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基于“双一流”建设视角下的“一体五翼”工程训练教学模式与路径研究

凌明成
  
河北广播电视报·教育实践
2024年12期
江汉大学 教务处工程训练中心

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【摘    要】 在“双一流”高校、学科及专业的建设要求下,作为实践教学的中的重要综合性实训环节——工程训练课程教学就起的至关重要的作用。本文主要通过建立全周期的工程训练实训导师负责制,将工程训练的各工种的实训项目交叉融合为一个大的实训项目,打破各工种与小的实训项目间的融合度不高,创新程度不够的问题。从而还可形成各工训导师团队间的实训成效数据对比,持续改进与提升实训内容与方法。

【关键词】 双一流;工程训练;实训项目;交叉融合;持续改进

一、引言

工程训练课程的教学应具备培养学生学科交叉融合和协同创新的能力,其实训项目应与产业发展、社会需求、科技前沿紧密衔接,注重实训项目间的协同创新。传统的课程训练课程仅仅针对理工科专业学生,主要是分项目进行实操性的训练,各工种项目之间分别为不同的实训老师指导,学生对各工种在具体产品加工的特定作用理解深度不够,各工种间的联系在学生脑海里形成不了整体的交叉融入的概念。针对目前高校工程训练实训教学对学生能力培养普遍的问题。传统的课程训练课程仅仅针对理工科专业学生,主要是分项目进行实操性的训练,各工种项目之间分别为不同的实训老师指导,学生对各工种在具体产品加工的特定作用理解深度不够,各工种间的联系在学生脑海里形成不了整体的交叉融入的概念,只是简单的掌握了各工作的实操要点与技法,在理解与实际应用中得不到提升。只能较为单一的提升学生的动手能力,在提升学生动手能力的同时,对动脑及思维的锻炼不够,项目之间的交叉融合应用和创新上也不够。针对目前高校工程训练实训教学对学生能力培养普遍的问题。本文主要通过建立全周期的工程训练实训导师负责制,将工程训练的各工种的实训项目融合为一个大的实训项目,打破各工种与小的实训项目间的融合度不高,创新程度不够的问题。从而还可形成各工训导师团队间的实训成效数据对比,持续改进与提升实训内容与方法。

二、工程训练项目创新整合构建的路径

1. 构建“一体五翼”工程训练项目创新体系,提升学生实践和创新能力。创新源于实践,创新提升实践。实践与创新密不可分,互相促进,共同提高。在“实践创新”一体化工程训练创新体系下,进行基础实训、项目研训、竞赛促训、智能导训、校企共训的“五翼”课程融合体系。

2.搭建工程训练课程开放式线上实践教学平台,强化大数据下的学生学习效果。抓住新时代学生学习兴趣点,有效运用现代化融媒体的大数据教学措施,搭建合理的时间矩阵,将学生圈在里面,充分利用碎片时间实训。通过实训室资源的有效开放,建设一系列全天候预约开放式的实训项目,让学生自主学习各种实践方法、寻找解决问题的方案,不断利用现代化信息技术丰富教学手段,全面改进教与学的方式,大大扩宽学生的学校途径。

3. 建立全工种校企融合实训教师队伍,提高工训实践教学的能力水平。实训教师队伍能力水平的提升是学生在工程训练课程中获取专业知识,提升创新实践能力的基础性前提保障。实训教师要不断更新教学知识点的实用性、前瞻新与创新性,紧密联系前沿先进技术,与行业领军企业共建一批全工种实训导师队伍,形成产、学、研、教的一致性融合。打破破原有工程训练课程各实训项目单一负责教学指导的模式,形成实训教师从学生进入实训中心到结课的连贯性导师负责制。从学生选课后,到选择实训产品,到产品融入实训教学,到产品制作的所涵盖全工种知识点的教授指导,到实训工种全部完后的形成产品,学生拿到产品及产品的升级改良等均由固定的实训导师负责。

三、工程训练“一体五翼”创新教学模式搭建

1.导师负责制的全工种工程训练项目融合。让学生在整个工程训练课程学习中,将各个工种的实训项目融合在一起,由固定的实训导师带领同学从基础理论操作到实训项目选定与实训问题反思,再到前沿技术和学科融入实训项目,最后形成综合创新的一体化实训项目产品,让学生完全将自己融入其中,投入其中。

2.学科交叉融合的创新团队构建。通过建立一体化的大实训项目,让学生在熟悉各工种的特点与实操技能的前提下,融合学生自己和团队专业与能力特点,学会在加工产品前懂得团队协助,思考工件加工技能实际应用与问题发现和解决,从而做到在实际动手实操加工中发现问题,在不断思考中启发解决办法,又在不断实训中创新思路。

3.前沿企业真实产品的设计构建。在一个综合性的实训产品构思下,要将一个实实在在的产品打造加工出来,不仅仅需要了解与掌握工训各工种的加工技能,还要非常清楚各工种间的加工特点与相互的联系[1]。在各实训工种全融入的同时,还必须要融入学生团队的专业特点,构思形成一个创新性的综合实训产品。

4.整合全工种实施的关联性思考。在分散式的工训项目下,要形成学生对工匠精神的理解和养成会有一定难度,因为单一的实训项目的前后关联性缺乏,对工件的加工精度和操作严谨性无法很好在项目中体现,无法让学生真正领悟到工匠精神在产品生产中的至关重要性。

通过以上问题的解决,让学生真正达到:手脑并用勤思考,劳动工匠固情操,洞察问题会创新,兴趣大增主动学,能力提升全方位。

四、工程训练教学实施方案

1.实践创新一体化的基础实训改革。基础实训是开展基本技能、基本工艺方法训练,如机械加工(车、铣、刨、磨、钳等)、电工电子技术、智能制造生产线、激光雕刻、3D打印、创新思维与方法训练等,并对实训内容“模块化”,根据专业需求,搭建以工程训练课程的全工种实训知识点为基本元素,结合学生所在不同专业人才培养方案为导向,分类构建不同专业的一体化实训产品的教学项目实施方案。通过精心设计的产品为引领,将成果作为导向,引发学生反思产品制作所应掌握的实训知识点及与专业的融合。由初始的让学生单一的分段掌握知识,到全过程的贯穿式掌握知识,由无成果目标的掌握知识,到产品成果导向的寻源挖掘性学习知识,使得学生获取知识的内在动能更强,目标更明确,知识连贯性更强。

2.实践创新一体化的项目研训改革。通过构建实训产品研训项目教学资源库,分层分类开展研讨式教学。通过三种模式构建项目研训资源库,分别为:基础创意产品研训项目资源库——实训教师与前沿企业共同构建;学科融合产品研训项目资源库——实训教师与专业学科教师联合开发,以工训知识为基本元素,融入专业学科知识;创新融合产品研训项目资源库——学生通过掌握基本的工训知识,根据个人学习领悟,设计产品,指导教师结合产品制作过程中所涉及实训知识的全面性、贴切性等要素审核改良产品,最终让学生自主设计的产品能在实训制作中贯穿整个实训知识点的教学,达到知识与创新的融合。从而对整改基础实训项目进行“菜单式”选择,提升实训能力培养的知识连贯性。

3.实践创新一体化的竞赛促训改革。通过竞赛资源与竞赛机制,以多学科交叉融合的竞赛研训项目为载体,结合学生工训社团,不断挖掘学生工程训练课程的知识实际运用能力,提升实训产品设计构建能力的创新与提升。提高学生对工程实践的兴趣与积极性。借助竞赛的多种优势,激发学生的学习兴趣和内动力,变被动学习为主动学习。

4.实践创新一体化的智能导训改革。智能导训以产品为核心,根据行业前沿需求和技术,将实训项目与实际产品制造相结合,让学生走进当今前沿企业的实际生产场景,对实训平台内的智能生产线设备进行调试和排布[2]。如完成机械手臂装夹任务和数控机床的通信,并将学习到生产环节中各方面的关键技术,多样化的实训内容旨在将不同学科的内容结合在一起,学生在实训过程中将不同领域的知识进行整合重构,对智能制造系统有宏观的整体性认知,提高学生的综合实践能力。

5.实践创新一体化的校企共训改革。联合企业协同育人,将企业的需求和规范融入工程实践,保障人才的培养符合行业、产业的需求。企业的实际需求转变成项目研训的课题,企业的工作规范转变成学生实训的劳动纪律等,实现工程实训项目在校企共训中的升华。

6.融入大数据信息化教学技术改革。利用超星学习通的理论知识与实操演示视频的制作,让学生提前进行预习了解,在课堂上利用雨课堂教学辅助工具,提升课堂互动氛围和教学效果,构建线上、线下混合式工程训练实训课程的教学模式,基础理论知识让学生线上学习掌握,适宜通过虚拟仿真软件讲解的重难点知识在线上展示,利用线上大数据的学习统计优势,有效分析学生学习各方面状况,提高学生的学习效果及兴趣[3]。活跃学生线上学习交流的氛围,激发知识牢固掌握的源动力。

7.校企联动共建全周期实训导师。与前沿企业共同培育建立一批高层次、创新性实践教学团队,工程训练改革的关键在于师资,难点与突破也在师资。没有高素质的师资,再好的设计都是空中楼阁[4]。前沿企业与学校共建双师型教师团队,实训教师分批次到前沿企业去学习当今智能制造的生产技术,企业技术人才到学校来为学生讲解当今行业领域的发展,共建实训教师师资队伍,共同开展科研、教学等方面的育人合作。

五、工程训练教学改革研究创新特色结论

本文研究“双一流”建设视角下的“一体五翼”工程训练教学模式与路径,重点在将原有工程训练课程中多工种多项目的分散式实训,以及每个工种为不同实训教师指导的模式,重新构建为工程训练课程所有工种的实训均为一组老师进行实训指导。这就给实训指导老师提出了更高的要求,要所有实训指导老师能精通每个实训工种的教学目标和内容,从而形成全周期贯穿式的实训导师负责制。第二点就是,将原本多个实训项目的内容,通过学生的专业交叉融合及工种实训间的操作技能特点,打造一体化的大项目产品实训,让学生通过专业与工种间的有机融合,发挥手脑并用的能力,激发学生的思维训练与创新创造力,深刻领会在实训劳动中体会工匠精神的重要性,从而全方位育人、育才、育心、育志、育魂。

参考文献

[1]张金海,马聪,高琴,等.新工科视域下工程实践创新教学体系的研究和实践[J].机械设计,2024,41(06)

[2]卢广华,倪雁冰,范胜波,等.钣金虚拟仿真实验平台建设与应用[J].锻压技术,2024,49(01)

[3]朱峰,李双寿,杨建新,等.工程训练以人为本的智能化转型升级[J].高等工程教育研究,2024,(01)

[4]黄伟杰,刘朝晖,肖忠跃,等.基于主动后轮路径规划的热能小车凸轮机构设计[J].机械设计,2023,40(12)

基金项目:本文系2023年湖北省高等学校实验室研究项目(HBSY2023-051)的研究成果。

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