以技能竞赛为载体的“工程训练”教学模式探讨

郝亚 许家宝 张志刚

[摘 要] 该文认为，新工科建设对工程训练教学实践提出了更高的要求，针对目前工程训练在教学内容、教学方式等方面存在的主要问题，提出了以技能竞赛为载体的工程训练教学模式。全国大学生工程训练综合能力竞赛与工程训练教学联系紧密，目标与“新工科建设”的要求相符，将其命题的部分内容融入到工程训练的教学中，通过“任务驱动”式教学、在考核上加强对质量管理，以赛促学，以学促赛，可以有效提高工程训练教学效果。

[关键词] 新工科建设;工程训练;技能竞赛;任务驱动

[基金项目] 2015年度安徽工程大学校青年基金（2015YQ11）

[作者简介] 郝 亚，就职于安徽工程大学工程研发与训练中心。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）23-0329-02    [收稿日期] 2019-11-13

一、引言

为应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，主动服务国家创新驱动发展和《中国制造2025》、“互联网+”等重大战略以及“一带一路”倡议的实施，教育部提出了“新工科建设”。作为工科类高校中教学规模最大、学生受众人数最多的实践教学基地，工程训练中心在高等工程教育中占有举足轻重的地位。新工科引领性、交融性、创新性、跨界性、发展性的特征对工程实践教育提出了更高要求[1]，因此探索工程训练教学改革新思路、新途径和新方法成为了“新工科建设”不可回避的问题。

全国大学生工程训练综合能力竞赛是基于工程训练教学平台开展的一项科技创新实践活动，以“重在实践、鼓励创新”为指导思想，其目标与“新工科建设”的创新性要求一致，因此本文提出以该竞赛为载体的工程训练教学模式。

二、工程训练教学存在的问题

目前，工程训练教学对于新工科建设提出的新任务、新目标之间仍存在较大差距。

（一）教学内容多学科交叉融合不够

新工科要求工程教育必须突破工科门类和专业的划分，重视不同学科专业之间的交叉和融合，使之能够胜任各种复杂工程问题的解决。我国547所理工科院的工程训练中心是与2006—2010年实施质量工程项目期间建立的，绝大部分是从以前的金工实习基地转换而来。其实习的内容具有浓重的“金工”“机械”色彩[2]，而机电结合、设计与工艺结合以及理工文管之间的结合则相对较弱。一些传统的工种至今未突破单一零件、单一工序的限制。

（二）工程训练教学模式比较单一

工程训练作为一门实践性比较强的课程，普遍采用灌输式的理论教学，然后教师演示、学生照做的实践操作教学。从学生方面来看，这种模仿式教学缺乏探索性独立思考的机会，学生感觉枯燥，因此积极性和创造性很难被激发。

教学相长，单一的教学模式也容易使教师失去热情，忽略新知识新技能的扩充，不利于教师的成长和发展。

（三）产品质量意识不足

如今中国制造业正在转型升级，质量问题是个大问题[2]。在工程训练教学过程中，部分高校和教师只是把重点放在如何操作设备做出产品，而缺乏对学生质量意识的培养，对产品质量的管理和控制也不到位，对零件检测的手段简单。最终导致学生对产品加工精度、表面质量缺乏概念，很难做出完美的产品，这不利于学生今后适应工作岗位，也不利于其精益求精的“工匠精神”的培养。

三、基于竞赛的工程训练教学模式

全国大学生工程训练综合能力竞赛与工程训练教学联系紧密。命题要求学生既相对分工又密切合作，进行相关的理论分析、功能和结构设计、工艺方案设计、管理对策分析，并完成实物作品的制作。其中涉及车、铣、钳工、数控车、数控铣、3D打印、激光加工、电路板焊接等众多工种。

安徽工程大学已参赛五届，屡获佳绩，笔者作为指导教师受到启发，尝试对数控铣床教学加以改革创新。

1.在教学内容上，打破按工艺分割、加工同一零件的教学模式，选取具有鲜明工程背景的无碳小车。由学生自主设计小车零部件，并划分工艺完成加工。由于引入了真实产品[4]，激发了学生的积极性，同时也能增大工程训练综合能力竞赛的影响力，吸引更多同学参赛，达到以赛促学、以学促赛的双重目的。

在数控铣床教学中，教师限定设计的方向和难度。既要有该工种的纵向深入，又要有横向比较，从而使学生建立以工程项目为核心的系统思维方式，培养系统工程意识。

2.在教学方式上，采取“任务驱动”式的互动教学，充分发挥学生的主体作用，设计任务由学生分组、组内分工完成，教师参与完善设计;学生分析工艺、制定加工方案，教师做最后审核;教师只做基本操作演示和安全教育，学生采取“边做边学”。

在课程进度上，应充分考虑犯错导致返工的时间，注意学生之间差异以进行差异化教学。整个过程鼓励学生主动探索、大胆实验、积极交流分享。

3.在课程考核上：除了考勤、理论成绩和操作成绩等，引入废品率、加工成本、加工质量等考核点并加大成绩比重，加强对产品质量的管理和控制，推动学生建立质量意识，变“成绩”第一为“质量”第一。

同时，工程训练中心应建立具有丰富资源的测量教学平台，综合应用各种测量手段，形成常规测量、精密测量、先进手段测量相结合的完整体系，充分利用本校设备资源，拓展如三坐标测量等现代精密测量设备，实现多种复杂几何形状的测量。

四、小结

全国大学生工程训练综合能力竞赛与工程训练教学联系紧密，目标与“新工科建设”的创新性要求一致，将其命题融入到工程训练的教学中，通过“任务驱动”式教学、在考核上加强对质量的管理，可以进一步提高教学质量。

通过教学实践，笔者发现，新的教学模式课堂氛围活跃，学生参与度高，教学效果明显提高。学生通过课堂了解了全国大学生工程训练綜合能力竞赛并表示出浓厚的兴趣，经过大赛的同学对产品的设计、加工工艺、加工质量控制会形成更为全面和深刻的认识，参赛也提供了与其他学校和企业交流的平台，开拓了视野，从而真正实现了以赛促学、以学促赛。

參考文献

[1]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（9）：9-18.

[2]李翠超，张培艳，凌芳.能力输出和过程控制的实践教学改革探索[J].实验室研索，2019（8）：228-231.

[3]李春阳，郑艺，付铁.基于学科竞赛的实践教学模式研究与实践[J].实验技术与管理，2019（10）：209-210.

[4]欧阳陵江，张剑.基于真实产品加工的竞技式学习模式探索[J].教育教学论坛，2019（47）：131-132.

[5]陈志新，郝宇楠，陈歌，等.基于任务驱动的物流类“工程制图”课程改革探索与研究[J].实验技术与管理，2018（52）：113-114.

Discussion on the Teaching Model of Engineering Training Course Based on Skill Competition

HAO Ya，XU Jia-bao，ZHANG Zhi-gang

（Engineering R & D and Training Center，Anhui University of Engineering，Wuhu，Anhui 241000，China）

Abstract：The construction of Emerging Engineering Education has put forward higher requirements for the teaching practice of Engineering Training course.Aiming at the main problems in the current Engineering Training course in terms of teaching content and teaching method，the paper proposes the engineering training teaching model based on skill competition.The national college students engineering training comprehensive ability competition is closely related to the teaching of Engineering Training course，its goal is in line with the requirements of the construction of the Emerging Engineering Education，and part of its proposition is integrated into the teaching of the Engineering Training course.Through task-driven teaching，it is possible to strengthen the quality management in the assessment，promote learning by competition，and promote competition by learning in turn，which can effectively improve the teaching effect of Engineering Training course.

Key words：construction of Emerging Engineering Education;Engineering Training course;skill competition;task-driven model