基于创新能力培养的农业院校工程训练教学改革探索

发表时间：2018年10月9日　浏览：377次

作者：王宏立 郭占斌 王明 董晓威 贾昕宇 张伟

    工程训练是高等工程实践教育体系中重要的一门技术基础课, 也是培养学生工程实践能力及创新能力的重要过程。长期以来, 农业院校受“重农轻工”思想的影响, 工程训练课程普遍存在着教学经费投入不足, 教学内容、方法陈旧等问题, 制约了该课程的发展, 教学水平还停留在以“学习工艺知识, 提高动手能力, 转变思想作风”为主要理念的金工实习阶段, 与现代工程实践教学要求的“学习工艺知识, 增强工程实践能力, 提高综合素质, 培养创新精神和创新能力”目标还有差距。[1][2]近几年, 我们理清思路, 在教学模式、教学内容、教学方法、考核体系、创新实践等方面进行改革, 着力打造“提高工程素质和创新能力”的工程训练课程, 这对于培养应用型创新人才具有重要的意义。

一、农业院校“工程训练”教学现状

(一) 教学内容缺乏与时俱进

    农业院校的工程训练由于和实际生产联系较少, 其实践内容往往落后于现阶段社会发展。教学水平还基本停留在20世纪90年代的金工实习阶段。教学内容相对陈旧且千篇一律, 即不同专业虽实习时间长短不一, 但实习内容完全相同, 形成了内容与专业结合少、重点不突出的缺点。机械类专业内容不精深, 非机械类专业泛泛了解, 动手实践少。工种基本以车、铣、刨、磨、钳工等为主[3], 数控机床、快速成型机等先进加工设备台套少, 从学员、设备安全角度考虑, 只能是验证性实习, 学生很少有动手操作的机会。

(二) 教学方法、手段单一

    目前, 农业院校工程训练还普遍采用传统的“师傅带徒弟”式教学方法[4], 即指导教师在现场简单讲解、示范, 学生操作训练, 以教师为中心, 教师让做什么形状工件, 学生就做什么形状工件。教学方法、手段单一, 内容枯燥, 形式不灵活、不多样, 学生对知识的掌握死板, 学习兴趣不高, 易产生懒散拖沓思想, 消极怠工, 缺乏自主创新能力培养。

(三) 考核体系不完善

    现有的考核体系, 广泛地采用“实际操作+平时表现”形式, 重实践轻理论, 靠一个考核件就定出学生的最终成绩, 过于片面和单一。总成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五等, 学生成绩往往拉不开档次, 降低了学习积极性, 体现不出学生的综合能力。

二、工程训练教学改革探索

(一) 开展分阶段模块化教学

    为了便于培养创新, 工程训练课程由一体式教学改为分阶段模块化教学, 即将知识体系分为“工程基础训练”、“先进技术训练”和“综合创新训练”三个模块, 分别在三个阶段完成。

    “工程基础训练模块”安排在第二学期进行, 时间为2周, 主要进行车削、铣削、钳工、铸造、锻造、焊接等传统加工技术训练, 为后续实习打下了基础;“先进技术训练模块”安排在第四学期进行, 时间为2周, 主要进行数控车、数控铣、线切割等现代加工技术训练;“综合创新训练模块”在第六学期进行, 时间为1周, 主要以项目或产品为驱动, 进行综合创新设计和制作。

    分阶段模块化教学各模块间既相对独立, 又有内在联系, 有着递进关系, 能够使课堂理论知识与实践很好结合, 创新与应用结合, 使学生在掌握基本操作技能的基础上, 提高综合素质和创新能力的培养。

(二) 教学内容体现专业特点和创新

1. 教学内容应符合用人单位对学生知识体系的要求, 应与专业特点紧密联系。

    为此, 我们紧密结合不同专业的特点, 重新制订了不同专业的教学大纲, 合理安排了教学内容。如电气工程专业取消了与本专业关联不大的铸造、锻造实习, 保留车削等切削加工实习, 同时增开与该专业知识体系紧密联系的机床电气控制实习内容。机械设计专业在工程基础训练阶段主要进行铸造、锻造、焊接、钳工、车削、铣削等实习内容, 在先进技术训练阶段开展数控车削、数控铣削、线切割等实习内容, 综合创新阶段结合学生的创新设计产品, 开展快速原型等训练内容。

2. 改革原有各工种的实习内容, 突出本课程“学生是主体, 教师是主导”的教学特点[5], 着力体现创新。

    如钳工实习, 大部分学校都是让学生做锤子, 千篇一律, 限制了学生的思维。为增强学生实习兴趣, 提高积极性, 我们改做更加实用的“啤酒启瓶器”、“钥匙扣”等小物件, 并鼓励学生进行创新, 学生自己设计样式、图案, 整体式、开口式均可, 各种图案应有尽有。

    通过教学内容改革、调整, 做到有的放矢, 突出了各专业特点, 培养了专业技能, 同时提高了学生学习兴趣, 培养了创新能力。

(三) 丰富教学方法和手段

    面对实习知识量不断增加而实习学时却增加有限的现状, 我们更新了教学观念, 充分利用现有条件, 采用多种方式教学。

    将“机械制造基础”理论课程纳入工程训练实习中, 除了传统板书教学外, 还广泛应用多媒体课件、教学录像、实物模型等教学方式, 增加了理论知识信息量, 拓宽了学生的知识面。建立了数控编程仿真实验室, 利用仿真软件使学生较快掌握数控机床编程及操作知识, 避免实际操作数控设备时的安全隐患。定期邀请校内外专业进行专题讲座, 布置课外考察、撰写学习报告等多种形式, 鼓励学生开展自主学习、研究性学习、创新学习, 激发学生学习热情, 提高学习主动性, 培养分析问题、解决问题的能力。

(四) 完善多元教学考核体系

    我们改革完善了考核方法和考评标准, 采取多元教学考核, 包括考核件加工 (占总成绩的30%) 、实习报告 (占总成绩的10%) 、理论考试 (占总成绩的20%) 、创新作品设计 (占总成绩的40%) 等, 总分100分。

    考核件加工是由指导教师现场统一下发零件图纸, 学生在同一时间现场操作设备加工, 教师当场检测加工件, 给出成绩;实习报告是本课程的书面作业, 阶段实习结束后撰写实习报告;期末进行理论考试, 采取开卷形式进行, 由指导教师进行判卷平分, 计入总成绩;考核体系改革的突出点是把综合能力和创新能力作为主要考核内容, 综合创新训练阶段, 学生自拟题目, 进行创新设计, 必须综合两个以上工种知识, 通过“设计—编制加工工艺—作品加工—宣讲答辩”四个环节, 完成综合创新考核, 使实习更接近产品生产实际。

    通过考核体系改革, 将理论知识与实践操作结合, 基本技能训练和综合创新能力训练结合, 使成绩评定更加合理, 激发了学生工程兴趣, 提高了实践能力。

(五) 构建创新实践平台

    为了提高大学生创新能力的培养, 更好地组织、培训学生, 在工程训练中心构建了创新实践平台, 建立以学生自主学习为主导的开放式创新训练基地, 成立了若干个创新小组, 每个小组配1名副高级职称以上指导教师, 以“大学生创新创业训练项目”、“大学生机械创新设计大赛”等项目为驱动, 将科研创新实践、工程训练和各类学习及竞赛活动有机结合, 引导、启发学生构思、设计、加工、装配, 实现能力和素质的综合培养, 启迪学生科学思维和创新意识, 形成以自主式、合作式、研究式为主的学习方式。

    该平台下, 通过定期开展“工程训练综合能力竞赛”、“三维设计大赛”、“金工技能大赛”等活动, 激发学生的学习兴趣, 普及创造性教学。该平台下的创新小组常年保持在30个左右, 学生涉及12个专业, 累计获得国家级奖项7项, 省级奖项20项, 学生综合素质和创新能力不断提高。

三、结束语

    工程训练作为工科学生工程素质教育和创新能力培养的重要课程, 在教学体系中起着重要的作用。农业院校针对教学中存在的问题, 克服自身缺点, 紧抓创新能力培养这一目标, 采取模块化教学模式, 应用现代教学方法, 不断改革、更新教学内容, 完善考核体系, 定能提高学生的工程素质和创新能力, 培养出合格的应用型人才。农业院校工程训练教学, 只要立足改革, 不断创新, 定能办出成果, 办出特色。

注释

1陈云, 罗继相, 赵章焰.现代工程训练教学体系的优化及规范化[J].高等工程教育研究, 2011 (4) :157-160.

2王维志.规范化工程训练及创新能力培养[J].高等工程教育研究, 2006 (3) :126-128.

3郑丁科, 何剑飞, 温威.农科院校多层次工程训练教学体系的研究[J].长春理工大学学报, 2012 (9) :221-222.

5陈国金.工程训练中创新型人才培养方案研究[J].杭州电子科技大学学报 (社会科学版) , 2008 (4) :60-63.

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