基于新时代和OBD理念下金工实习教学实践环节改革策略研究——以延安大学为例

吴小斌

延安大学石油工程与环境工程学院 陕西 延安 716000

金工实习又叫金属加工工艺实习，是理工科学生学习机械技术制造的基本工艺方法和技术，完成工程基本训练的必修环节。一般传统高校的金工实习主要包括三大模块：车工、钳工、焊工；常规的任务就是制造一个金属小榔头。据不完全统计调研，从我国现阶段的教学实践情况来看， 应用型人才培养过程中金工实习教学实践环节还不能很好的满足社会的实际需求。

OBE从上世纪80年代到90年代早期，美国学者斯派帝撰写的《基于产出的教育模式：争议与答案》一书中把OBE定义为“清晰地聚焦和组织教育系统，使之围绕确保学生获得在未来生活中获得实质性成功的经验。”西澳大利亚教育部门把OBE定义为：“基于实现学生特定学习产出的教育过程。教育结构和课程被视为手段而非目的。如果它们无法为培养学生特定能力作出贡献，它们就要被重建。学生产出驱动教育系统运行。”美国教育学家特克认为：Outcomes-based Education与Outcomes Focused Education（OFE）是一组同义词。

由此可见，无论是OBE还是OFE，都是一个重视基于教育的学习产出的教育理念和一种教育评价模式。其核心是：一切教育都是为了实现预期的学习结果，学生掌握的的技能与能力可以以某种成果可以展现出来。OBE模式的理念适应了当今的社会，特别是企业界对人才的需求[2]。即此后，这一模式在澳大利亚、英国、加拿大、南非、新西兰以及新兴的国家范围得到广泛推崇。近年来，随着全球工程教育的认证，OBE模式已成为国内地方工科院校广泛关注的焦点。

1 基于新时代和OBD理念下的金工实习教学实践环节改革的必要性

近年来，随着中国特色社会主义进入新时代，中国高等教育进入了新的历史发展阶段。一方面工程认证既要求所属专业认证内容的标准性、规范性，又要求具有自己鲜明的特色。另一方面，课程思政，必须坚持正确政治方向，认真贯彻党的教育方针政策，回答好“培养什么人、怎样培养、为谁培养”的问题。

延安大学是中国共产党创办的第一所综合性大学。2000年-2014年期间，延安大学理工科的金工实习，在一定程度上属于金工见习的范畴。如石油工作专业学生主要到姚店产业园、装备公司等相关机械加工公司，进车间进行浏览参观。其最大的弊病在于：本应大学承担的培养学生实践能力没有得到实施，大学生的动手实践能力比较薄弱。

自2014年起金工实习在教务处统一协调下，分批次统一到延安职业技术学院进行实习。自此，与其他理工科高校相比，金工实习达到了与外校培养学生实践能力的一个平台基础上。此外，还建立了实践教学基地，从机制上解决了实习单位不稳定，联系实习苦难、过去的“分、散、乱”标准不统一的问题。尽管如此，距离新时代高度教育要求，还有一定的差距，主要体现在三个方面：①未突出专业时代需求，建立分专业、分层次实践教育体系。如近十年来，延安大学化工、石油、建筑、物电学院的金工实习在院校两级指导下，完成了“大而同”的上千人的大规模培训。②校企合作缺乏深度融合，传统理论教学+室外基地实践分离教学模式，缺乏对“大国工匠精神”等课程思政的引入，难以保障让敬业、专注、精益、创新的工匠精神[4]贯穿整个教学过程。③与时代的需求脱节，导致以工科需求引导、成果导向进行应用创新机制培育难以建立，工科的OBE评价效果不突出。

2 金工实习教学实践环节改革的内容

2.1 多途径建立产品案例库和课程思政库

（1）高校+院系+企业调研

首先依托专业、行业背景，走进车间、了解产品需求、了解课程改革的差异化内容，初步建立分层次教学体系，初步明确设计创新方向。教学案例库的设计与创建方法是研究内容的重点。案例库不仅要符合课程知识框架体系，而且在价值取向上需要有合理的定位。这一方面可以收集各学院以往的实践创新成果，在此基础上逐渐更新、完善。比如延安职业技术学院机电系通过近年来的车工比赛学生的产品基础上进行搜集展览，一方面展示了课程实践的成果，第二方面也日积月累形成了一个产品案例库。

（2）文献调研建立课程思政库案例

通过广泛搜集、网上查阅，建立不同工种、不同行业的先进事迹库。挖掘教学素材中的思政元素，选择有价值导向，有助铸魂育人的素材。挖掘教学素材中的思政元素，选择有价值导向，有助铸魂育人的素材，培养学生形成正确的价值观和远大的理想。在重视实践能力、创新意识的同时，加强责任感和荣誉感的培养，促进专业理性思考和明辨是非的能力发展，使理工科专业学生具有解决复杂工程问题的创新思路和价值情怀。

焊工：火箭“心脏”焊接人高凤林。

今年54岁的高凤林，是中国航天科技集团公司第一研究院211厂发动机车间班组长，35年来，他几乎都在做着同样一件事，即为火箭焊“心脏”——发动机喷管焊接。有的实验，需要在高温下持续操作，焊件表面温度达几百摄氏度，高凤林却咬牙坚持，双手被烤得鼓起一串串水泡。因为技艺高超，曾有人开出“高薪加两套北京住房”的诱人条件聘请他，高凤林却说，我们的成果打入太空，这样的民族认可的满足感用金钱买不到。他用35年的坚守，诠释了一个航天匠人对理想信念的执着追求。

钳工：“蛟龙号”上的“两丝”钳工顾秋亮。

“蛟龙号”是中国首个大深度载人潜水器，有十几万个零部件，组装起来最大的难度就是密封性，精密度要求达到了“丝”级。而在中国载人潜水器的组装中，能实现这个精密度的只有钳工顾秋亮，也因为有着这样的绝活儿，顾秋亮被人称为“顾两丝”。43年来，他埋头苦干、踏实钻研、挑战极限，追求一辈子的信任，这种信念，让他赢得潜航员托付生命的信任，也见证了中国从海洋大国向海洋强国的迈进。

车工：胡胜是一位车床加工工人，是全厂车工中对刀具最精通的人。为了国产预警机核心部件的生产，他使用数控机床必须将加工精度控制在4微米以内，这无疑是极大的挑战。1微米有多长？它是1毫米的一千分之一，4微米仅是一根蜘蛛丝直径的三分之一。这台数控机床，极限加工精度是10微米。2012年，胡胜必须用它做出精度为4微米的产品，这几乎是一项不可能完成的任务。通过一次次对零件的实测，胡胜找到了理论推算与实际操作之间微妙的数值关系。现在只要在加工过程中提前把余量加入到程序中，就能解决这个问题。最终，在原本只能加工10微米精度的机床上，胡胜做出的这批产品精度达到了3微米，超越了产品的工艺要求。

2.2 金工实习教学实践环节改革的主要内容

（1）建立根据专业时代需求，建立分专业、分层次实践教育体系

课程根据专业要求不同，分为《金工实习I》、《金工实习II》、《金工实习III》，分别满足人文经管类、普通理工科学生、机械类等不同专业学生对金工实习的差异化需求。

《金工实习I》是针对我校人文经管类等专业的特点，通过传统机械加工工艺、先进制造技术的学习和实践，使学生对工程材料与制造工艺形成感性认知，在训练学生创新意识和实践动手能力的同时，着重培养非理工类专业学生的工程意识与综合素质的培养。

同时，在课程思政方面，可以融入多种元素，比如以《大国工匠》等一些优秀的时代楷模为例，集中观看视频的方式，让人文经管类学生逐步建立安全生产、产品质量、生产成本、节能环保等工程意识，培养学生勤于思考、开拓创新、勇于实践、理论联系实际的作风，以及遵章守纪、爱护公物、热爱劳动、团结互助等优良品质，拓宽专业视野，增强就业竞争力。

《金工实习II》是拟针对工科专业开设的，安排在《机械制图》、《工程材料》、《机械制造基础》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》等课程之后进行，开设时间为三周。实习观看用既与本石油工程专业相关的、又与机器相关的纪录片，感受石油工程与机械设计的关联性，提高学生的兴趣；

观看完纪录片后，让学生以3～5人为小组，立足自己的专业背景，课堂完成机械设计的小创意。通过实习让学生了解机械制造的一般过程、机械零件加工的主要工艺方法，初步建立工程概念及机械制造过程感性认知；了解各加工工种的工艺特点和加工范围，常用设备的结构原理及其安全操作规程，初步掌握加工设备的基本操作方法和加工技能，并通过实际操作独立完成简单零件的加工制作。比如，近年来笔者带领的石油工程专业的学生，立足社会实践，进行了“一种抽油管杆的清洗与探伤装置”、“一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤”等相关发明设计。在金工实习过程中，拟安排选取其中的零部件或整体进行设计，并加工成实际产品。这就是要求学生以自己设计并实际加工的产品--这种成果展现出来，那么在这个过程中势必会要求学生掌握的的必备的技能与能力，这正是体现了OBE的教学理念。

《金工实习Ⅲ》是面向机械类专业或其他专业学有余力的专业学生开设的基础实践类选修课程。涉及机械制造传统冷加工、热加工和机械装配、现代数控加工、3D打印等多个工种内容。通过本课程的学习，旨在使学生了解机械加工生产过程、建立多学科知识结构，获得机械制造基本知识、培养实践动手能力，奠定符合高端制造和现代时代特征的复合型人才必备的知识与实践基础。

2.3 建立工科需求引导、成果导向进行应用创新机制培育

企业：新工科人才培养应当把握共性与个性、科学性与实践性的关系，应当鼓励企业参与高校人才培养方案的制定，为人才培养提供更多实践机会。新一轮的科技革命，技术核心是人工智能，产业形态是数字经济，这一背景下，企业正在逐步实现转型升级，高校在人才培养上就要考虑企业的需要。企业如何转型，这是一个不断探索的过程，但高校的新工科人才培养需要有适当的超前性，根据企业的需求制定人才培养方案，这是共性。各大高校定位不同，专业特点不同，因此高校人才培养要明确定位，办出特色，这是个性。“工科人才培养需要把握产业发展新趋势，与企业一起研究探讨人才新要求，这样才能更好地制定创新性人才培养方案。”

另一方面，工科的发展是日新月异的，在追求科学和技术的道路上，很多规律还没有完全把握，这就需要通过实践不断积累经验，通过丰富的实践弥补对学科规律认识的不足，因此要重视实践教学，企业要为大学生的实习提供便利条件。丁烈云认为，还要重视工程的科学性，一是加强基础课教学，强化学生的基础知识；二是把科研成果转化成优质的教育资源，不能科研与教学两张皮。

大学，是学生与社会的纽带，是社会发展建设的生力军，创新型人才起步在大学，奠基在大学。新征程上，面对新任务、新挑战，高校如何打牢我国科技创新的科学和人才基础，培养高水平人才？有着“工程师摇篮”美誉的哈尔滨工业大学的校长、中国科学院院士韩杰才，直面大学育人的核心痛点，探讨要培养什么样的人才，才能真正为产业社会发展、国家自立自强提供力量？

韩院士指出：我们未来要培养的人才画像是“两弹一星”功勋科学家孙家栋院士。他是科学家型的工程师，不仅能够勇闯无人区，敢为人先，同时能够解决问题，踏踏实实地干出来，这样的工程师是我们需要的工程师。在工程教育方面，我们大力推进新工科教育。第一个“新”就是新格局，怎么适应世界百年未有之大变局和中华民族伟大复兴的战略全局，培养我们的学生面向世界、面向国家经济“主战场”的视野；第二个“新”是新本领，如何适应新一代的科技革命和产业变革的需求，世界上的顶尖大学都在探讨新的范式，新的改革之路。因此，高校按融合思维设置人才培养计划，就是学科交叉融合，拓宽学生知识面。希望通过项目来带动，使得各个年级的学生可以在一起互相学习，互相探讨问题。不同专业的同学围绕一个共同任务，通过任务锻炼、学习，看哪些地方不足，把学习的主动性交给学生。

创新机制培育：问题导向和成果导向都是导向思维。问题导向的意思是基于需要解决的问题而思考解决问题的认知加工过程；成果导向，即为结果导向思维，意思是基于事件的结果而思考实践活动的认知加工过程。现代意义上的“量化”排名，一方面迫使高校的管理层追求结果性的成绩，并且另外一方面在人才培养的考核点也越来也注重学生的“产出”。以结果为导向的教育可以衡量学生的能力，而非学生知道什么，前者是传统教育无法做到的。举例来说，传统教育通常用来测量学生从多个给定答案中选出一个正确答案。这个方法通常只能测试学生的记忆能力，而无法让学生证明他们所学的东西。那就是说理解比记忆更重要。理解内容所体现的认知能力比记忆内容所体现的记忆能力更重要。学生要掌握内容方法，从有固定答案的问题解决能力向有开放性问题解决能力的拓展。

通过提出项目建议，完成项目计划，进行案例分析，以及做口头报告等具有挑战性的任务，来展示OBE的能力。这种作业，可以让学生表现出思考、质疑、研究、决策和表达的能力。所以OBE就是把学生置于一个完整的过程中，培养他们的设计能力。OBE更注重高层次的能力，比如创造性思考，分析和综合信息，计划和组织能力等等。这一能力可以通过在团队中完成某些更复杂的任务而获得。结合金工实习，那么成果的展现则以在某一方面解决实际问题的具备专利技术的工业创造性产品（实体）为最佳途径之一。

4 结束语

金工实习是培养广大学生树立“大国工匠”精神的良好依托途径。在一方面依托专业、行业背景，走进车间、了解产品需求；在课程教育中用需求去引导学生发散思维，进行理论应用+实践创新初步形成机械设计小创意、小设计等概念产品，然后通过校外创新实践，完成产品成型和3D打印等内容，最终形成各具特色的产品库+专利库。坚持把创新机制的培养过程贯彻在整个建设过程之中，并为高端制造和现代时代特征的复合型人才奠定基础。这种改革与探索对于新时代的卓越工程师的培养具有重要的借鉴意义。