基于大学生科技创新能力培养的工程训练教学改革研究与实践

廖维奇 魏德强 黄嫦娥 刘建伟 王喜社 吕汝金

摘要：本文主要阐述了桂林电子科技大学机电综合工程训练中心在机械工程训练实践教学改革过程中的实践经验，通过对教学体系、教学模式、教学内容和教学方法的不断改进和完善，促进学生科技创新能力的培养和提高。

关键词：教学体系;教学模式;教学内容;科技创新能力

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）43-0099-02

随着科学技术的迅速发展和教育改革的不断深入，为适应工业界对具有实践性、创造性等综合能力强、素质高的工程技术人才的迫切需要，我国高等教育正在逐步实现由传统的应试教育向现代的综合创新型素质教育转化。工程训练作为学生实践能力的教育培养体系，其内涵也从传统的“学习工艺知识、提高动手能力”朝着“增强工程实践能力，培养创新精神和创新能力”方向发展。为此，必须完善机械工程训练教学体系，建立与之相适应的教学模式，将工程训练内容与培养学生科技创新能力相结合，改革工程训练教学方法，为国家培养更多、更优秀的创新应用型人才奠定基础。

一、完善机械工程训练教学体系

1.教学体系。根据不同专业和年级，将机械工程训练分成工程认知实习、工程基础训练、工程强化训练、工程综合训练4个不同阶段来进行，让工程训练贯穿学生的整个大学阶段，形成多层次、递进式的实践教学体系，并采取“基础训练+项目驱动”的教学模式，促进学生科技创新能力的培养和提高。

2.教学内容。在原有实训内容的基础上，增加激光加工、数控冲等新的教学内容，同时为了满足部分学生的兴趣爱好，增加《特种加工》、《数控技术加工》、《鈑金加工》、《综合实训》等通识教育课程，拓宽学生的工程视野。在项目驱动中，由学生自命题进行创意设计训练，自行设计，自己编程、建模、加工，最后完成作品，培养学生的创新意识和能力。

3.教学方法。改变传统的教学方法，从以教师为中心转为以学生为中心，充分调动学生的主观能动性和创造性，大力提倡启发式、讨论式的教学方法。改变原有“零件生产”的教学模式，革新为“工程产品”教学模式，在工程综合训练教学中鼓励学生自行设计，培养学生的创新意识和能力。为学生营造一种真实的工程氛围，同时通过训练过程中的合作，培养学生的团队精神和群体合作能力及组织、管理能力。基于金工实习原有的“师傅带徒弟”式教学方法，拓展多媒体教学、网络教学、综合训练、创新设计、自命题创意等多方位的教学方法。

4.教学效果。中心不断地通过对工程训练教学模式、教学内容、教学方法的改革与完善，培养了学生的工程意识和团结协作精神，增强了学生的工程实践能力和科技创新能力，改变了之前以培养学生基本操作技能为主的培养目标，也取得了较好的教学效果。近几年，学生在各项比赛中也取得了优异的成绩。

二、“基础训练+项目驱动”训练模式和“集中+开放”教学方式

传统的金工实习主要以各种独立的训练项目，如车工、铣工、钳工等为教学内容，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，但缺乏对工程项目生产流程、工艺技术等内容的整体认识，大大限制了学生的科技创新意识和工程实践能力的培养。中心采取“基础训练+项目驱动”的新工程训练模式，以工程项目完整的操作流程为教学内容进行训练，通过项目训练，培养学生的工程实践能力。由于学生实习时间有限，为了保证该训练模式的顺利进行，中心采用“集中+开放”的教学方式。“集中”训练（14天），主要完成车、铣、刨、磨、钳、焊接、数控车、数控铣、加工中心、特种加工等所有实训内容的集中学习和操作;“开放”训练（15天），每批次学生按照5～6人/组自由组队，在规定的时间内提出一种基于工程目标的综合创新作品的设计方案，通过指导教师组的审核即可开始创新作品的加工、装配、调试、检测等内容。在此过程中，学生根据个人需求自由预约开放时间。为了防止开放过程中学生实习时间“偷工减料”的现象，要求对每位学生的开放时间不少于40学时。“基础训练+项目驱动”工程训练模式实现了四个转变：从传统金工重技能向现代工程训练重工程能力的转变、从按部就班向自主创新设计的转变、从单工种独立训练向多工种交叉综合创新训练的转变、从个体能力培养向团队协作能力培养模式的转变。

三、学生科技创新能力的培养

创新能力的培养和学生个性的发展密切相关，要爱护和培养学生的好奇心、求知欲，因此中心开设了《特种加工》、《数控技术加工》、《钣金加工》、《机械综合创新设计》等通识课程，以满足学生学习的个性化需求，帮助学生自主学习、独立思考，保护学生的探索精神、创新思维，营造崇尚真知、追求真理的氛围，为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境。通过组织有针对性的训练，大大提高学生的工程实践能力，使学生由“仅仅有所知”变为“尚能有所为”，从而促进学生知识向能力的高效转化，进而促进学生创新思维的固化。

通过组织学生以项目的形式参与导师制、各级机械创新设计制造大赛等方式，让学生在“做”中学，开拓创新，并为他们提供科技创新所需的场地、器材、辅导师资等科技创新环境;让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养科学精神和创新思维，重视培养收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力、语言文字表达及团结协作和社会活动的能力。

为了更好地培养学生的科技创新能力，中心成立了工程训练创新基地和桂翎车队两个科技创新组织，搭建了全国大学生工程训练综合能力竞赛广西竞赛和广西高校大学生创新设计与制作大赛两个平台，专门为学生进行创新实践、科技制作、毕业设计及个人业余学习提供全方位服务。科技创新组织形成“以竞赛为主线，以学科为依托，导师指导、学生自我管理相结合”的管理模式，学生按“自愿报名—基础理论与实践培训—赛前强化培训—竞赛—科研训练”的流程进行创新实践活动，逐渐成为广西区内具有较大影响力的工程训练创新实践平台。

四、加强师资队伍建设

为了提高机械工程训练的教学质量，培养学生的创新能力，各项目的训练实行指导教师负责制，在骨干教师和老教师传帮带的作用下，已经建立起一支业务精良、技术精湛的实习指导教师队伍。同时，鼓励教师多次参与技能培训。中心于2015年引进了两名研究生，加强对学生科技创新的理论指导，使得中心教师的知识结構、学历结构和年龄结构有了很大的改善，更趋合理，从源头上保障师资队伍的高水平，为学生创新能力的培养提供了师资保障。

五、小结

工程训练教学改革研究，正处在探索和尝试阶段，到目前为止，并没有成功的经验可寻。通过工程训练教学改革的实践，我们总结出了以下几点体会：（1）改变原有“零件生产”的教学模式，革新为“工程产品”教学模式，鼓励学生自行设计，自己编程、建模、加工、装配、调试，最后完成作品，培养创新意识和工程实践能力。（2）工程训练基地在提供正常教学服务的同时，还为学生进行创新实践、科技制作、毕业设计及个人业余学习提供全方位服务，即实施全方位、开放式的工程训练教学模式，最大程度地利用工程训练中心的资源。（3）为学生提供科技创新所需的场地、器材、辅导师资，组织学生以项目的形式参与制作机械创新产品，积极参加各级机械创新设计制作大赛，让学生在“做中学、学中创”。在此基础上，建立起一支业务精良、技术精湛的实习指导教师队伍，为学生创新能力的培养提供师资保障。

参考文献：

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Sdudy and Practice of the Teaching Reform of Engineering Training Based on Cultivateing the Students Innovation Ability

LIAO Wei-qi，WEI De-qiang，HUANG Chang-e，LIU Jian-wei，WANG Xi-she，LV Ru-jin

（Guilin University of Electronic Technology，Guilin，Guangxi 541004，China）

Abstract：This paper elaborates practical experience of the Mechanical and Electrical Engineering Training Center of Guilin University of Electronic Technology in the processing of mechanical engineering practice teaching reform. Through adjusting of teaching system，improving teaching modeling，renewing teaching content and improving teaching methods，it has been trained and promoted the students' scientific and technological innovation ability.

Key words：Teaching system;Teaching modeling;Teaching content;Scientific and technological innovation ability