融合工程实践教学资源的研究——以传统钳工与手工木工实践教学为例

赵 萌， 董宝光， 杨忠昌， 王龙兵， 林蔚然， 罗 勇

(清华大学基础工业训练中心，北京100084)

1 钳工、木工工程实践教学现状

长期以来，清华大学金工实习主要集中在暑期小学期进行课程实践。钳工课程内容主要分为3天型教学环节、2天型教学环节、1天型教学环节，钳工实践教学安排见表1。木工课程主要集中在春季学期和秋季学期，以选修课的形式进行课程实践，选修课程主要以制造工程体验、中华工匠—技术传承与创新、科学史系专题实践、工业系统基础课程为主，选修课程主要以小单元形式展开进行课程实践，以制造工程体验课程为例，木工实践教学安排见表2。

表1 钳工实践教学安排

表2 木工实践教学安排

2 钳工、木工实践教学融合

2.1 建立新型钳工、木工实践教学体系

实践教学从严格意义上来说并不是单一课程知识就可以支撑，但在实际教学活动中往往将实践教学单一化[1-4]。本次课程突破传统工程实践尝试创新融合，在金工实习环节加入木工单元教学模块，本文主要探索传统钳工与木工实际教学模块的融合。具体课程安排为2+1、1.5+0.5天型教学环节，2、1.5天钳工实践教学安排，1、0.5天的木工实践教学安排。以2+1型教学环节相关工艺流程为例，钳工与木工技术为基础实践，主要内容为课程设计与构思、实践产品的融合与展示等。实践教学课程融合内容主要包括基础知识的学习、实践技能的掌握、工程问题的解决能力培养、工程文化素养的培养等方面[5-9]。

2.2 钳工、木工实践教学环节设置

随着实践教学改革的深入，以教学融合进行一体化教学模式在各大高校已经得到广泛的应用。实践教学内容可以划分为钳工实践环节、木工实践环节和融合产品环节3部分。传统的金工实习枯燥乏味，本文大胆构思实现钳工、木工融合方案。钳工以手工操作为主，木工实践主要也是手工操作为主，两者之间的共性是都以手工为主，本次教学实践的目的是以产品为推介，实现两个工种之间的融合，课程以思维导图形式展示融合，融合方案如图1所示。

图1 钳工、木工教学融合方案

(1)钳工技术实践环节学习内容：学习钳工工艺，学习钳工工具基本操作方法，能够独立完成划线、锯削、锉削、钻孔、攻螺纹、套螺纹等加工方法。通过钳工知识工艺的学习，最终完成综合性产品。

(2)木工技术实践环节学习内容：学习木工概述，掌握木工工具基本工艺操作方法，了解木材的认知与使用，掌握划线测量工具的使用，完成综合性产品。

两者之间的定位以手工为主，实践课程工具的操作、工艺、方法之间存在很多共性与差异，以思维导图方式列举，如图2所示。

(3)融合性产品环节学习内容：通过钳工制作起子，木工完成盒子设计制作；钳工制作锤头，木工完成个性化手柄或盒子制作。钳工、木工工程实践教学产品融合环节如图3所示。

3 实践教学环节创新方法

将实践教学平台延伸到实践教学手工教室，体现以学生为中心，以教师为主导的教学理念。以创新精神通过单元融合方法实施教学环节，实践教学环节是将理论知识应用于实践的过程。

(1)构建线上与线下、虚拟仿真与动手操作相结合的工程训练实践教学模式。充分利用在线教学资源，将工程实践转变为以实物实训为主、线上教学和仿真为辅、虚实结合的完整工程训练教学解决方案。

(2)通过线上教学平台与现场实践教学紧密配合，对理工、人文、艺术等不同专业学生采用不同的教学方案，分层次安排教学内容，适应学生多元化需求，实施因材施教、个性化学习的新型教学组织方式。

(3)以项目和产品为驱动，形成融合产品设计思维和技术思维的“定制化”教学模式，实现美育和劳育的结合，使学生由参与实践转变为体验产品开发的全过程。

图2 钳工、木工实践共性与差异

图3 教学产品融合环节

4 实践教学效果体现

本校工程实践教学凝练教学理念，实现金工实习向工程训练的转变，将学习技术技能和转变学生思想作风为主体的训练模式转变为集知识、能力、素质和创新实践为一体的训练模式。凝练出“传授制造工程知识、培养工程实践能力、体验工程文化、进而培养创新思维和综合素质”的工程训练教学理念，进一步建设集工程训练、创新创业训练、工程文化素质训练于一体的教学体系。在实践课程中强化综合性实践科目设计，全面推行基于项目、基于案例的教学模式，增加学习挑战度。课程充分挖掘清华研究型大学潜在的科研资源，并将其转化为本科的优质教学资源，有助于使本科学生尽早形成跨系统、跨学科和跨专业的大思维，并逐步培养学生对科学、科研和学术的兴趣。在创新教育下开展创新训练，将创新训练与实践教学进行深度融合，进一步启发学生创新兴趣和相应思维，提高学生的工程实践能力和团队协作精神，提升学生的创新视野。

5 结束语

工程实践课程的特殊性，决定了其教学资源是全方位、多层次、融合性、跨界性、信息交叉多变的教学资源模式。通过对钳工、木工资源模型构建和内涵的分析，构思课程资源的建设，加快实践教学建设的步伐。

为了培养适应市场需求的工程复合型工程专业人才，必须进行实践教学改革和创新，开拓思路。利用学校资源改革实践教学形式，使学生通过实践环节的学习，既能牢固掌握理论知识，又能广泛接触工程实际，培养工程实践能力，实现工程专业的人才培养目标。