张杰　魏安　陈海滨　李伯棠

摘 要：新工科教育改革对高等学校的工程素质教育提出了新要求，而金工实训作为培养学生工程实践能力的重要一环，应主动适应新工科教育的建设，改革并创新教学模式，加强学生创新思维与工程意识的培养。 本文以广州航海学院为例，对金工实训教学过程中存在的现状进行分析，提出构建多层次、模块化、开放式的金工实训教学体系，通过教学理念革新、教学内容调整、教学模式改革，提高金工实训课程的教学质量。 通过提高学生的工程实践能力、完善学生的知识结构、养成学生的工程素质，达到提升学生能力的目的。

关键词：新工科 工程素质 金工实训 教学改革

Multi-level， Modular and Open Metalworking Training Teaching Reform under the Background of New Engineering

Zhang Jie，Wei An，Chen Haibin，Li Botang

Abstract：The new engineering education reform puts forward new requirements for the engineering quality education of colleges and universities， and metalworking training is an important part of cultivating students’ engineering practice ability. It should actively adapt to the construction of new engineering education， reform and innovate teaching models， and strengthen students’ innovative thinking and the cultivation of engineering awareness. To analyze the current situation in the metalworking training teaching process， the article proposes to build a multi-level， modular， and open metalworking training teaching system， through the reform of teaching concepts， the adjustment of teaching content， and the reform of teaching models to improve the teaching quality of metalworking training courses. Through improving students' engineering practice ability， the article perfects students' knowledge structure， and develops students' engineering quality.

Key words：craftsman spirit， applied undergraduate course， gold and practical training， practical research

1 引言

金工實训教学环节以真实工业环境为背景，以产品全生命周期为主线，以“增强实践能力、培养学生工程意识和创新精神、提高综合素质”为课程教学目标，通过正确操作设备及产品的生产加工过程，磨砺学生形成严谨、一丝不苟、认真规范的工作态度[1]。以工程应用为支撑的金工实训课程提供了重要的培养学生的实践能力的平台。金工实训课程必须革新教学方法。合理设置教学考核内容及考核方法。

为贯彻落实教育部“新工科研究与实践项目指南”和广州航海学院实施“OBE教学理念”精神，针对目前广州航海学院应用人才培养的现状，以工程技术能力培养为根本，以完善实践教学体系和改革实践教学模式为目标，通过开展分层次、模块化、开放式金工实训教学改革，构建贯穿金工实习全程，由简单到复杂，由单一到综合，逐层提高，能力进阶的模块化项目式教学，提高金工实训中心开放程度，提升学生分析及解决问题能力和综合创新创新素养，使学生在校期间能够接受与现代企业接轨的金工训练，以提高我校人才培养质量，更好地为国家和地方经济发展服务。

2 金工实训教学现状分析

金工实训以培养学生的工程实践能力为目标[2]，但传统的金工实训实践教学由于存在学生学习积极性不高，教学内容陈旧和教学模式单一等问题。以广州航海学院为例，分析其现有金工实训教学模式的不足。

2.1 金工实训前理论知识储备不足

金工实训课程由于理念，模式等诸多原因，较少开展专门面向金工实训的通识理论课。而进行金工实训的学生大多是较低年级的学生，机械制图、材料、公差等基础知识相对薄弱，直接进行实操训练，大多学生一知半解，无法满足理论指导实践，实践证实理论，从实践中再学习的初衷。

2.2 教学模式较为单一化

在实践教学环节中，由于课程时间、教学设备等原因，较多实训仅是演示性教学，学生走马观花，不利于其技能提升及工程意识的培养。参加实训的学生普遍存在不爱听课，也没有动手操作的积极性，仍未意识到金工实训的重要性。传统的金工实训课程安排为班级授课制，实训教学的实施多由老师主导，实训的时间、内容、进度等固定化、形式化，缺乏分层次教学手段，没有照顾学生专业的差异性，且很少进行工种之间的联动实训，不利于因材施教。

2.3 新工科建设培养人才的创新践效应不足

金工实训只是偶尔协助学校师生加工制作科研项目或实践教学用品，开放程度较低且被动，无法充分利用教学资源，学生也难以利用其进行科技创新等活动，不利于激发和培养学生的创新思维。

3 新工科背景下金工实训教学改革

3.1 金工实训课程设置

金工实训作为培养学生工程实践能力的重要一环，应主动适应新工科教育的建设，改革并创新教学模式，加强学生创新思维与工程意识的培养。为此，金工实训中心根据广州航海学院目前的设置专业，设计实践教学内容时，考虑专业之前差异与学生基础不一，根据“OBE教学理念”精神，打破原有的各实训工种均等分配课时的实践教学模式，以如图1所示“分层次、模块化”项目式教学培养模式，采用以项目导向，分层次，多模块交错融合，进阶式提升学生的综合工程实践能力，通过实训内容侧重点不同及难度的不同，进行因材施教及个性化能力培养。

根据全校现有的工科专业学科背景及其不同训练需求，将金工实训教学划分为金工认知训练、金工技能训练、金工综合创新训练、3个层次和对应于3个层次的若干个模块。每个模块中包含难度不同的若干训练项目，供全校各专业实训时使用，也供全校学生根据自己的兴趣爱好和自身发展的需求进行选修。

3.1.1 金工认知训练

金工认知训练主要面向电气工程等一周实训课时的工科专业，属于基础训练内容，带有科普的性质，可灵活运用多种方法和形式开展，其目的是使学生在具体的实验设备中体会机械产品的结构及其生产技术，拓展学生的知识面。现代大学生与社会接触少，根本谈不上接触工程实践，通过金工认知训练帮助学生建立工程概念，体验工程文化，了解产品的加工工艺和制造方法。根据现代科学技术的发展趋势和社会对人才的需求，结合金工实训中心的工程实践教学条件，确立以先进制造技术见习、钳工与创意制作实训等实训为实践主体，结合图片、多媒体等多种形式的金工认知训练[3]。金工认知实训通过网上已有慕课精品课程，内容涵盖机床构造、焊接技术、数控技术等。学生先根据慕课内容自主学习，然后由专业指导老师讲解，学生再進行实际操作训练（如制作圆规等模型），以达到训练目标。通过金工认知训练，使学生了解了工程的规划、设计、组织实施、运行和管理等，强化了工程意识，为后续课程打下基础。

3.1.2 金工技能训练

金工技能训练主要面向机器人工程、能源动力与工程等两周实训课时的工科专业。当前大学生很少接触工程实际，缺乏实践动手能力，无法满足社会及企业对应用型、技能型人才的要求。金工技能训练可以强化学生的动手能力，确立以金工实训概述、实训安全教育、常用量具及工具使用、零件成本分析等课程为基础理论，结合“慕课”教学案例视频、《大国工匠》等多媒体资源，通过传统的制造技术（焊、车、铣、刨、磨床、钳工）等技能训练、结合现代制造技术认知训练（ 数控车削、数控铣削、数控电火花等）。通过金工技能训练，使学生掌握基础的工具、仪器、设备等的使用方法以及相关加工工艺操作的基本技能，通过学生的动手实践、培养其严谨、一丝不苟的学习态度和工作作风，提升其工程能力。

3.1.3 金工综合训练

金工综合训练主要面向轮机工程、船舶与海洋工程、机械工程等三到四周实训课时的工科专业。此类专业多数为机械或者近机械类专业，社会及企业对此类专业毕业生的解决工程实践能力及创新能力要求较高。而当前本科生较少参与教师科研课题，很难接触到工程实际问题，缺乏工程意识、创新意识及科技创新能力。金工综合训练是在金工技能训练的基础上建立起来的，其让学生在动手训练的前提下，掌握分析问题的能力，并通过实践活动来解决问题，培养学生的综合工程实践能力和创新能力。除了开设金工技能训练项目，根据不同专业的课时安排及专业的差异化，选择性训练项目主要是CAD/CAM训练、数控自动编程实训、3D 打印机操作与调试实训、工程训练综合能力竞赛、毕业设计等。金工综合训练旨在使学生熟悉特定产品对象分析、设计、制造与实际运行的完整过程，培养初步的工程综合应用能力，培养学生的创新意识及创新精神。

3.2 加强实训项目开放，逐步提升指导老师的工程能力

加强金工实训实验室的开放。由于课内实践学时有限，部分学生在进行创新设计性实践项目时会遇到一些难以解决的问题。开放实训室后，学生可在课余时间进一步分析、讨论并最终解决这些问题，既提高了学生的积极主动性，又培养了学生分析、解决问题的能力。金工实训中心选任具有丰富工程实践经历的师资队伍担任开放式实训项目教学工作，并用“请进来”的方式引进理论基础扎实，工程实践能力强和富有责任心的生产一线工程师担任兼职指导老师[4]。同时，为了保证教学质量和教学模式的先进性，利用课余时间组织金工实训老师与校外企业进行深层次的工程交流与探讨。

4 结语

通过开展分层次、模块化、开放式金工实训教学改革，构建贯穿金工实习全程，由简单到复杂，由单一到综合，逐层提高，能力进阶的模块化项目教学，提高金工实训中心开放程度，提升学生分析及解决问题能力和综合创新意识，使学生在校期间能够接受与现代企业接轨的金工训练，形成可以推广的教学成果与经验。

基金项目：广州航海学院校级教学研究与改革项目：新工科背景下多层次、模块化、开放式金工实训教学改革与实践;项目编号C2106001264;广州航海学院实验教学示范中心项目：“新工科”背景下基础实验教学示范中心的建设;项目编号C2106001250。

参考文献：

[1]葛新锋.分层次、多模块、开放式工程训练课程思政教学探索与实践[J].天津职业大学学报，2021.

[2]叶晓勤.新工科背景下工程训练中心创新人才培养探究[J].实验技术与管理，2019.

[3]金璐.面向新工科的示范性工程训练中心 建设与管理研究[J].现代商贸工业，2019.

[4]严剑刚.新工科背景下热处理实训教学改革探讨[J].上海第二工业大学学报，2021.