莫海軍,宋　珂,陳毓莉

(華南理工大學(xué) 機械與汽車工程學(xué)院，廣東 廣州 510640)

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工程訓(xùn)練現(xiàn)狀分析及訓(xùn)練項目優(yōu)化和創(chuàng)新

莫海軍,宋珂,陳毓莉

(華南理工大學(xué) 機械與汽車工程學(xué)院，廣東 廣州 510640)

摘要：對我國高等學(xué)校工程訓(xùn)練面臨的問題進行了探討和研究，詳細分析了工程訓(xùn)練的現(xiàn)狀及存在問題，并提出了改革的方案，旨在尋求一種可行的解決辦法，從而提高工程訓(xùn)練實習(xí)的效果，使學(xué)生能學(xué)習(xí)到更多的工藝知識，更好地培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和動手能力.

關(guān)鍵詞：工程訓(xùn)練； 現(xiàn)狀； 優(yōu)化及創(chuàng)新

我國對工程訓(xùn)練或工程實踐教學(xué)歷來十分重視.幾乎可以這么認為，沒有高水平的各類工程訓(xùn)練，就不可能有高水平的工程教育，也培養(yǎng)不出高水平的工程技術(shù)人員.尤其近20年來，我國積極貫徹科教興國和可持續(xù)發(fā)展的偉大戰(zhàn)略，使高等教育以前所未有的力度和速度不斷向前推進，由精英教育逐漸發(fā)展到大眾化教育，推動著我國本科教育各個領(lǐng)域的深化改革，特別是工程實踐教學(xué)改革.各個高校都在不斷發(fā)掘培訓(xùn)資源，改革陳舊的教學(xué)模式，使學(xué)生獲得更多的工程訓(xùn)練的機會[1-3].華南理工大學(xué)工程訓(xùn)中心在獲得教育部示范工程培訓(xùn)中心的大好形勢下，應(yīng)充分利用其實踐教學(xué)的優(yōu)勢，緊跟時代步伐，保持工程訓(xùn)練中心在全國同行中處于中上水平.努力提高學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力.

然而，華南理工大學(xué)工程培訓(xùn)中心作為國家級實驗教學(xué)示范中心，普遍存在訓(xùn)練項目設(shè)置不夠科學(xué)、陳舊、重復(fù)設(shè)置、人員不足、排課混亂，缺乏創(chuàng)新等，學(xué)生得不到有效的鍛煉和實踐.如何合理地分配培訓(xùn)資源，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)獲得更好的實習(xí)效果.論文分析了目前學(xué)生在工程訓(xùn)練中比較突出的問題，并針對問題將訓(xùn)練項目進行重組和優(yōu)化，科學(xué)配置，使受訓(xùn)學(xué)生在較短時間內(nèi)獲得更多更全面更合理的實習(xí)訓(xùn)練，最大程度地給學(xué)生提供動手機會.

1現(xiàn)狀及存在問題

我校每年安排4 000多學(xué)生參加工程訓(xùn)練，教學(xué)方法的滯后、創(chuàng)新意識不強以及實習(xí)學(xué)生人數(shù)與教學(xué)資源的矛盾等影響實踐教學(xué)工作，制約我校的工程訓(xùn)練中心及學(xué)校的發(fā)展，甚至影響我校的影響力和競爭力.主要體現(xiàn)在以下幾個方面，如表1所示.

(1) 工程訓(xùn)練工種多而雜，目前我工程訓(xùn)練中心實習(xí)項目包括車工、銑工等冷加工，焊接、鑄造、熱處理等熱加工以及現(xiàn)代加工等20多個工種[4-5]，有些工種的設(shè)置是重復(fù)性的，實習(xí)效率比較低下，特別是在傳統(tǒng)的實習(xí)項目中仍以指導(dǎo)老師演示、學(xué)生按部就班照做的老辦法，教學(xué)方法陳舊老套，缺乏靈活創(chuàng)新的培養(yǎng)的意識和行之有效的教學(xué)方法[6].

(2) 工程訓(xùn)練的面向全校學(xué)生以及珠三角的部分院校的學(xué)生，專業(yè)多而雜.根據(jù)專業(yè)特點分為機械類專業(yè)、近機類專業(yè)和非機類專業(yè).訓(xùn)練的時間周期也各不相同，分別為6周、4周和2周時間.

(3) 訓(xùn)練項目安排比較混亂，沒有針對性，沒有根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點，機械類、近機械類和非機械類專業(yè)訓(xùn)練安排沒有區(qū)別；也沒有根據(jù)訓(xùn)練周期和時間等情況進行安排.而且，當(dāng)前實習(xí)安排普遍存在這樣的現(xiàn)狀，即不同專業(yè)學(xué)生的實習(xí)在實施過程中既不分專業(yè)特點，不分實習(xí)周期，更不因材施教，對所有專業(yè)的學(xué)生統(tǒng)一安排，“平等對待”，對培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)相關(guān)的實踐能力和創(chuàng)造性思維重視不夠[7-8].

(4) 訓(xùn)練人數(shù)與實驗教學(xué)設(shè)備短缺的矛盾沒有得到很好的處理.由于學(xué)校不斷擴招，參加工程訓(xùn)練的學(xué)生人數(shù)日益增多，而現(xiàn)有的教學(xué)資源如教學(xué)設(shè)備卻一直跟不上學(xué)校的發(fā)展，存在新工藝和舊工藝的矛盾，傳統(tǒng)加工與現(xiàn)代制造技術(shù)的矛盾.導(dǎo)致學(xué)生訓(xùn)練人數(shù)與教學(xué)設(shè)備資源的矛盾日益突出.

(5) 學(xué)生訓(xùn)練人數(shù)與指導(dǎo)人員短缺的矛盾也日益突出，工程訓(xùn)練教學(xué)資源包括指導(dǎo)老師的教學(xué)水平參差不齊，層次較低.由于學(xué)校人才政策的調(diào)整，使得工程訓(xùn)練中心很難引進高水平的人才，而具有實踐經(jīng)驗而學(xué)歷相對比較低的人才卻進不來，更且退休老師不斷增多，編制嚴(yán)重不足，導(dǎo)致工程訓(xùn)練中心的指導(dǎo)老師嚴(yán)重短缺和學(xué)生人數(shù)不斷增多的矛盾更加突出[9].

(6) 傳統(tǒng)教學(xué)模式與現(xiàn)代教學(xué)方法的矛盾，目前，工程訓(xùn)練仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和加工工藝，教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的需要.而一些新的制造技術(shù)、新的加工工藝及新材料、新技術(shù)等未能及時納入工程訓(xùn)練的教學(xué)內(nèi)容.因而，學(xué)生未能及時掌握最新的制造方法和加工技術(shù)[10-11].

表1　工程訓(xùn)練的現(xiàn)狀

因此，如何在教學(xué)資源有限、學(xué)生人數(shù)眾多，專業(yè)不一和實習(xí)周期不同、傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)的矛盾等問題來安排學(xué)生的工程訓(xùn)練，使中心的工程訓(xùn)練的效益最大化，是目前高校工程訓(xùn)練教學(xué)所面臨的最大問題.

圖1　模塊化的訓(xùn)練項目

2工程訓(xùn)練教學(xué)項目優(yōu)化措施

建立科學(xué)、合理、完善的排課系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)專業(yè)特點、訓(xùn)練周期、學(xué)生人數(shù)、設(shè)備及教學(xué)資源條件進行安排.具體有以下幾方面的內(nèi)容.

(1) 將訓(xùn)練項目進行模塊化處理，合理優(yōu)化種類繁多的實習(xí)項目，淘汰陳舊的項目.同時將相近或相似的項目進行整合及模塊化(如圖1所示)，分為基礎(chǔ)訓(xùn)練類、綜合訓(xùn)練類和提高和創(chuàng)新類.如將車、銑、刨、磨規(guī)劃為機械機工模塊.將數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心規(guī)劃為數(shù)控加工模塊；將焊接、鑄造、熱處理規(guī)劃為熱加工模塊等等.同時對傳統(tǒng)實習(xí)項目和新工藝新技術(shù)、新設(shè)備和陳舊設(shè)備進行合理如何合理安排和優(yōu)化，各盡所能，使兩者有機結(jié)合起來，平衡利用，充分發(fā)揮工程訓(xùn)練中心的教學(xué)資源.

圖2　裝配

(2) 根據(jù)不同專業(yè)特點、不同實習(xí)周期合理安排和優(yōu)化實習(xí)項目.機械類或近機械類學(xué)生可根據(jù)訓(xùn)練時間較長、基礎(chǔ)知識較為扎實，在實習(xí)層次上有所加強.因此，可以將訓(xùn)練時間分為兩個階段，前4周為常規(guī)的訓(xùn)練方法進行訓(xùn)練，后2周可以嘗試一些創(chuàng)新的訓(xùn)練方法，指導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新作品設(shè)計和制作，開展創(chuàng)新制造比賽“金工杯”.即基于機械類專業(yè)設(shè)置的一個全校性的機械工程訓(xùn)練比賽.學(xué)生在最后的兩周時間進行創(chuàng)新作品設(shè)計和制造，目的明確，積極主動，思維活躍.在制作樣機過程中，學(xué)生可以自由發(fā)揮，進行創(chuàng)新設(shè)計，畫出設(shè)計圖，及加工工藝卡，然后進行零件加工，最后進行裝配，制造完成有創(chuàng)意的作品.圖2所示為學(xué)生對作品進行裝配. 非機械類的學(xué)生只有2周時間，學(xué)生人數(shù)比較多，專業(yè)也比較雜，很難在短期內(nèi)完成所有的實習(xí)工種，則應(yīng)該側(cè)重于工程認知方面的能力.可以按基礎(chǔ)加工方法進行訓(xùn)練，再根據(jù)專業(yè)特點適當(dāng)安排有針對性的實習(xí).對現(xiàn)代加工技術(shù)可以安排工程認知的方式進行，讓學(xué)生大致了解數(shù)控加工技術(shù)、逆向工程技術(shù)及工業(yè)控制技術(shù)等基本知識.讓學(xué)生了解到當(dāng)今國內(nèi)外比較先進的現(xiàn)代加工技術(shù)，如表2所示.

表2　不同專業(yè)的訓(xùn)練時間及內(nèi)容

(3) 針對指導(dǎo)人員緊缺的情況，中心加強對指導(dǎo)教師的培訓(xùn)，充分利用假期期間或其他時間安排人員進行培訓(xùn)，提升個人教學(xué)能力.經(jīng)過幾年的努力，目前具有技師、高級技師資格的指導(dǎo)老師占到40%以上.另有33%的指導(dǎo)老師是技術(shù)能手及多面手，有些既可以操作加工中心、數(shù)控車床，又可以操作數(shù)控銑床.有些老師是車、銑、刨、磨一條龍，全面指導(dǎo).通過合理安排學(xué)生人數(shù)和指導(dǎo)人員的比例分配，有效的解決了人員短缺的問題. 同時充分發(fā)揮教師在工程訓(xùn)練創(chuàng)新教學(xué)中的主導(dǎo)作用.教師應(yīng)在訓(xùn)練中充分利用現(xiàn)有設(shè)備條件給學(xué)生更多的動手機會和創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新積極性.

圖3　“金工杯”作品

(4) 中心充分發(fā)揮先進制造技術(shù)的教學(xué)優(yōu)勢、實驗和演示設(shè)備，開發(fā)新技術(shù)新工藝項目.先后開發(fā)了基于3D打印技術(shù)的逆向工程訓(xùn)練項目、激光打加工技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)、表面處理技術(shù)和機器人技術(shù).保證先進制造技術(shù)的實習(xí)時間占總實習(xí)時間的25%～45%，使學(xué)生盡量多的接觸到先進的加工技術(shù).

(5) 注重將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)實驗，鼓勵教師將科研成果轉(zhuǎn)化為工程訓(xùn)練項目，讓學(xué)生在訓(xùn)練中接觸到企業(yè)生產(chǎn)的過程；同時開發(fā)3～4項體現(xiàn)我校特色的國內(nèi)有顯示度的綜合性、創(chuàng)新性的訓(xùn)練或?qū)嶒烅椖浚鰪娢抑行牡母偁幜陀绊懥?如我校每年的“金工杯”就是基于機械類專業(yè)設(shè)置的一個全校性的機械工程訓(xùn)練比賽[12]，如圖3所示為金工杯作品.

3結(jié)束語

論文就我中心工程訓(xùn)練實踐教學(xué)存在的問題進行分析，對工程訓(xùn)練傳統(tǒng)教學(xué)方法進行改革和探索.提出訓(xùn)練項目模塊化，以專業(yè)特點、時間周期為指導(dǎo)思想的訓(xùn)練模式，并對訓(xùn)練周期較長的機械和近機械類學(xué)生進行創(chuàng)新機械作品制作作為訓(xùn)練的內(nèi)容之一.在創(chuàng)新作品制作過程中，學(xué)生的實踐能力、動手能力得到更大程度的提高，訓(xùn)練效果也更明顯.

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Analysis of Engineering Training Status and Optimization and Innovation of Training Programs

Mo Haijun, Song Ke, Chen Yuli

(School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

Abstract：In the report, the current situations and existing problems of the engineering training in the universities of our country were analyzed. Some reformation plans were proposed, and a feasible solution method was obtained, which improved the effects of engineering training and developed the innovation consciousness and ability of the students very well.

Keywords：engineering training； present situation；optimization and innovation

收稿日期：2015-10-19

基金項目：教育部工程訓(xùn)練教學(xué)指導(dǎo)委員資助項目 2014(JJ-GX-jy201429 )、廣東省高等教育教學(xué)改革項目 2013(GDJG20132050)

作者簡介：莫海軍(1966-)，男，廣西融安人、副教授，研究方向：工程訓(xùn)練教學(xué)管理，E-mail: mohj@scut.edu.cn

文章編號：1004-1729(2016)01-0095-04

中圖分類號：G 642.44

文獻標(biāo)志碼：ADOl：10.15886/j.cnki.hdxbzkb.2016.0015