浅析工程实践实训教学

浅析工程实践实训教学

李世文,王力强,井湧,方子睿

天津，天津职业技术师范大学

摘要：本文通过对工程实践与实训教学的分析对比，发现在实训教学中创新实践能力培养的不足，将工程实践理论体系引入实训教学中，将大学生工程训练竞赛命题转化为工程实践项目，结合实训教学，开展相关模块的实践课程，取得了非常好的效果，全面提高学生的设计能力、合作能力、动手实践能力、问题解决能力和创新能力。

关键词：工程实践；实训；设计能力；创新能力

1、工程实践理念概述

工程实践是在实践中通过观察、发现问题，最后应用技术技能创新性的解决工程实践问题[1]。

工程实践项目的培养目标，是以学生的自主探究和动手制造为核心，培养学生科学探究能力和问题解决能力，强调学生在基本技能掌握后，培养其设计能力、合作能力、动手实践能力、问题解决能力和创新能力。鼓励学生有创造性思维、批判性思维和实践精神，激发创新的激情。在学生的培养中，学习的能力非常重要，不断地学习才能适应未来的变化，不断丰富自己的知识及技能结构，以形成系统性的解决问题的能力。

2、实训教学的现状及优缺点

实训教学是指通过模拟实际工作环境，教学采用来自真实工作项目的实际案例，教学过程理论结合实践，更强调学生的参与式学习，能够在最短的时间内使学生在专业技能、实践经验、工作方法、团队合作等方面提高。但由于在校教学环节没有单独的工程实践教学环节，这方面能力普遍较弱，两者有共同点，也有一定区别，对于我们培养的学生，动手实践能力较强，但解决实际问题的能力较弱，也就是说有实训教学环节，但缺少工程实践教学，如何将两者相结合，这是一个值得探讨的问题[3]。

3、如何将工程实践理念融入实训教学中

将工程实践理念融入实训教学，首先在教学形式上需要创新，工程实践项目是以项目为驱动，全面提高学生的专业技能、实践经验、工作方法、团队合作等，同时在培养这些能力的过程中由应用到他们所学的技能，对技能也是一个提高，两者是相辅相成的[4]。为了全面提高学生的实践能力，我在实训教学中穿插进行了一个小任务，将大学生工程训练比赛的一个项目无碳小车进行简化，并作为学生的实训课题，学生分组设计并制作，最后运行，取得了很好的效果。教学过程通过一下几个环节具体实施。

3.1课题组织

教学过程以实训小组为单位，每组学生2-3名，主要实践内容包括方案设计，要求学生们根据课题的命题，能够独立完成设计工作，这里面包括二维图和三维图的绘制，根据设计结果拆画零件图，制定零件加工工艺，提出小车装配调整方案及本组实施方案。

3.2进度安排

（1）课题布置及讲解：

（2）组织实施方案：

（3）设计方案初审，包括零件图，装配图，零件加工工艺方案：；

（4）设计方案定稿，准备制作材料、刀具：

（5）制作、调试、竞争性运行：

3.3评分方式

（1）提交材料，以小组为单位，将所有提交资料打包，包括：实施方案、装配图、零件图、零件制作工艺、材料清单、刀具清单、外协加工零件清单、标准件清单，成本核算清单。

（2）各项评分依据：提交材料，注重=过程考核，实践能力培养为主，同时强调实际问题的解决。具体评分明细参考后文。

3.4工程实践项目命题

设计一种无碳小车，这个小车的驱动力来自于重力势能的转化，其行走的能量是根据能量转换原理，由重力势能得到的。砝码的可下降高度为200±2mm。小车为几轮结构不限，需要有导向轮，可调节转向，转向轮、主动轮、从动轮的安排形式不限。无碳小车具体设计、小车制作材料的选用及加工制作均由每组学生自行完成。实训小组按本命题的要求，各自完成设计，制作出一台无碳小车。并按照时间节点进行方案的答辩，提交材料清单等。

3.5集中运行

以分组比赛的形式，检验实践课程的作品，学生携带制作的小车参加运行，最终运行距离为本组现场运行得分。小车的运行距离计算方法：小车停止时其最远端与出发线之间的垂直距离，完成这个环节，计入本次课题设计成绩单中。

3.6标准件及材料清单

在学生设计制作过程中，需要使用很多材料和标准件，为了方便学生的设计，对一些需要使用的标准件提前采购，学生按照提供的清单进行设计，这样可以提高效率，同时也可以降低整体成本。提供的标准件主要包括轴承、齿轮、光轴、螺钉、螺杆等。

4.教学组织与实施

在这个实训教学环节中，将工程实践教学体系，以学习产出为导向的教学模式，确立实训目标，以学生为中心，将实训内容由易到难划分为各个任务层级，取得非常好的效果。

1.教学组织。实施模块化教学，选用真实的项目，在设计环节及加工制作过程中，不仅仅使用实训所用的设备数控加工中心，同时将先进的激光加工和 3D 打印技术融入加工无碳小车的各零部件，学生自己动手从、完成整车装配及调试，并封装成为具体的实训任务，并建立一整套形成性评价体系，对学生的学习情况，能力的培养情况作出评价，通过学生及教师的评价的反馈，对制定的教学目标进行修改和完善，形成一整套可实施的完整的工程实践教学体系。

（1）教学场景，实践课程主要在工程实训中心数控加工实训室。使用的设备包括：激光切割机、3D 打印机、加工中心机床、数控车床。

（2）教学方法与手段，学生亲历教学过程，根据实践教学特点进行教学调整。政治教育融入势能小车设计及制作课程，传承工匠精神，将教学目标在三个维度上进行细化，分别是知识目标、能力目标、职业目标。

2.掌握情况：

（1）掌握激光加工技术基本理论知识；

（2）根据生产任务书或零件图，制定工艺规程、步骤和方法；

（3）正确使用 3D 打印设备，完成零件加工；

（4）完成小车的组装。

3.实践过程。教学反馈，建立以学生为中心、目标导向、持续改进的教学体系，在课堂中学生转换为教学的主体，由被动的学习过程转变为主动的探究提高自身能力的过程，在完成各项任务中能力得到了锻炼和提升。教学评价方面，对学生的实践评价贯穿整个教学过程，培养学生的安全文明生产意识，安全文明习惯，掌握实践技能的同时也要提升安全意识，规范意识，团队合作意识等。采用自评与互评相结合的方式，提高学生的创新意识、团队情感及实践技能。

5.结语

在实训教学环节，以项目的形式增加工程实践教学，丰富了教学内容。在学生设计环节，进行了两次答辩，学生分组汇报自己的设计方案，发现问题及时改进。学生们完成了小车的设计，提交图纸、备料单、标准件清单，在指定时间内完成小车制作，并运行，达到了预期的效果。通过这个工程实践课程的完成，全面提高了学生的设计能力、动手实践能力、团队合作能力、问题解决能力和创新能力，起到了非常好的效果。这也为我们的实训教学与工程实践教学找到了一个结合点，在保证完成实训教学，突出办学特色的同时，也将工程实践的培养融入其中，对学生们综合能力的培养起到非常好的作用。

参考文献

[1] 高建荣,刘化彦,韩亮.基于工程实践与创新的化工类人才培养体系构建与实施[J]. 高教与经济. 2012 (04)384-386

[2]吴梦陵,王辛等.我国应用型高校学生的创新创业水平研究[J]. 高教学刊. 2017(05)18-19

[3]廖可兵,刘爱群等.基于工程实践能力培养的安全工程专业创新人才培养模式研究与实践[J]. 高教学刊. 2019(08)35-37

[4]石建威,高敏.应用型高校办学模式创新研究[J]. 产业与科技论坛. 2022(02)259-260