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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-），男，河北唐山人，石家庄铁道大学工程训练中心，讲师；高占凤（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
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“升入大学”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，尤其对于刚踏入大学校门的新生，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需要，也是文科、理科等学生的需要。[1]
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養目标，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20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，对制造设备、铁道工程和铁道施工设备建立直接感性的认识。
2.锻炼动手能力类
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、电工训练、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。
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，涉及到16个实训室、实训车间，日实训人数在200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—引导—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—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。[4] 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。经过实训训练，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，求知欲望明顯增强，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。
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，具有较强能力的毕业生受到用人单位的青睐。《河北日报》、《中国教育报》、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
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。
参考文献：
[1]杨毅，刘忠.学前认识实训——值得探索的教学模式[J].中国西部科技，2006，（34）：62.
[2]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， （11）：151-152.
（责任编辑：王祝萍）
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-），男，河北唐山人，石家庄铁道大学工程训练中心，讲师；高占凤（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
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“升入大学”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，尤其对于刚踏入大学校门的新生，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需要，也是文科、理科等学生的需要。[1]
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養目标，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20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，对制造设备、铁道工程和铁道施工设备建立直接感性的认识。
2.锻炼动手能力类
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、电工训练、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。
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，涉及到16个实训室、实训车间，日实训人数在200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—引导—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—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。[4] 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。经过实训训练，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，求知欲望明顯增强，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。
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，具有较强能力的毕业生受到用人单位的青睐。《河北日报》、《中国教育报》、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
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。
参考文献：
[1]杨毅，刘忠.学前认识实训——值得探索的教学模式[J].中国西部科技，2006，（34）：62.
[2]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， （11）：151-152.
（责任编辑：王祝萍）