学生能够理论联系实际，更为牢固的掌握现有知识与理论，培养综合应用所学知识的能力，实现学生学习的横向扩展，激发学习兴趣。

（二）项目命题中加入后续专业知识的相关内容

在满足前面命题原则的基础上，项目命题加入后续专业知识。针对现阶段的学生而言，虽然这会导致项目部分内容超出了学生现有知识范围，但在教师的指导下，学生通过一定的自主学习，也可完成项目。通过这种方式，使学生对这些未学知识形成初步认识，明确学习方向，实现学生专业学习的纵向延伸。

（三）项目命题导致的系统总体设计必须适合工作任务的合理分配

系统总体设计必须保证项目的分部件设计、加工、制作等工作量适中，易于分配，最终的系统装配、集成、调试过程要求项目组成员共同完成。

（四）项目命题鼓励拓宽学生知识面及创新

项目命题通过一个完整的工程过程来实现，肯定会涉及到交叉专业知识，命题中有意识地强化这一点，可达到扩大学生知识面的目的。此外，创新意识的培养也是课程鼓励的方向，因此命题中一般应具有学生自我发挥的扩展部分。

高等院校低年级学生中，普遍存在着由于对本专业知识体系认识不够，导致学习兴趣不高，学习方向不明确的问题，大大影响了教学效果和培养质量。虽然各专业在低年级学生中普遍开设了导论类课程，但效果并不理想。在项目命题原则中明确指出“加入后续专业知识的相关内容”，其目的就在于通过工程實践，使学生不仅巩固已学知识，而且还能产生更多与专业后续知识点相关的问题。在此基础上，通过教师指导和学生的自主学习，可使其对已经学习和将要学习的专业知识有一个初步的认识，明确专业学习方向，最终实现培养学生工程实践能力、创新意识和团队协作精神的目的，以上称之为注重“学习延伸”的项目实践教学模式。

二、基于新模式的综合工程训练教学运行体系

基于注重“学习延伸”项目实践教学模式的综合工程训练教学运行体系通过设置《工程技术综合实践》课程得以实施。

（一）《工程技术综合实践》课程

1.课程内容及要求

参与课程的学生分组后采用教师命题和自选项目（需通过评审）的方式确定课程项目，在中心教师及实验技术人员指导下，各组学生自主完成一个涵盖设计、开发与制造全过程的机电综合项目（项目解决方案→设计及成本分析→零件加工、制作及采购→项目装配、集成与调试→质量评价及项目说明书）。

2.教学主体和授课对象

课程的教学主体由课程指导组、工艺组、指导教师组及加工指导人员组成。其中，课程指导组负责整个课程的项目评审、教学组织及进度安排等；工艺组负责加工、制造工艺的审核及加工指导人员的工时审核；每个指导教师组一般包括两名教师（机、电专业各1名），指导3-6个学生项目的执行；加工指导人员由一线职工担任，承担所有参与课程学生的加工指导任务。课程对象为已完成基础工程训练的机、电类所有（三年级上学期/二年级下学期）本科学生。

3.课程目标

课程通过自主学习、自主设计、自主实践，真实地体验完整的工程过程，培养学生的工程实践能力；通过项目执行中的组员合作、进度控制、问题解决等培养学生严谨的工作态度和团队协作精神，进而达到提升综合素质的目的；通过项目执行中的问题产生和教师指导，提升学生专业学习的兴趣并明确专业学习方向。

4.教学组织形式及流程

课程采用专题讲座、学生预约指导和自主学习、实践相结合的教学组织形式。课程指导组通过一定数量的集中专题讲座，控制整个课程的教学进度。学生可通过预约指导教师和加工指导人员获取帮助，也可进行自主学习与实践。

（二）注重“学习延伸”的教学方法

注重“学习延伸”的教学方法主要包括以下三个方面。

1.抓实项目命题

项目命题是课程教学效果的基础，项目命题好坏是能否全面实现课程目标的基本条件。项目命题注重知识的点面结合与拓展，同时保证项目组内任务的合理分配和考核指标分解。教师在题目申报时必须对学生的专业培养规格及培养计划进行深入的研究，按照项目命题评审要求填写项目申请表；课程指导组对项目进行答辩评审，对于题目设计不全面的提出修改意见，对于每个项目，课程指导组将会给出一个项目等级，只有通过评审的项目方可作为课程项目。

2.重视项目实施中的“问题产生”与指导

项目实施过程中要求学生认真完成工作日志，尤其需要记录项目执行中遇到的问题。教师在指导学生的过程中，对于超出学生知识范围的内容，需要进行充分的指导与帮助，使学生形成对未知知识的基本认识，了解产生的问题与相应后续课程的关系。

3.重视课后总结

项目完成后，学生需要对项目进行全面的总结。其中，尤为重要的是以各组成员集中讨论的形式，在教师的指导下，相互交流项目执行中产生的问题。从而进一步了解产生问题和后续课程的关系，使所有学生对各自专业领域有一个初步的认识。

（三）学生成绩综合评定方法

评定团队由指导教师组、加工指导人员和组内成员组成，针对组内成员任务完成情况、课后总结、诚信意识、团队意识、安全意识、质量意识、责任意识、管理意识、竞争意识和创新意识等方面进行综合评价，从而促进学生综合素质的提高。

三、基于新模式的综合工程训练教学保障体系

综合工程训练的综合性、系统性、整体性等特点决定了中心的教学改革势必会推动中心各方面工作的变革。

（一）加强学生自主工作区建设，推进实验室开放、共享与复用，建立有利于学生自主实践、资源丰富的先进综合工程训练教学平台

近年来，工程训练中心大力推进学生开放实验室建设，建成了校内规模最大、专业覆盖面最宽、设备配置齐全、环境优良的学生自主工作区，为学生的工程实践提供了充足、先进的开放平台；此外与专业院系开展了设备共享合作（工程机械展室、机械加工工作区的小型多功能车床等），节约了建设成本、提高了设备利用率和使用效益；根据教师自身专业特色和学生需求，投入专项经费，建立了多个特色开放平台；完成了“教学运行及综合管理系统”及“资源信息化共享系统”，保证了中心高效率的运行。

（二）以注重工程实践能力、提倡一专多能为指导思想，加强师资队伍建设

采用外出培训和内部培训相结合的方式，大力挖潜，提高现有实验技术队伍的专业技术水平。形成“专家组+中心专职队伍+兼职指导教师”的实践教学指导队伍。高水平的专家组为中心教学改革指明了方向，稳定的专职指导队伍为教学运行提供了强有力的保障，学科门类齐全的兼职指导教师丰富了中心的实践教学内容。通过这些措施建立起了一支爱岗敬业、团结协作、结构合理、工程实践能力强的稳定实验教学队伍。

（三）采取有效措施，真正实现了全面开放的运行机制

综合工程训练教学的自主分散教学模式，要求工程训练中心必须采用全面开放的运行机制。

1.学生助管員制度确保了中心全时段的开放.中心实行了学生助管员制度，从研究生和本科生中聘请了一批学生助管员，进行培训后参与中心主要开放区的管理，保证了中心的全时段开放。

2.实验室开放与教师考核挂钩，增强了学生自主实践中教师的指导力度.学生开放活动中教师指导的程度直接决定了开放效果的好坏，必须鼓励并保证教师投身于学生的工程技术实践开放活动中。

3.依托学生科技社团开展的课外科技活动提高了学生受益面.为了提高学生课外科技活动的受益面，紧密依托学生科技社团，为他们（校科协、各学院科协等）在中心建立活动基地，开展了一系列培训、竞赛、讲座、学生创新实践等活动，提高了学生受益面。

（四）建立了多方位教学效果评价的教学质量监控体系

在教学效果评价中，学生需要对自己的指导教师、加工指导人员、教学调度情况、专题讲座效果、预约系统、物流管理等多方面进行评价。这种评价对于提高教学效果，发现整个教学系统中存在的问题，提高教学系统运行效率等方面都具有重要意义。

四、结语

本文提出的注重“学习延伸”的项目实践教学新模式突出体现为在适应学生当前知识水平的基础上，尽量覆盖专业大类具有共性的知识，重视横向扩展，激发学习兴趣；同时加入后续专业知识的相关内容，以实现学生专业学习的纵向延伸，明确学习方向。从而达到拓宽知识面、深入后续专业知识的“学习延伸”目的。

参考文献：

[1]鞠晨鸣，徐建成，李涛，袁春华.论工程训练中心的人才培养功能定位[J].金工研究，2007，（3）：21-23.

[2]唐英，孙荣禄，雷贻文，等.关于高校工程训练的思考与实践[J].高等教育研究学报，2008，31（2）：69-71.

[3]李英春，忻志海.“项目教学”的试点与思考[J].实验室研究与探索，2008，（9）：23-27.