总第２６７期 ＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—００７９．２０１３．０８．０２４ 课程教材改革 “工程综合能力训练＂课程建设探索 张建超 高占凤吴文江尉耀元 摘要：为培养大学生的实践能力与创新意识，提高大学生的工程素质，石家庄铁道大学增设“工程综合能力训练”课程。从课程模 式、教学管理、教学效果和建设规划等方面介绍了该课程的建设情况和实施成效。教学实践表明，“工程综合能力训练”课程的教学改 革思路正确、管理科学、教学效果显著，是一种较好的实践教学新模式。 关键词：工程综合能力训练；实践；教学；模块；创新 作者简介：张建超（１９７７一），男，河北唐山人，石家庄铁道大学工程训练中心，讲师；高占风（１９７０－－），女，河北丰宁人，石家庄铁道 学院工程训练中心，教授。（河北石家庄０５００４３） 基金项目：本文系石家庄铁道大学“十二五”教育科学研究规划课题（课题编号：１１０２１７）的研究成果。 中图分类号：Ｇ６４２．０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—００７９（２０１３）０８—００５１—０２ 一、课程的提出 对制造设备、铁道工程和铁道施工设备建立直接感『生的认识。 ２．锻炼动手能力类 在应试教育的影响下，很多学生从上小学到高中毕业这一 相当长的学习阶段中，为了“升人大学”这一实际和最具有吸引 力的学习目标，极少与社会实践和劳动实践接触，更谈不上与工 此类实训模块共计８个，分别是钢结构焊接、钳工技术、机 电拆装、电子工艺技术、电子产品制作、电ｓ：￣ＪＩＩ练、办公设备应 用和文印排版。此类模块的设计思想是，学生通过动手实践掌 程实践接触。因此，在很大程度上脱离社会实际、劳动实际和 工程实际，尤其对于刚踏人大学校门的新生，尤为迫切需要一 个良好的工程实践环节来弥补以上不足。这不仅是工科学生的 握以后学习、生活和工作中较为常见常用的工具使用方法，进行 必要的技能训练，提高其动手操作能力。 表１实训模块的主要内容与学时情况表 课程类型 实训模块 主要实训内容 学时 ｌ 工业企业介绍 介绍工业企业、铁路行业和装备制造业技 ２ 术现状 ２ 传统制造技术 了解车、铣、刨和磨等常规制造设备，并 ２ 初步操作机床 ３ 先进制造技术 了解机床结构、切削原理、加工工艺等， ２ 掌握初步数控编程方法 拓展 ４ 热处理技术 对锯条、弹簧等进行热处理操作，观察金 ２ 知识 相组织和硬度实验 结构 ５ 铸造技术 了解铸造生产的工艺特点与过程，掌握简 ２ 类 单零件的手工造型方法 ６ 铁道施工机械 了解铁道施工机械类别，拆装发动机、泵、 ２ 阀等，了解其结构与原理 ７ 线路工程技术 了解铁路线路组成、学习利用维修和检测 ２ 工具进行养护的方法 ８ 铁道信号 熟悉车站联锁、区间闭塞等设备，了解铁 ２ 路信号的基本常识 ９ 铁道牵引供电 了解电气化铁道牵引供电设备与相关技术 ２ １Ｏ 钢结构焊接 熟悉电焊机操作使用与钢结构的焊接方法 ２ １１ 钳工技术 独立完成作业件，了解划线、锯割、锉削、 ４ 钻孔的方法和应用 １２ 机电拆装 拆装电机、减速器，了解功能结构，掌握 ２ 接线方法及对变频器操作 锻炼 １３ 电子工艺技术 掌握电烙铁等工具的使用，完成变色闪光 ４ 动手 灯电路制作 能力 １４ 电子产品制作 熟悉ＳＭＴ工艺流程，制作收音机等电子 ８ 类 产品，并调试 ｌ５ 电工训练 掌握常用仪表的使用与测量，学习家用电 ２ 器及照明线路安装技术 １６ 办公设备应用 操作复印机、打印机、传真机、扫描仪等 ２ 办公设备 １７ 文印排版 设定排报纸、杂志、平面广告等任务，熟 ８ 悉方正飞腾等专业排版软件 构思作品方案，对金属薄板下料、冲孔、 培养 ｌ８ 创意制作 折弯和压型４ 自己动手制作 创新 完成“乐高”机电组合的结构搭建和程序 ４ 意识 ｌ９ 机电组合 控制并调试 类 ２０ 机器人技术 组装调试机器人，了解基本构造智能技 ４ 术和自动控制等的知识 ，，、需要，也是文科、理科等学生的需要。＿ｌ 工程训练中心为这些学生提供了进行工程素质教育的必须 场所，结合石家庄铁道大学的办学定位和人才培养目标，确定了 “工程综合能力训练”课程的定位和目标。它是一门面向全校 一年级大学生的必修实践课程。学生在工程综合能力训练中通 过现场讲解、实际动手操作等方式接触各种工业相关的应用技 术，以弥补实践知识和实践经验的不足，从而初步建立对机械、 电子、控制、管理等各个方面的感性认识，初步了解现代机械和 电气行业的生产方式、工艺过程，了解工程材料的主要成型方 法，了解典型机电产品的功能、结构、材料、加工方法，掌握日常 生活和学习中涉及到的设备、工具的使用方法，初步培养创新意 识，培养实践能力。目标是通过“工程综合能力训练”课程的学 习与实践，使学生达到拓宽知识结构、锻炼动手实践能力和培 养创新意识的目标。 二、课程的模式 根据“工程综合能力训练”课程的教学目标，并依据石家庄 铁道大学工程训练中心已建成的实训硬件条件，突出办学特色， 精心设计课程内容。教学内容分为三种实训类型，共计２Ｏ个实 训模块。 １．拓宽知识结构类 此类实训模块共计９个，分别是工业企业介绍、传统制造技 术、先进制造技术、热处理技术、铸造技术、铁道施工机械、线路 工程技术、铁道信号、铁道牵引供电等实训模块。此类模块的设计 思想是，学生通过实训了解现代制造业和铁路行业的发展现状， ５ｌ 呷国吨力毅奄 ３．培养创新意识类 此类实训模块共计３个，分别是创意制作、机电组合、机器 人技术。此类模块的设计思想是：在动手实践中培养和发现学 生的创新意识。各个模块的主要实训内容和学时安排情况具体 见表１。 三、教学管理的方法 “工程综合能力训练”课程共有２０个实训模块，涉及￣１］１６ 个实训室、实训车间，１３实训人数在２Ｏ０人左右。实训中每个班 级可从中选择９～１２个实训模块，不同模块的学生需按实施计划 进行调换。为了在动手实践中启发学生的创新思维，培养创新意 识，达到“工程综合能力训练”课程的教学目标，研究采用了多 种教学方法和手段。［２－３］ １．采取了灵活多样的课程安排方式 工程综合能力训练时间为一周，采取集中方式、分散方式 或者二者相结合的方式。集中方式是实训集中安排在学期初 或小学期内，而分散方式是把实训分散成每周至少半天。每个 实训项目一般为２学时或４学时，便于安排教学和学生实训。在 具体的实训内容上，有些模块设置为必选的，其他模块根据学 生的专业背景进行搭配和补充。例如，对于土木工程专业的学 生，特别安排进行钢结构焊接方面的训练，为其后续课程“钢结 构”的学习打下一定基础，并且为他们以后的工作训练储备必要 的技能。再如，针对汉语言文学专业的特点，特别设置办公设备 应用、文印排版这两个模块，不仅要求学生熟练掌握办公设备 的使用方法，而且还让他们自己动手将实训心得排版印刷成册， 作为其实训纪念。这样，既可以保证工程综合能力训练的教学 效果，又可以兼顾学生的专业背景和兴趣爱好，使基础训练和 特色训练有效结合。 ２．建立了以工程综合能力训练登记卡为核心的教学管理和成 绩评定模式 经深入的实践探索，制订了以“工程综合能力训练登记 卡”为核心的教学管理和成绩评定模式。工程综合能力训练登 记卡上有学生的基本信息和照片，便于教师管理学生；登记卡 上可记录学生在各实训模块的考勤情况、实训态度与表现、实 训作品质量等情况，这些记录成为学生实训成绩评价的依据。 全部实训结束后，根据各实训模块的记录评定出每个实训模 块的成绩，经加权计算后得到每个实训学生的最终实训成绩。 每次实训结束后组织学生填写实训意见反馈表，并组织部分 学生召开座谈会，根据实训学生对教学内容、教学组织方式、 授课方法、实训环境等方面的意见和建议进行整改，以保证教 学质量。 ３．提出并实施了“以学生动手为主，教师讲授一引导一启发 为辅”的教学方法 经过反复摸索实践，提出并实施了“以学生动手为主，教师 讲授一引导—启发为辅”的教学方法。开课前，向实训学生发放 “工程综合能力训练”课程手册，介绍实训的目的、实训环境和 实训设备；在教学过程中，教师的讲解尽可能精炼，将更多的时 ５２ ２０１３ｆｉ－第８期 间留给学生开展动手实践。在实训过程中教师引导学生自主进 行方案设计，自己动手制作作品，以启发学生的创新意识，达到 将创新意识培养融入学生动手实践过程中的目的。如在机器人 实训模块的教学中，教师先用１５分钟左右的时间讲解机器人的 基本原理与结构，并介绍该实训模块的教学目标，然后学生自 主设定控制目标，在熟悉传感器、基本控制电路和控制电机的 基础上进行机器人的组装，编制运动控制程序。在学生进行机 器人组装与编程的过程中，教师只是引导学生而不是直接告诉 学生如何操作，尽可能发挥学生的主观能动性，重在培养学生 的创新意识。ｌ４ ４针对不同实训模块，灵活运用各种教学手段 由于各实训模块的教学内容不同、实训设备不同，实训环境 也不同，为了达到良好的实训效果，保证教学质量，需要针对不 同的实训模块运用多媒体、实物演示等不同的教学手段。如在 工业概况模块中采用多媒体教学手段，将现代化的厂房、生产流 水线和最新的设备展示给学生；在数控制造技术模块，将教学 挂图、网络传输等手段运用到教学之中；对于创意制作模块中， 采用模型和实物示范的教学方式，还特别制作了一台“埃菲尔” 铁塔，促进了学生对于该技术的理解；在机器人实训模块，将多 媒体技术与教学挂图相结合开展教学。各种教学手段的灵活运 用，并且将学生的优秀作品放在展柜中展览，激发了学生的学习 兴趣，收到了较好的教学效果。 ５．建立并严格执行了实践教学组织与管理制度 在多年实践教学探索中，建立并不断完善实训管理机构建 设方案与指导教师、实训学生和实训设备及场所等管理方法， 逐步制定了一系列工程训练规章制度，形成了适合石家庄铁道 大学特色的工程训练教学管理体系，取得了较好的实训效果。在 “工程综合能力训练”课程的教学组织与管理方面，详细制定了 教师实训管理规定和学生实训管理规定并严格落实，逐步形成 了以中心教学督导制度、实训设备和场地责任到人制度、实训任 务分解到人制度等为主要内容的管理制度，确保了工程综合能 力训练顺利安全有序高效的实施。 四、教学效果 目前，“工程综合能力训练”课程已成为石家庄铁道大学一 年级大学生的必修实践课程，年实训人数达２２００多人。经过实 ｔＪｌｌｔＪ￣ｌ练，学生的创新能力和工程实践能力得到加强，培养质量 稳步提高，主要体现在三个方面。 １．激发了学生主动求知的欲望 在实训过程中，学生为了解决遇到的问题和困难会主动 学习，寻找解决问题的方法，求知欲望明显增强，促成了学生 由“被动实训”向“主动实训”转化，由单纯“技能培训”向 “培养综合素质”转化，由“提高动手能力”向“提高工程实 践能力和创新精神”转化。学生认为经过实训不仅提高了实 践操作能力，而且还体会到劳动中的快乐，激发了主动求知的 热情。 （下转第５９页） 总第２６７期 课程教材改革 三、存在的问题 人了，国家及社会的有序发展要靠这一代独生子女的茁壮成长 才能支撑起来。所以让他们吃点苦，小到个人、家庭，大到国家 工学结合这种模式使企业、学生及学校达到了多赢的局面， 值得提倡。但也有不少问题是值得大家重视的。 １．工学结合、校企合作需要政府的支持，希望劳动部门和教 育管理部门能通过立法给予制度管理和保障 都是有好处的，希望媒体在舆论上给予正面的疏导，这必将会 更有利于他们的成长。 ３．加快完善校企合作机制的各项规章制度 企业的基本目标是盈利，学校在校企结合实践中基本上都 目前学校让学生进行工学交替都是靠学校、老师依靠人 情去与企业联系，企业大多是不愿意的。因为企业都是自负盈 亏的，尤其是对于科技含量较高的企业不愿接收学生来实习锻 炼。如果政府能给合作培养人才的企业给予政策上的支持和优 惠，使企业把职业教育的育人功能融入企业价值链中，在创造经 济利益的同时主动承担为社会培养高技能应用型人才的任务，口】 相信会有很多企业乐于帮助学校进行工学交替的人才培养模式 改革。这方面在国外已经做得很好，值得借鉴如德国、新加坡等 政府在政策层面上给予的支持。 ２希望社会及媒体给予积极引导与支持 现在的学生大多是独生子女，从小学到中学再到大学一直 是坐在教室里听课、写作业，突然让他们根据企业的要求干一天 活就会觉得太累了，更别说迎合企业的需要进行８小时以外的加 班Ｔｏ这个时候有些学生吃不消叫苦叫累本也很正常，电视媒体 实行“零成本”运作，从而产生了工学结合在质量和数量上的问 题。 如何保障学校教学组织实施有章可循，保障学生的双重角 色，需要政府的支持，不仅需要学校与企业在工学交替的时节、 内容上进行沟通和安排；更需要制度的保障、机制的完善，以提 高企业参与工学结合的积极性，引导企业在创造经济利益的同 时主动承担为社会培养高技能应用型人才的责任，使得工学结 合是在政府主导下的企业与学校共同进行的培养模式。 参考文献： Ⅲ１赵志群．对工学结合课程一些基本概念的认识［Ｊ］．中国职业技 术教育，２００８，（３３）． ［２］王炜波．工学结合课程建设的内涵与着力点［Ｊ１＿职业技术教育， ２０１１，（３ ４）． ［３】潘春胜．高职教育“工学结合”的难点解析及对策［Ｊ１．中国职业 不合适的评点反向会助长这些学生的负面情绪，把本可以疏导 好的事隋弄复杂了。现在这些学生大多是独生子女，现在他们成 技术教育，２００９，（６）． （责任编辑：王祝萍） （上接第５２页） 教学紧密融合在一起，以培养学生的吃苦精神、实干精神、创 新精神和动手能力。因此毕业生普遍受到用人单位的欢迎和 好评”。 五、结语 ２．提高了学生的创新能力 学生们普遍认为工程综合能力训练能够在很短时间内迅 速扩展知识面，开拓了他们的视野，提高了实践能力，为后续专 业基础课及专业课打下了基础；同时，学生在这种崭新的实践 多年教学实践证明，工程综合能力训练教学改革思路正 确、管理科学、教学效果显著，是一种较好的实践教学模式。后 期着重加强以下几方面的建设：建设一支学历和知识结构更加 合理的教学团队；加强实训平台建设，增加实训模块数量，拓宽 实训覆盖领域；实训室开放式管理，学生网上预约实训。 教学环境中通过感受和体验成功与失败、迷茫与感悟领悟纪 律、安全、质量、技术、管理和团队的真实含义及相互联系。通 过反复的动手与实践，学生的创新素质和创新能力得到不断提 升，引导了学生向能力、素质、创新等方向发展。近年来，石家庄 铁道大学学子在大学生工程训练综合能力竞赛、机械创新设计 大赛等各类大学生科技竞赛中屡获奖项。 ３．增强了学生的就业竞争能力 工程训练提高了学生的创新能力和工程实践能力，具有 参考文献： ［１】杨毅，刘忠．学前认识实训——值得探索的教学模式［ＪＪ＿中国西 较强能力的毕业生受到用人单位的青睐。《河北日报》、《中 部科技，２００６，（３４）：６２． ｆ２１高占凤，吴文江，张建超，等．工业认识实习的探索与实践［Ｊ】．中 国电力教育，２０１０，（３）：１３１—１３３． ［３］周龙昌，陈小鹏，等．精心设计实训内容提高认识实训教学质量 【Ｊ】．实验室研究与探索，２００８，（４）：１１３—１１５． ［４］姜占平，廖智勇，谭逢友．产品综合训练课程问题引导式教学模 式初探［Ｊ】．教育与职业，２００９，（１ １）：１５１—１５２． 国教育报》、新华网等众多媒体刊文《９６％以上高就业率的背 后》：“多年来，学校将创业实践活动与科技竞赛有效结合， 不断培养学生创新意识和动手能力。占地１４万平方米的工程 训练中心不仅是全校多数专业学生开展工程训练与创新训练 的实践教学平台，也是学生进行前期创业产品研发和实训的 基地。实训内容涵盖了工程综合能力训练、工业基础实训、工 程技术训练和创新训练等四个层次”，“把课堂教学与实践 （责任编辑：王祝萍） ５９