关于工科高校的工程训练探讨

摘要： 工程训练是工科高校重要的实践教学环节，其目的是通过金工实习的过程，使学生获得一定的操作技能，掌握工业生产中常用材料及其加工工艺知识，以此培养学生们的工程素质、质量素质和安全素质。随着全社会对素质教育的日益重视，工科高校都充分认识到金工实习这一工程实践教学环节在培养学生综合工程素质过程中所发挥的重要作用。我国金工实习课程需进一步研究如何建立融知识、能力、素质为一体课程体系，必须将常规性的金工实习转化为全方位的工程训练。

Abstract： The engineering training is the important practical teaching link for engineering universities， its purpose is to enable students obtain certain skills through the process of metalworking practice， grasp knowledge of commonly used materials and their processing technology in industrial production， so as to develop students" engineering quality and safety quality. As the whole society pays more attention to the quality of education， engineering universities fully realize the important role of metalworking practice played in the cultivation of the students" comprehensive engineering quality process. The metalworking practice course in our country need further studying on how to establish course system integrating with knowledge， ability and quality， must make regular metalworking practice tranform all-round engineering training.

关键词： 工程训练；未来发展；现状

Key words： engineering training；future development；status

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）02-0273-02

1 工程训练的意义及发达国家现状

工程训练（金工实习）是工科高校重要的实践教学环节，其主要作用是通过金工实习的过程，不仅使学生获得一定的操作技能，掌握工业生产中常用材料及其加工工艺知识，而且要培养学生全面的工程素质、质量素质和安全素质。根据我国独特的国情，国内所有高校的工程训练中心都是在金工实习基地的基础之上建设和发展起来的。随着素质教育开展，工科高校都深刻认识到在培养提高学生综合工程素质方面，金工实习这一环节是必不可少和至关重要的。虽然以往的金工实习训练为今天的发展积累了不少经验，奠定了一定的基础，但随着科学技术的日新月异和市场经济的不断发展，当今制造业在采用了更多的新技术、新工艺、新材料和新设备后有了新的发展，这种背景下，我们长期形成的一些观念，已经不适合教育教学改革的新形势和人才培养新的要求。新形势下，在继承已取得的建设成果和我国具体情况的基础上，金工实习不应仅仅局限在基本工程训练、基本素质（工程素质、劳动素质、安全素质）培养这一层次，还应该以现代科学技术的发展为导向，以适应新时期对学生工程素质、操作技能培养的要求。同时还应着眼于培养学生具备质量意识、安全意识、群体意识、经济意识、市场意识、环境意识、创新意识、社会意识和法律意识。充分体现三个转化和一个结合，由常规实习向现代工程实践转化，由单机技能培训向实现局域网络条件下技术集成的培训方向转化，由基本技能培训向技能与综合创新实践相结合的方向转化，同时应尽可能在教学过程中将理论学习与教学产品的创造相结合。使学生在金工实习的过程中得到工程素质的培养和提升，并得到初步综合工程训练的实践锻炼，使金工实习的教育教学功能得到进一步拓宽。

相比目前国内金工实习，发达国家的相关训练内容则更加全面。其中既包括传统制造技术的实习，也有现代制造技术的实习和特种加工的实习。同时技术经济和管理的知识、安全和质量意识、环境保护等内容在实习中都得到了充分的重视。尤其是在实习中注重创新的作用，针对学生的特点开展创意思维和创新能力的训练，十分重视动手能力的培养，强调讲练结合，使学生在工程训练中受益非浅，对他们今后工作和事业发展产生了深远的影响。需要强调的是，在很多发达国家的工程训练中，实践课的比重很大。而且这些实践都是在实习基地进行，通过系统的实践训练使学生们具备了较强的动手能力。除此之外，学生们解决实际问题的能力在训练的过程中也得到了提升。日本的高等工业基础实习教材与我们现行的金工实习教材有较大区别，如日本宫琦大学机械工学科和机械控制学科的工业实习，包括了工业基础认识实习、热加工及冲压实习、机械加工实习、数控加工实习、钳工实习、工程材料实习、机械产品拆装实习、电器与电子实习、安全与质量管理实习、基础控制实习等。同时简单介绍了一些产品的创新思维与创新工艺，有利于激发学生的创新意识，训练学生的创新思维。

2 我国工程训练的现状

金工实习是一门实践性很强的综合工程能力训练的基础课程。我国金工实习课程需进一步研究如何将常规性的金工实习转化为综合、系统的工程训练，并建立融知识、能力、素质为一体的课程体系。因此有关金工课程的内涵与观念应作较大改变。近年来，我国工程训练得到迅速发展，已逐渐突破传统的金工实习模式，形成全新的改革思路，即“夯实基础、精选传统、拓宽更新、学科交叉、培养创新”。与此同时，金工的理论教学与实习、实验更加紧密地结合在一起。在理论教学上，不再局限于课堂说教式的教学，而是逐渐拓展为计算机辅助与多媒体手段相结合的教学方式，形成了金工课堂教学的新平台。教学效率和教学质量得到了明显提升。为了进一步提升当前金工实习实验基地内的硬件设施水平，为培养学生动手能力创造更好的条件，许多高校将与金工实习有关的“工程训练中心”的建设放在了非常重要的位置，并根据机械制造工程的训练规划，逐步建成新型的工程训练基地。在这些基地中，不仅有传统常规性的实习实验设备，而且也有建立在现代工程训练基础上的实习实验设备。除此之外，很多高校特别重视利用工程训练培养来激发学生的创新意识，培养创新能力，并以此作为推动金工课程教学和实习向全方位工程训练的教学转化的重要方式。在训练过程中，学生不仅可以利用各种实习实验设备，学习前人的技术手段和创造发明，而且还可以在老师的指导下，亲自动手、亲身体验，来研制一些小产品，以此培养学生们的创新意识和创新能力。目前国内已有许多高校正在努力进行创新教育的实践，并取得了重大成效。

3 工程训练的未来发展

首先要提高认识，高校工科学生的工程素质和创新能力，不是通过单一的理论学习或某一实践环节就能打造的，而是需要多层次的理论与实践教学相结合，经历由初等到高等，由基本到综合的积累过程。因此，需要将技术应用能力培养作为主线，构建融知识、能力、意识和技能为一体的多层次实践教学和理论教学课程体系。

作为初级和基本的机械制造技术课程——金属工艺学教学，其教学目的不仅要使学生在接触生产实际的过程中获得金属加工工艺的基本知识，还要促进学生基本操作技能的熟练掌握。并在此基础上，实现对技术应用能力、工程素质和实践创新能力培养和锻炼，使学生具备扎实稳定的专业理论和实践基础，从而促进学生的工程意识和能力在今后的专业理论教学和专业综合实践教学中得到更快的提高。因此需要重新定位金工课程的目标。

其次开发新的课程训练体系，高校应该进一步加强与实际生产的结合，聘请来自生产第一线的专家共同开发机械制造技术工程训练的新课程，建立全方位的工程训练课程体系，特别是通过整合校内外相关资源，加大对实习实验硬件设施的投入力度，构建起硬件设备先进、训练手段多样、充满活力的工程训练环境，并在此基础上谋划突破传统的金工实习模式，为学生营造一个集市场导向、安全环保、创新思维、工程意识为一体的综合工程环境，促进我国现行的金工课程向全方位的机械制造技术工程训练中心拓展。新课程可以分为五个阶段实施教学，第一阶段为工程意识的培养和工业安全、环保意识的建立；第二阶段为让学生掌握初步的机械制造技术工程经验，并训练基本的工程技能；第三阶段为现代制造技术的基本技能训练（数控加工、电加工）；第四阶段为培养创新意识，进行小创意产品的设计与制作；第五阶段为机电产品典型件的综合训练。

4 工程训练中心的具体操作

场地的建设应按照教育部“建设规范”要求及工程训练中心“量大、面广、人人动手”的特点进行，场地要有足够的面积能够安放数量足够的设备、仪器，且教学环境良好，日最高负荷人均面积不应低于10平方米；所有实习设备要规范合理布局、正常安装；环境应安全、明亮，噪音符合规范；各实习工种应配备相应的教室。一般学校的使用场地建筑面积应在8000-10000m2左右，既可以满足使用，又为以后的发展留有足够的空间。

传统工艺训练，在一个较长的时间内仍然是工程实践教学的重要组成部分，根据教育部《普通高校工程材料及机械制造基础系列课程教学基本要求》，我们认为应保证铸、锻、压、焊、车、铣、刨、磨、钳等基本工种，如果条件允许或根据需要应开设拆装或钣金实习。训练中人机比要合理，陈旧和不安全的技术设备要及时更新，设备配置的人机比要达到车、钳、铸为1∶1，铣、磨、焊2∶1，机锻5∶1，且机床主要附件及工具、量具应按设备配置。各主要实习工种应配相应的模型教具、教学挂图，应发挥现代教育技术的作用，配备一定面积的多媒体教室和相应的教学措施。为了保证训练效果和学生安全，各主要工种应配备相应数量的指导人员：车工：1∶5-7；铣工：1∶6-8；刨工：1∶8-10；钳工：1∶10-12铸工：1∶12-14；焊接：1∶10-12；机锻：1∶4-6；手段：1∶6-9。

现代制造技术与数控设备训练，需要配置数控车床、数控铣床、线切割机床、电火花成型机床、二氧化碳气体保护焊机、氩弧焊机，加工中心、激光加工机床、三坐标测量机、超声波加工机床、注塑机、快速原型制造机床、消失模铸造系统、压铸机和工业机器人等先进设备，并保证足够的面积。

创新训练的基本对象定位在以各专业本科生及研究生为主，以培养高素质、复合型人才为宗旨，通过创新思维和创新能力的培养，不断孵化创新人才、推出创新作品、激发创新思想。除此之外，还要下大力度创建全方位开放式创新实践训练基地，利用这个平台对学生进行创新思维训练、团队合作创新训练、知识整合项目训练、科研成果转化训练等各种层次训练，建立起一个基本涵盖创新体系的工程训练内容。建立创新实验室，运用目前世界上最先进的创意组件和可编程控制器等对大学生进行创新训练。让学生通过学习相应的编程方法，进行各种机构、整机的模型搭建，完成运动控制。以建立创新技术模拟中心为创新训练的核心，让学生通过实际创新产品研制，体验创新设计及制作的全过程。模拟训练要打破学科及专业的限制，让那些已经过基础创新训练，具备了一定的专业知识和操作技能的高年级学生根据自己的特长和爱好选择不同的训练模块，参与创新训练。在模块的建设内容上，以工科工程教育为主线，包括机械、材料、电子、计算机软硬件、控制、动力等学科方向，构建以综合性、设计性、应用性为主的实践教学内容。

建立一支素质高、技术精、责任心强的师资队伍。师资队伍建设在工程训练中心建设中占有相当重要的位置，其学历、年龄和职称结构应比较合理，配备一定数量的具有高级职称和较高学历且技术水平高、责任心强的教师和专业技术人员。教学指导人员应具有中、高级职业技能资格和大专以上学历。师资队伍的平均年龄应小于45岁。教师、实验技术人员和实习教学人员应制定完善的培训计划和具体措施。

参考文献：

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[2]吕明，杨胜强，白薇.创新理念下的工学类工程训练中心建设的探索与实践，中国大学教学，2007/04.

[3]缪宪文，左延红.国内外高校工程训练现状及发展途径，安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2007/06.