基于卓越工程师培养的"项目驱动法"工程训练教学改革研究

2015-11-21廖维奇刘建伟魏德强王喜社吕汝金

新教育时代电子杂志(教师版) 2015年17期

关键词：机械工程卓越工程师

廖维奇刘建伟魏德强王喜社吕汝金

（桂林电子科技大学教学实践部 541004）

基于卓越工程师培养的"项目驱动法"工程训练教学改革研究

廖维奇刘建伟魏德强王喜社吕汝金

（桂林电子科技大学教学实践部 541004）

教育部自2010年6月启动了"卓越工程师教育培养计划"，目前已有两批高校共194所高校已实施，为了更好地实施这一计划，学生的工程实践能力的培养方式和方法都应进行适当的调整。本文结合教学内容和教学对象--卓越工程师的实际情况，简述了以"项目驱动"为目标的机械工程训练教学改革新模式。

项目驱动法教学模式项目库考核体系

一、前言

为了促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，教育部于2010年6月启动了“卓越工程师教育培养计划”，其目标旨在面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源基础，增强我国的核心竞争力和综合国力。截止目前已有两批高校（第一批61所，第二批133所）加入了“卓越工程师教育培养计划”项目；为了保证卓越工程师的培养质量，各高校针对各学科专业的卓越工程师的培养计划和教学内容进行了周密的研究与改革。

工程训练作为高等工科院校重要的实践教学内容，它以工程环境为背景，以工程内容为载体，以实际操作为手段的训练模式，既有别于学校“第一课堂”教学，又有别于工厂“生产实习”，它是以真实的工厂生产过程为基础，通过“真刀真枪”来培养学生工程实践能力和创新意识，具有理论课无可替代的优势，在卓越工程师的培养过程中应发挥重要的作用，所以有必要尽快调整合适的教学模式和教学内容，以保证卓越工程师人才培养计划的顺利开展。

二、“项目驱动法”工程训练的内涵

传统的机械工程训练，也就是所谓的金工实习，强调让学生掌握金属工艺学的基本知识、基本技能和基本方法，接受机械制造工程实践的初步训练，为后续理论课程的学习打下一定的基础。一般沿用“师傅带徒弟”的教学模式，只针对单个零件、单条工艺、单道工序进行教学，学生必须按照指导老师的要求“按部就班”、广播体操式进行实习，虽然对提高学生的操作技能，完成基本训练等要求方面起了一定的作用，但把“操作”看得过重，对产品从设计到加工再到装配调试的整个流程却一无所知，这样不利于学生“培养工程实践能力，增强创新精神和创新能力”。忽略了学生的主观能动性、创造性、协作性等工程实践能力的培养，容易形成思维定势，不利于卓越工程师的培养。

所谓“项目驱动法”工程训练是相对传统的机械工程训练而言的，它是在传统的机械工程训练基础之上，将机械工程训练整个教学过程针对学生所掌握的知识程度不同分成四个阶段：工程认知训练、工程基础训练、工程强化训练、工程综合训练；在不同的训练阶段进行不同的训练内容，最后以“项目”的形式进行综合“驱动”训练，以工程训练为主线，以“项目驱动”为载体，贯穿学生的整个大学学习阶段，来达到学生工程实践能力和综合素质的培养目标。

“项目驱动法”的前三个阶段为基础训练阶段，主要对学生进行传统的机械制造工艺方面的训练和强化，让学生理解机械制造的工艺基础知识，提高学生的动手能力；最后一个为目标训练阶段，在这个阶段，让学生分组自己设计加工制作一件具有一定功能的作品，通过实训，让学生掌握机械产品从设计到加工再到装配调试的整个流程，以及各种零件材料的选用，培养学生的工程实践能力，增强他们的创新精神和创新能力，为卓越工程师的培养打下基础。

三、“项目驱动法”工程训练在卓越人才培养中的应用

1、“项目驱动法”工程训练教学体系的构建

针对机械类专业卓越工程师的培养，应根据学生所掌握的知识程度不同，将机械工程训练分成工程认知训练、工程基础训练、工程强化训练、工程综合训练四个不同阶段来进行，让工程训练贯穿学生的整个大学阶段，并应采用多层次、递进式的实践教学模式，如图1所示。

图1 “项目驱动法”多层次、递进式教学模式

1）工程认知训练

应该在学生刚进校时的第一学期完成，在这个阶段学生通过参观讲解、演示和动手拆装，使学生了解典型机械的构造、运动原理，典型零件的结构和材料等，让学生对机械制造过程有一个初步的、全面的感性认识，提高学生的学习兴趣，为后续的训练打下基础。

2）工程基础训练

在这个阶段对学生进行机械制造方面的基本训练，让学生学习基本工艺技术，包括常用机床的特点、加工范围及基本操作方法，以及常用工、量具的使用。应在大二进行。

3）工程强化训练

本阶段应在大二下学期和大三上学期进行，主要是对学生进行一些先进制造技术方面的强化训练，如数控车、数控铣、加工中心、特种加工技术等的强化训练，目的是拓宽学生的工程视野，为保证学生的项目顺利完成打下基础。

4）工程综合训练

本阶段应在大三下学期和大四上学期进行，在这个阶段，让学生分组自己设计加工制作一件具有一定功能的作品，或者组织学生参加一些机械创新大赛；通过实训，让学生掌握机械产品从设计到加工再到装配调试的整个流程，给学生提供在实践中综合运用各种知识、将知识转化为能力、培养工程素质的机会，培养学生的工程实践能力，增强他们的创新精神和创新能力，为卓越工程师的培养打下基础。

2.项目库的建立

学生在“项目训练”的过程当中，学生自己设计出来的项目一定要具有一定的典型性和代表性，否则达不到工程训练的目的，因此，有必要建立一个目标训练项目库，给学生提供借鉴和参考。在工程综合训练过程中，首先要求学生自己设计项目，对于设计项目确实有一定困难的同学，可以给他们项目库里原有项目的3D图，再要求学生根据3D图设计出装配图和零件图，项目的来源以企业的典型产品和功能部件为主；也可以由老师设计，给出方案。只有这样，学生设计加工制作出来的作品，才具有一定的技术含量，满足卓越工程师在实训过程中的教学需要，取得较好的教学效果，为学生以后的工作打下基础。同时，通过项目训练，学生对传统的车、铣、刨、磨、钳、铸造、焊接、数控车、数控铣、数控电火花线切割、加工中心等机械制造工艺会有更进一步理解和掌握。

3、考核评价体系的建立

为实现卓越工程师培养目标，定期对教师进行工程培训，并让教师深入企业工程岗位工作、学习，积累工程实践经验。要从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员和管理人员担任兼职教师，承担工程训练课程教学任务。积极引进各种工程训练仪器设备，优化工程训练项目，使学生能最大程度的、最优组合的接触工程实践。

学生成绩考核评价方式要适应教学改革的变化，考核评价的指挥棒应引导学生向能力、素质、创新等方向发展，重视学生的创造性和成绩评定对学生的激励导向作用。考核内容包括应知应会、技能操作、图纸和工艺设计、装配调试、成本核算等内容，其中动手能力占30%，主要包括应知应会和技能操作等内容，由指导老师直接评定；创新能力占30%，主要包括原有项目的改进，新项目的先进性等，综合能力占30%，主要包括图纸和工艺设计、装配调试以及成本核算等内容，态度占10%，主要包括迟到、早退，团结协作等。考核方式可以形式多样，如作品展示、答辩等。

图2 “项目驱动法”机械工程训练教学考核评价体系

四、结束语

卓越工程师计划的实施是我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，卓越工程师的培养还处在不断探索阶段，到目前为止还没有成功经验可寻。机械类专业卓越工程师的机械工程训练，只有通过“项目驱动法”多层次、递进式教学模式的教学改革以后，学生的三种能力才能得到提高：一是学生的工程实践能力，学生经过接近4年不间断的贴近实际工程的工程实训，对实际工程的整个工艺流程有了亲身的体会，包括产品的设计、制造、安装、调试等，工程实践能力得到了提高；二是学生的创新能力，学生在工程实训过程中，充分发挥自己的想象力，设计制造出各种不同功能、不同外形的作品，如消防车、装卸车、越障车等，学生的创新能力得到了很大的提高；三是学生的团结协作能力，在工程实训的过程中，把学生分成若干个小组，每组5—6人，共同完成一个作品，在作品设计制作过程中，学生自己分工负责，相互配合，互相学习，团结协作能力得到了培养。