王其兵 陈书法 金孝红 杨瑞军 张海涛 张石平 邵立
[摘 要]为提高非工程类大学生(指人文、社科、经管类大学生,以下简称“文科类大学生”)工程实践能力、创新意识与学习兴趣,通过优化传统加工、现代先进制造及电工电子等训练项目教学内容,改革传统的教学组织模式。实践证明,提高了文科类大学生参加工程训练的兴趣,增强了其工程素质与创新能力,实现了工程训练由“以教师为主”向“以学生为主”的转变,学生由“被动训练”向“主动训练”的转变。
[关键词]工程认知;工程训练;多学时项目;少学时项目;考核方式
[基金项目]2017年度江苏海洋大学重中之重教改基金项目“大工程观背景下大学生工程训练多层次模块化教学体系构建与实践”(XJG2017-1-16)
[作者简介]王其兵(1968—),男,江苏连云港人,工学学士(在职研究生毕业),江苏海洋大学工程训练中心基础训练部主任、高工、副教授,主要从事工程实践教学、材料成型技术及装备以及CAD、CAE、CAM应用研究;陈书法(1970—),男,江苏连云港人,工学硕士,江苏海洋大学机械与海洋工程学院党委书记、教授,主要从事高效自动化农机装备技术、先进制造技术研究。
[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324(2020)27-0183-02[收稿日期] 2019-10-29
一、引言
美国、英国、加拿大等是早期加入《华盛顿协议》的国家,从20世纪80年代开始,开展了一场“大工程背景下的工程教育”改革,更加重视工程教育的应用性、实践性和创新性[1-3]。国内清华大学、四川大学、中南大学等高校早在20世纪末就率先对文科类大学生开设工程训练实践教学,各高校工程训练内容、训练模式也各有特色[4-7]。大连理工大学、南昌大学、江苏大学等高校工程训练中心模块化教学,网上选课系统开出多种训练项目可供学生选择[8-11]。
江苏海洋大学是一所省属本科高校,工程训练自2015年已成为在校文、理工各类大学生的公共基础必修课。在2015年工程训练教学改革初期,存在许多问题。一是师生参与教学改革的积极性、主动性不高。二是传统理工科工程训练教学内容不能很好地吸引文科类大学生。三是打破以往以自然班级为单位的统一课程表、统一训练内容的“被动式学习”传统教学组织模式,难度较大。为激发学生学习工程训练的兴趣,如何增加学生的自主性、个性化学习?如何在众多工程训练项目“菜单”中,选择学生喜欢吃的“大菜”与“小菜”组合?下面就目前采取的措施方法简述如下。
二、工程认知模块训练教学改革与实践
根据工程训练中心(以下简称“中心”)师资、训练室设备、训练室空间等情况,每一批次每天安排约350个文科类大学生进中心接受训练(注:同一批次学生每周一天),该模块时间为2天。把这些学生分成6组,首先分别由中心领导及教学部主任安排80分钟时间进行实习动员,向学生介绍中心概况、课程性质和目的、特征、训练任务等。然后各组根据课程轮换表分别到普车、数车、钳工等训练室,分别由老师安排45分钟时间介绍各自训练室概况、训练目的等。
三、多学时项目模块训练教学改革与实践
多学时项目训练模块,每个模块训练时间为4天,中心给出铸造—工艺品制作、车工—工艺品铝质小锤制作、钳工—铝质七巧板制作、数控车—铝质工艺品制作、特种加工—创意作品设计及加工、快速成型—3D打印、电子训练—收音机装配等9个项目,有时会根据师生数量给出7个或8个训练项目。文科生根据前面花费2天时间在工程认知模块训练所了解的内容,进入学校教务选课系统,从9个项目中选择自己最感兴趣的一个,改变了过去每个工种训练室都要去泛泛实习训练而不深入的做法。如:某个同学选择了车工,那么其他多学时项目就不能再选,该文科生通过为期4天的普车训练,不仅学会认识简单回转零件工程平面图、装配图,能开动车床循序渐进地加工铝质工艺小锤手柄、锤头,而且还能按照配图要求将手柄、锤头装配起来(如果尺寸不合格,就装不起来)。再如,某个同学选择了数车,同样其他多学时项目就不能再选,该文科生通过为期4天数车训练,不仅学会识东方明珠模型平面图,能根据图纸编程序、能开动数控车床仿真模拟测试程序,还能循序渐进加工出图纸所示的铝质工艺品。通过4天的训练,有的同学还3D打印出坦克模型、铸造出小飞机模型、装配出收音机等,从而培养文科生或非机械理工类学生、创新意识、质量意识、工程意识、安全意识等。
四、少学时项目模块训练教学改革与实践
少学时项目训练模块,每个模块训练时间为1天,中心给出焊接、铸造、车工、钳工、铣刨、数控车、数控铣、柔性制造、特种加工、快速成型、电子训练等12个项目,有时会根据师生数量给出10个或11个训练项目,供文科生选择。文科生根据前面在工程认知模块训练所了解的内容,进入学校教务选课系统,从12个少学时项目中选择自己最感兴趣的3个,但不能与长学时项目相同。如某个同学长学时项目选择了车工,那么少学时项目就要选择车工以外的其他任何3个项目组合,如选择焊接、快速成型、电工3个训练项目组合,或选择钳工、特种加工、柔性制造3个训练项目组合等。文科生通过长学时项目进行深入训练,并通过3个少学时项目开阔工程视野。
五、考核方式教学改革与实践
文科生经过2周的工程训练,其成绩又如何给出呢?初期是照搬理工科考核方式,其效果并不理想,后来随着以上教学模式的改变,考核方式也随着改变。学生的成绩有以下几部分构成:工程认知模块占15%,主要考察出勤情况、文明实习;多学时训练项目模块占40%,重点考核操作训练(包含各工种出勤情况、安全操作、文明生产、操作技能、工件作品考核等);3个少学时训练项目合起来占30%,每个占10%,主要考察工种出勤情况、安全操作、文明生产、操作技能等;实习报告占15%,重点写多学时训练项目报告。课程考核实行一票否决,即:构成总成绩的任一单项(共6项)不及格,則工程训练课程成绩即为不及格。
六、結语
通过以上工程认知模块训练、多学时项目模块训练、少学时项目模块训练及考核方式的教学改革,文科类大学生工程训练实践教学效果明显提升。一是文科生选课、上课的积极性得到极大提升,他们担心选课迟了,选不上自己心仪的训练模块。二是文科生通过多学时项目训练,制作出心仪的作品,甚至连自己都不敢相信,一个文科生能根据图纸编程开动数控机床加工出一个工艺品;能操纵数控3D打印机、打印坦克模型;通过焊接电路板、组装电器零部件来装配收音机,进而发出美妙的音乐,非常有成就感;甚至有的文科生,从此改变了人生方向。三是文科生通过多学时项目和少学时项目组合搭配训练,不仅增强了工程素质,开阔了工程视野,提高了自己动手能力与创新能力,而且实现了工程训练由“以教师为主”向“以学生为主”的转变,学生由“被动训练”向“主动训练”的转变。
参考文献
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