面向新工科的工程训练实践课程体系构建
刘建春
（厦门理工学院教务处，福建厦门）
摘要： 针对新工科的要求，工程训练中心经过精心设计与长期实践，形成了以“一个目标、两个理念、三个结合、四个特点”为主要要素的工程训练教学体系。该体系以提高学生的工程实践能力和创新能力为目标，以CDIO、OBE 为教育理念，强调课内外结合、训赛结合、师生结合，具有分层次、全开放、服务型、亲产业四大特点。该课程体系从教学到竞赛，从课内到课外，从设施到管理，从服务到指导，打造了一个全方位、立体化的工程训练教学新模式，并取得了良好效果。
关键词： 新工科；工程训练；课程体系
当前世界已经进入第四次工业革命，互联网产业化、工业智能化、工业一体化已是现代工业的主要发展方向。作为工业发展的人才支撑，高校需要顺应新工业的发展现状，主动布局新技术和产业的人才培养。相对于传统的工科人才，新产业和新经济需要的是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才[1]。因此需要促进现有工科的交叉复合、工科与其他学科的交叉融合，推动学科跨界整合，培养综合素质高的人才；需要溶入工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量，只有这样，我们所培养的人才才能满足企业的实际需求。以下为工程训练为例，阐述工程教育模式下面向新工科的课程体系构建。
一 以提高学生的工程实践能力和创新能力为工程训练的目标
随着新经济、新业态的快速发展和新技术的不断涌现，工程学科也得到不断丰富和发展。新一轮的科技革命和产业变革要求高校培养当前产业急需的人才，甚至提前对未来发展所需要的人才进行布局，培养具有创新创业意识、数字化思维和跨界整合能力的“新工科”人才，从而获得竞争优势[2]。高校工程实践教学的主要阵地在工程训练中心，强化新工科人才工程实践能力和创新能力的核心定位，充分发挥和建设好校内的工程实践教学平台，对大学四年工程教育不断线极为重要。
新工科关注新产业、新技术的多学科交叉融合发展，很多内容超越了传统工科的内容范围[3]，因此新工科对工程教育提出了新的要求，工程训练作为工程实践的主要内容，要积极改进、创新工程训练的教学内容，努力探索适合本校人才培养的工程训练教学方案。
随着新形势的发展，培养一大批高素质应用型创新性人才是地方高校的重要使命。厦门理工学院作为应用型本科高校，致力于应用型、创新性高级人才培养，工程训练是培养学生具有德智体美劳全面发展，具备基本的工程实践能力和创新能力的重要一环。面向全校所有本科生开展工程训练是我校特色，对提高学生的综合素质、创新精神和实践动手能力发挥了重要作用。
二 应用CDIO、OBE 的工程教育理念
（一）CDIO 的工程教育理念
CDIO 代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[4]。通过工程训练，就是要让学生掌握工程基础知识，培养学生个人实践动手能力、团队协作能力和分析解决简单工程系统的能力。对于机械类学生的工程训练，在完成基本工种技能训练，掌握基础工程知识之后，采用小组组队的方式，配备具有专业和工程背景的指导教师，给定已熟知的某一综合产品的开发制造任务，并给定学生一定的已知创新情境，以产品开发和制造任务驱动整个工程训练过程，培养学生团队协作能力。这个综合训练既让学生充分发挥创新的空间，又使学生真实感受到工程设计过程，掌握工程师应当具备的工程系统能力。
（二）OBE 的工程教育理念
基 于 学 习 产 出 的 教 育（Output Based Education，OBE）模式强调“教育产出”，而非“教育输入”，关注学生学到什么，而非教师教了什么。工程训练对应于机械类学生的毕业要求3，即对机械加工过程、工艺方法、工艺设备、工艺装备、现代化生产方式和先进制造技术具有一定的了解，并具有动手实践能力。
三 全方位构建工程训练课程体系
（一）课内外结合
工程训练虽然是实践环节，同样需要加强教学方法和教学手段的改革。借鉴学习最新科学研究成果，丰富教学方法，加强师生互动，增强学生的“向学力”。厦门理工学院工程训练中心着力推进信息技术与教育教学深度融合，已建成一个福建省虚拟仿真教学示范中心，开发出10 多项虚拟仿真项目，同时上线4 门在线开放课程，同时工程训练中心还开发了一套信息化管理系统，融通课程应用与教学服务，推进以学生为中心的教学方式方法变革。
胎儿肢体缺陷是临床中严重危害新生儿健康和发育的一种骨骼系统发育畸形疾病，严重增加了家庭和社会的经济负担，故而如能够在产前及时检测出胎儿肢体缺陷，对于降低家庭负担，提高生育质量有着重要的意义[1]。本次研究将就产前超声在胎儿肢体缺陷诊断时的应用效果进行分析，现报道如下。
开放性实验是课内实训教学有益的补充。工程训练中心开展了以工种为项目的开放性实验教学，近五年来，工程训练中心的开放性实验项目共培养和指导3089 名学生。开放性实验均在晚上和周末进行，客观上增加了学生课外实践动手的机会，提高学生实践动手能力。
（二）训赛结合
工程训练中心开设有机械、电子等八大创新制作室，室内配备创新制作设备，并有专门老师负责。对常驻中心的Amoy 赛车俱乐部和机器人创新团队，中心在场地、加工制作、日常指导等方面给予全力支持，吸引并服务好挑战杯、大学生机械创新设计大赛等赛事，常年做好大学生创新实验项目、学科竞赛、毕业设计等设计、加工的指导服务。
（三）师生结合
我校所有专业学生均开展工程训练教学，不同专业的学生，训练时长不同，比如机械类和近机类4 周，其他工科类2 周，文科类1 周。因此不同学科学生的训练要求也不一样，组织教学非常困难。工程训练中心根据教学需要构建了分层次、菜单式的工程训练课内实训教学体系，教学内容在工程训练中心开设的所有工程训练项目范围内，采用菜单式组合，由二级学院和工程训练中心根据不同专业对实训的内容要求和时间长短共同商定。项目的开设及项目训练的具体内容，也根据科技的发展、院系的要求，不断地更新。工程训练中心还推出了课内选修，允许学生在一定范围内，按照自己的兴趣爱好，选择工程训练项目。
四 立体化的工程训练课程体系构建
（一）构建分层次、菜单式的工程训练课内实践教学体系
1.构建分层次的工程训练课程体系
在进行道床建设时，要保证材料符合相关的标准要求，加强道床施工的质量控制，保证其具有较高标准的承载力，可以在较长时间承载地铁的运行，有以下技术要点：①在道床施工中，要将预留缝隙与隧道结构缝控制在统一平面上；②在搭设与拆除脚手架时要与钢轨置离；③进行混凝土浇筑时要适当的分层，采用特殊的方法分台阶浇筑，保证其具有充足的承载力。
工程训练中心作为我校应用型人才培养模式的主要支撑平台之一，借助《工程训练》实践课、大学生课外创新制作、大学生学科竞赛等形式，承担着培养我校学生工程意识、工程实践能力和创新能力的任务。围绕学校人才培养目标，基于“打破学科界限，强调工程技术人员的基本素质，分层次综合训练，鼓励创新实践，体现大工程思想”的建设原则，结合产业需求和我校学科特色，建设多个实践训练模块，构建由“工程认知与工程文化培养、工程基本技能培训、综合训练、综合创新”组成的多层次工程训练实践教学体系。多层次工程训练教学体系如图1 所示。
2.构建菜单式的工程训练模块
老师与学生交朋友，让学生参与教师的科研活动，使得学生真正地参与和投入到各类科研项目之中，在创新方面起了重要的作用，近五年来，工程训练中心老师申报的专利中，有三十多项是老师和学生一起申请的。传统的工程训练，只有在教学期间才形成师生关系。工程训练中心则变传统的师生关系为新型朋友式的师生关系，每一期工程训练前一个星期，就和学生建立联系，创建工程训练师生QQ 群，交代工程训练注意事项。每期工程训练由主任亲自动员，介绍大学四年间每个学生与工程训练中心密不可分的关系，鼓励学生与工程训练老师做朋友。每期工程训练结束，所有联系方式仍保留，工程训练中心上下统一认识，主动与学生交朋友，让全校学生随时与工程训练中心处于联系状态，各类活动召之即来，网络教学与管理系统，使得课外的网上教学变得直观生动，也使得日常教学管理变得高效又轻松。
“(现有)电力市场是上世纪中叶设计的，而当时的体系如今已不再存在。我们看到，在许多地区多次出现一种情况，即电厂利润接近零，或者在一天的某个时段实际为负值，一些相对较旧的水电设施正在亏损。”
图1 工程训练分层次教学体系功能图
（二）构建全开放的工程训练模式
2.全天候24 小时全开放
1.设立创新服务工作室
1.教学场所全开放
主要工程训练教学场所24 小时对学生开放。工程训练课内实训教学的时间及内容均受教学计划限制，学生的创新制作等实践活动更多是在课外时间完成，为了方便学生的课外创新制作，充分地利用学校现有的实训设备、场地，工程训练中心把主要工程训练场所24 小时对学生开放，学生只要经过某种培训，且技术考核合格，就可获得准入资格，随时进入实训室从事加工制作活动，为学生科技制造带来方便，工程训练场所采用视频监控和门禁管理。目前实训室每年课外开放时长累计达9000 小时以上，极大地提高了设备和场地利用率。学生的科技制作蔚然成风，进行科技制作的学生，既有一年级的新生，也有即将毕业的老生，可以说是真正做到了工程训练四年不断线，为我校培养学生工程实践能力和创新能力营造了一个良好的实践制作环境。
通过开展该课程有利于培养学生综合的职业能力：激发学生学习动机和对未知事物探索的能力；提高康复治疗训练效果及康复评定水平；培养学生的共情能力，树立“急患者所急、想患者所想”的服务意识。
（三）构建服务型的工程训练创新模式
工程训练中心主要的工程训练场所对全校所有学生开放，对入驻团队（比如AMOY 赛车俱乐部、机器人俱乐部等）的学生提供技能培训、创新指导等一系列服务。学生通过工程训练中心相应实验室考核，就可获得实训室准入证。常年有学生入住，每年有新同学加入，形成以老带新，学生互助，老师指导的良性循环，在师资有限的条件下，更好地服务广大同学。通过教学场所开放，筑巢引凤，吸引学生到工程训练中心进行各类科技创新制作。
传统的工程训练，主要是培养学生的实践技能。让学生参与各类学科竞赛及老师的科研，提升了学生的综合创新能力。通过参与教师的科研活动，参与工程训练综合能力竞赛、方程式赛车比赛、机械创新大赛等综合性的学科竞赛，学生必须经历从构思、设计、制造到安装、调试等一系列实践过程，还必须准备包括成本、工艺、管理等一系列工程报告，整个过程均团队作战。因此，提高了学生的理论水平、实践能力、创新能力、解决问题与分析问题的能力、总结与归纳能力、交流与沟通能力等，大幅提升学生工程实践能力和创新能力。工程训练中心每年都组织工程训练综合能力竞赛等学科竞赛，最近二届工程训练综合能力竞赛均取得全国一等奖的好成绩。更重要的是，校内参加比赛的学生非常多，整体性提升了学生的实践能力与创新能力。
2.树立服务至上的工作理念
票据管理关。作为会计管理活动的重要依据，加强票据管理有利于保障会计资料的真实性。加强农村财务会计票据管理工作：一是对农村集体经济中产生的收入、支出等进行必要审计。二是各村购买物品及办公用品必须以票兑钱，没有税务部门得票据不得报销。三是对农村收费款项，则应该根据财务部门提供的各类凭证作为依据，开展相应的审计工作。四是对于“一事一议”过程之中产生的费用，必须使用相关部门监制的统一收费专票。对一切不合理的票据予以否决。
工程训练中心上下统一思想，形成了服务至上的工作理念。在教学方面，主动与各二级学院交流，倾听他们对工程训练的要求，制定了六套教学菜单，供他们选择，菜单不满足要求时，还让他们自己组合菜单。工程训练中心每年走访各二级学院，征求他们的意见，及时优化菜单。在学生课外创新方面，工程训练以学生和学科竞赛为纽带，以工程训练场所为交汇点，与各院系形成了有机的联系。通过工程训练场所的开放，指导老师的相互兼职，将机械设计创新大赛等一系列其他院系组织的比赛吸引到工程训练中心，为他们无偿提供场地、设备、加工制作、人员培训等方面的支持，有力地支持了我校各类学科竞赛。通过这些活动，工程训练中心与各二级学院建立了新型的良好合作关系，成为了全校师生共有的创新制作基地。
（四）工程训练亲产业
1.教学内容亲产业
当前，在新一轮工业革命的背景下，企业的技术发展日新月异，工程教育必须主动适应。要面向产业需求深化教学内容与课程体系改革。积极探索综合性课程、多视角解决问题的课程、交叉学科研讨类课程，以学科前沿、产业和技术最新发展推动教学内容更新，把内容陈旧、轻松易过的“水课”变成有深度、有难度、有挑战度的“金课”。工程训练中心部份教学内容来自生产企业，老师定期前往企业顶岗，与福建嘉泰和厦门万久联合成立智能制造实训基地，联合开办包括“五轴班”在内的各类培训班，教师校企交叉聘用，这些促进工程训练与企业紧密联合培养社会所需要的人才。
2.校企合作育人才
高校是新工科建设的责任主体，要不断创新人才培养模式和机制体制，激发活力。必须布局新工科建设，从而获得未来竞争优势。充分利用好“新工科”这块试验田，探索高校教师与行业人才双向交流的机制，紧跟产业变革创新培养模式，强化工学结合、校企合作，让企业直接参与到人才培养全过程。工程训练中心鼓励教师深入企业，了解产业需求，主动作为。工程训练中心作为厦门市首批高技能人才培训基地，主动为企业推荐毕业生，并提供新入职员工培训。同时企业介入主要教学环节，形成校企协同的良性循环。业界精英参与讲授部分实务课程，指导学科竞赛、毕业设计、毕业答辩等，可针对性地发现、培养、留住人才。这一系列贴近产业的举措，确保了培养的学生与企业需求无缝对接。
Only when Thornton died and the final tie was broken does Buck gain the thorough freedom.In the primitive nature,“Buck became alive to a stirring of the new life”(122).And with the wolf,he feelsthebrotherhood and purefriendship.
总之，在整个教学体系中的每个层次和每个教学环节上，注重融入素质教育和创新能力的培养。借鉴OBE 工程教育模式，针对每个训练内容和每个训练环节设定培养目标、相关知识能力、实施载体及考评体系。近五年，毕业生对母校的整体评价持续较高，校友推荐度、满意度与全国非‘211’本科相比均具有优势，毕业生的总体创新能力满足度明显高于全国非“211”本科高校平均水平。
我们的研究也存在一定的局限性。首先，我们的研究是一个单中心的随机对照研究，并非多中心的研究，研究的结果不能随意推广至其他单位。其次，我们的研究没有对研究者及管床医护人员等进行设盲，因此不能完全去除研究者主观因素的影响，可能会产生一定的偏倚。再者，我们的研究样本量仍偏小，对患者预后的判断，如ICU病死率，统计效力可能不够；此外，有研究显示联合利尿剂、地塞米松、浓氯化钠或大剂量速尿联合高渗盐水能改善心衰患者的心功能[17，18]，但本研究并未统计浓氯化钠在两组患者用量的差异，可能造成两组治疗结果的偏倚。
参考文献
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[5]付铁，郑艺，丁洪生，等.工程训练课程的OBE 教学设计与实践[J].实验技术与管理，2018，35(01):180-183.
Construction of Engineering Training Practice Course System for New Engineering Disciplines
LIU Jian-chun
(Office of Academic Affairs，Xiamen University of Technology，Xiamen Fujian，China)
Abstract： Aiming at the requirement of new engineering disciplines,after careful design and long-term practice,the engineering training center has formed an engineering training teaching mode with“one goal,two concepts,three combinations and four characteristics”as its main elements.The system aims at improving students’engineering practice ability and innovation ability,with the educational concept of CDIO and OBE.It emphasizes the combination of in-class and out-of-class,training and competition,and teacher-student integration.It has four characteristics:hierarchical,fully open,service-oriented,close-to-industry.From teaching to competition,from in-class to out-of-class,from facilities to management,from service to guidance,the curriculum system has created a new all-round and three-dimensional engineering training teaching model,and achieved good results.
Key words: New engineering disciplines;Engineering training;Course system
本文引用格式： 刘建春.面向新工科的工程训练实践课程体系构建[J].教育现代化，2019，6(87):193-196.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.87.072
标签：新工科论文; 工程训练论文; 课程体系论文; 厦门理工学院教务处论文;