基于学科竞赛的项目驱动式工程训练教学改革与探索

杨兴文 王文胜

摘 要

本文以中原工学院工程训练课程教学改革实践为例，分析了目前工程训练在高素质创新性人才培养方面存在的问题和不足，并结合我校在学科竞赛上的优势经验，将学科竞赛引入常规的工程训练，通过以学科竞赛的项目驱动式工程训练开展，将孤立的各工种密切联系起来，并充分地调动了学生参与竞赛项目的热情和兴趣，促使学生在知识储备、创新能力、工程素养、动手实践能力的综合能力提升，并取得了丰硕成果，同时找出了项目运行出现的问题并给出下一步努力的方向。

关键词

工程训练;学科竞赛;项目驱动;教学改革;成效

中图分类号： G451.2                        文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.007

Abstract

This article takes the teaching reform practice of the Engineering Training Course of Zhongyuan Institute of Technology as an example，analyzes the problems and deficiencies of high-quality innovative talents in engineering training，and combines the advantages and experience of our university in the discipline competition to introduce the discipline competition into the routine project training，Through project-driven engineering training based on discipline competitions，which closely connects isolated types of work， students'enthusiasm and interest in participating in competition projects were stimulated，The comprehensive abilities of Students' knowledge reserve，innovation ability，and engineering literacy，hands-on practical ability have been improved，And the project has achieved fruitful results. At the same time，Problems in project operation have been identified and the direction of further efforts has been given.

Key Words

Engineering training;Discipline competition;Project-driven;Teaching Reform;Effect

0 引言

随着经济全球化、信息化、网络化及科学技术的快速发展，如何高速、高质量地培养学生的工程意识、创新意识和科技创新能力，使之既具备专业知识，又具有较强的实践动手能力，已成为我国高等工程教育界研究的一项重要议题[1]。尤其是我国在2013年加入《华盛顿协议》后，将工程教育逐渐推向全球化，协议中提出的本科毕业生应具备的11种能力，可以认为是国际工程界及国内高等工程教育对新世纪人才培养的新要求[2]。正是在这样的背景下，工程训练作为一门集知识、技能、创新、实践性于一体的综合性工程实践技术基础课[3-4]，其承担的使命越来越重，现代科技的飞速发展，新材料、新技术、新工艺的不断涌现，新产品更新换代时间明显缩短，使得工程训练课程必须紧扣时代，不断更新和丰富教学内容，才能满足现代社会发展对高素质创新性工科人才的需要[5]。本文以中原工学院工程训练课程教学改革实践为例，重点阐述本校在基于学科竞赛的项目驱动工程训练方面做一些工作。

1 常规工程训练现存的问题和不足

随着现在经济的发展，中国加入《华盛顿协议》，工程教育越来越注重培养学生工程意识、创新意识及科技创新能力，再加上复旦共识、天大行动、北京指南等新工科三部曲的推动下，新工科建设如火如荼地开展[3]，不仅仅要求学生具有完备的知识体系结构，而且学生还要具备较强的实践能力、创新能力，这也就进一步加速了传统的金工实习向综合性的工程训练转变[6]。

但是目前的工程训练课程存在着很多问题和不足：

（1）课程的定位仍比较模糊，新工科建设培养人才的创新实践效应仍未凸显

工程训练中心是我国工程教育的重要载体，本应在新工科人才培养中起到关键性作用，但是事实证明，国内的工程训练中心改革比较滞后，工程训练课程定位仍比较模糊，课题培养体系遵循的仍是传统的人才实践培养体系。虽然在课程内容上进行了丰富和融合，但是其实质没有太多的改变，教学模式和手段上仍较为单一，就本校工程训练来看，仍旧是针对某一专业统一排课，模块化实习，并未凸显出培养学生复合型、创新性能力的积极转变，人才创新实践培养仍比较初级。

（2）教学模式单一化严重，创新性缺乏

对于我校机械类学生工程训练，在实习内容上，突破了传统的金工实习单工种、纯技能式的训练，通过精选传统训练内容，补充“新技术、新设备、新工艺”，将金工实习与电工电子实习相结合，实现机电一体化训练，同时升级补充了部分数控、数铣、加工中心、机器人等实习项目，在量上确有较大提升;但是教学模式上却仍单一，仍是以教为主的教学模式，由教学团队根据学生人数、师资情况统一编排实习;比如训练的项目、内容、时间都是提前规划好的，再加上设备的限制，为了便于排课，使得人员和设备效率最大化，基本上各个工种之间的密切联系都被人为的分割开了，使得车、铣、刨、磨、钳等工种做出来都是独立的工件，这种模式最大的问题就是导致学生学习的积极性、自主性、创新性不夠，容易使学生形成固化的思维模式，从而限制学生的创新性思维发展，也不利于学生工程意识、工程素养的培养。这也是目前绝大多数工程训练中心面对的共性问题，亟待解决。

（3）师资水平不高，教师观念转变困难

师资水平也是影响新工科背景下高素质创新性工科人才培养的关键。目前包括我校在内的国内绝大多数的工训实践指导教师为“工勤人员”，这些人员虽然具有较高的机床实际操作能力，但是在新形势下，其思想观念、知识水平、学习新事物能力的兴趣都不容乐观，相当多的教师已经执教近二三十年，传统的固化金工实习思维、安全意识大于天、教学改革意愿不高等现实因素制约了工程训练课程的品质提升。

2 基于学科竞赛的项目驱动工程训练模式构建与运行

2.1 基于学科竞赛的项目驱动工程训练理念构建

为突破上述的工程训练人才培养困境，我校工程训练中心课题组多次开会研讨工程训练的改革方向和思路，最终确定工程训练要实行多方的协同育人、学科交叉融合、创新人才与个性化人才培养、以学科竞赛项目驱动为抓手的人才培养模式，紧紧依托我中心在学科竞赛上的优势经验，将学科竞赛融入日常的工程训练培养模式中来，通过学科竞赛的项目驱动形式，在工程训练中注重培养学生解决实际工程问题的能力，注重对学生创新意识和创新思维培养，同时培养学生的团队协作精神、组织和竞争意识、实践和科研能力，为新工科人才培养探索出一条可行的道路。

2.2 基于学科竞赛的项目驱动工程训练运行模式

我校将历年参加的大学生工程训练综合能力竞赛和大学生机械创新设计大赛的比赛项目融入日常的工程训练中来，根据大赛和工程训练项目的相关度，将工程训练科目分为四大项目，分别为机械创新、无碳小车、智能物流、机器人等。每个项目组组建教师团队，由教师团队发布项目任务要求、实习安排、考核指标等;在学生来实习之前，将项目课题发布给学生，让学生根据自己的兴趣爱好进行项目选择，为避免项目人数过度不均，一般会设置人数上限;根据所选的项目不同，其实习工种的种类、次序也略有不同，這样做的目的就是改善之前实习项目数量过多，但相关性差，以至于学生短时间内不能将相关工种有机地结合起来;在工程训练期间，将学科竞赛的项目贯穿始终，使得学生的学习目标非常明确，整个实习过程围绕着做成一个完整的竞赛作品（如停车助力装置等）展开，同时在实习过程期间，引入专题讨论环节，学生需要根据实习进度、项目进度合理安排时间，分组讨论并制作PPT，按时进行汇报，在这个过程中不仅锻炼了学生的时间自主分配能力，也培养了学生的沟通、协调、总结、演讲等各方面的综合素质;在工程训练的最后一周为竞赛作品制作时间，所有的同学都需要参与到作品的制作中去，真正地将学科竞赛项目驱动惠及每一个同学，以往的学科竞赛往往是选拔进阶式的，相当多的同学都没有参加的机会，更谈不上能力锻炼，而经过这种竞赛形式的项目驱动工程训练，使得学生全员参与，大大提高了学生的项目参与感、荣誉感;在工程训练最后阶段，根据项目组的不同，会进行最终的作品展示、设计答辩、专家点评等环节，真正地使学生在这个过程中知识储备、创新能力、工程素养、动手实践能力都能得到长足的进步。

3 取得的成效及存在问题

关于学科竞赛的项目驱动式工程训练教学模式，我校已运行两年。这种依靠竞赛进行项目规划和设计，构建“赛训结合，项目驱动”的创新性教学理念，让学生在日常工种的实训中去考虑设计、加工、制作工艺、装配、创新等各方面内容，使得日常的实习教学不再是按部就班、冰冷孤立的教学单元，而是活灵活现、充满生机、充满创新的有机创新工场，真正实现了工程训练的“边做边学，边学边做”，有意识培养了学生需具备的工程意识、创新思维，为人才的复合型、创新型、应用型人才培养提供了一条实用可行的新路子。在项目运行两年中，通过竞赛项目驱动选拔的优秀学生在第八届大学生机械创新设计大赛中荣获国家级二等奖1项，省级一等奖2项，二等奖4项，三等奖7项;在2019年6月份的大学生工程训练综合能力竞赛中荣获国家级特等奖2项，一等奖2项，二等奖3项，三等奖4项，成果丰硕。而且在开展学科竞赛项目驱动的过程中，也极大地激发了教师的参与热情，而且部分教师还主动自我学习，更新知识储备，与学生共同寻找解决问题的方法和创新点，师生合作联动效应初显。

当然，在项目运行过程中，也存在一些实际问题，比如学生以项目团队形式进行，可能会出现部分学生浑水摸鱼，不参与团队活动却享受团队成果的情况;另外出现部分优秀学生在工程训练过程中项目做得非常成功，但随着实习的结束，没有继续深入下去，致使优秀的成果没有更好地展现出来;下一步将根据项目驱动的运行情况，继续深化项目驱动的工程训练模式，从多方面去出台、完善更好的项目运行体制，为新工科下人才培养模式继续探索。

参考文献

[1]于兆勤，吴福根，郭钟宁，等.基于项目驱动的现代工程训练方法研究[J].实验室研究与探索，2012（8）：131-133.

[2]张艳蕊，毕海霞，王伟，马玉琼.基于《华盛顿协议》的工程训练开放教学体系的构建与实践[J].实验技术与管理，2015，32（03）：199-202.

[3]叶晓勤.新工科背景下工程训练中心创新人才培养探究[J].实验技术与管理2019（12）：274-277.

[4]张红梅，孙永吉，王栋梁，等.提高工程训练水平 培养创新人才发展——新工科背景下先进制造工程训练基地建设的探索与实践[J].教育现代化，2018，5（53）：26-27+32.

[5]郭莉，陶玉贵，许家宝.新工科背景下工程训练体系建构的路径思考[J].教育现代化，2019，6（61）：101-102+113.

[6]王秀梅，韩靖然.新工科背景下工程训练中心存在的问题与实践转向[J].实验技术与管理，2019，36（09）：8-11+18.