综合性大学工程训练基

摘要：为培养大学生的动手能力和创新实践能力，提高大学生的综合素质，各个高校都建设了工程训练中心。每所高校都有自己的专业特点，所以训练的内容也各有特色。三峡大学是一所水电特色鲜明的综合性大学，学校在建设工程训练中心时，结合自身的特色，以“三种能力”的培养为主线，对工程训练的基础项目设置进行了探索。

关键词：工程训练；项目；设置；三种能力

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）52-0209-02

一、工程训练的教学目标

工程训练是培养高素质人才的重要环节，高素质的人才应该具备三种能力：生存能力、生活能力、生产能力。[1]生存能力是指在危急情况下自救和互救的能力，如火灾、溺水、触电等。生活能力是指应付日常生活事务的能力，如安装电灯、更换水龙头、修理门窗、更换锁芯等。生产能力是指将知识变为财富的能力，大学生应该全面了解一个典型产品的设计制造过程，为将来自主创业打下基础。为培养大学生的这三种能力，三峡大学工程训练的教学体系设置了三个层次：大一时上《工程基础训练》，大二时上《工程综合训练》，大三时进行《工程创新训练》。《工程基础训练》以项目练习为主，培养学生的基本动手能力，教学基本要求有四个层次：敢动手，能动手，方法正确，了解原理。每个项目做半天时间，理工类学生做16个项目，大文类学生做8个项目。《工程综合训练》以指定产品制作为主，如机械产品、电子产品、模型制作等，时间为一周。《工程创新训练》是开放实验室，[2]让学生自由创作，自主创新。

二、项目设置的制约因素

《工程基础训练》课程的项目选择有3个因素要考虑。①学生没有基础，学生要学的项目很多，但学时很有限。②学生不能停课一周来专门进行《工程基础训练》。由于实行了完全学分制，《工程基础训练》只能像理论课一样排课，大学的每次课都是两个小时，但两个小时对一个《工程基础训练》项目来说太短了，如果一个项目分几次来做，那对训练场地、设备配置、排课等都提出更高的要求。如电机控制，如果两小时接线没完成，要等学生下周再来继续接线，那这一周就没法安排其他学生实训了。教务处在排课时只能做到让每个学生每周有一个完整的半天时间来做《工程基础训练》，所以每个项目的时长定为4小时。③各项目必须独立。工程训练中心接待能力总有上限，指导老师人数有限，同时能接纳的学生最高限额为800人，这些学生必须分配到16个不同的实训室做不同的项目，每个项目最多50人。由于所有学生第一次课不能同时做一个项目，所以各项目间必须是独立的，不能要求学生先做某一个项目后再做另外一个项目。

三、《工程基础训练》项目设置

不谋万世者，不足谋一时；不谋全局者，不足谋一域。我们在选择《工程基础训练》项目时，为了避免先入为主的思想，采用了排除法，先在网上查找近300种职业工种，如车工、油漆工、面点师、美发师、拓展师等，再结合我们学校的特色和学生综合素质培养的需要进行挑选。除了钳工工艺、车削加工、铣刨磨加工、数控加工、设备拆装、电焊训练、铸造训练等经典的工程基础训练项目外，还开设了下列新项目。开课教育：《工程基础训练》有别于其他理论课，学生需要有个了解的过程，我们要对学生介绍课程的运作方式、项目的轮换方式，以免造成混乱。特别是要进行基本的安全教育，然后参观整个工程训练中心，让学生对即将学习的每个项目有个初步的了解。拓展训练：知识和技能是有形的资本，而意志和精神是无形的力量。如何开发那些一直潜伏在你身上，而你自己却从未真正了解的力量，怎样才能弄清你与他人的沟通和信任到底能深入到什么程度，才是拓展训练的真正意义。大学生特别是大一的新生，从父母身边来到新的环境，生活上怎么与人勾通，工作上怎么与人合作，都需要一个学习的过程，拓展训练正好提供了这一学习机会。目前拓展训练做了两个项目：信任摔和电网。安全救生：人生难免遇到意外，大学生是高素质人群，应该掌握基本的救生知识。本项目以互救为主：当发现别人溺水、触电、遇到车祸时，应该如何正确地提供帮助，其核心训练内容是掌握正确的心肺复苏技能，我们特意购买了心肺复苏模拟人供学生练习。消防演练：这个项目以自救为主，例如在充满烟雾的完全黑暗的迷宫一样的楼道内正确逃生，利用绳索或者床单之类的东西下降一层楼，利用湿的毛巾扑灭燃烧的煤气罐、酒精炉等。电子工艺：电子产品已经深入每个人的生活，每个大学生都应该了解电子产品的基础构成和生产过程，电子工艺让学生从元件级别了解电子产品。我们让学生自己焊接组装一个太阳能苹果花后带走。电脑组装：大学生都会拥有自己的电脑，也会学习电脑的基本知识，但很多人把电脑当作一个黑箱，不敢自己把电脑机箱打开，电脑组装项目给学生提供了这个机会，让学生从部件级认识电子产品。我们将学校淘汰的大量旧电脑供学生拆解、组装，让电子产品不再神秘。办公设备：除了电脑外，打印机、扫描仪、传真机、复印机、投影机、电话机、路由器、会议音响等设备是办公人员经常打交道的对象。正确安装、使用、维护这些设备是大学生必备的技能。住宅布线：每个学生都会有自己的家，每天也会和开关插座打交道，家里灯坏了要会换，开关坏了要会修，基本的安全用电常识要掌握。这个项目的核心是让学生学会装设临时的照明和供电设施。电机控制：电机是动力的首选，每个人都会和电机打交道。三峡大学是水电特色，更离不开电机。每个工科学生都应该能正确接线来控制一台电机的启动停止、正反转，从中领会小信号控制大对象的方法。测量仪器：大学生应该了解各种常用的工程测量方法，如长度（从几个丝到几公里）、温度（负40～2000度）、重量（从数克到数吨）、速度、压力、时间、电流电压、水平垂直、GPS、北斗系统、水准仪、夜视仪等，这些东西只要看一眼、体验一下，让学生知道基本设备和基本方法，从而培养基本的工程素质。自控系统：自动化设备都离不开自动控制系统，自动控制系统虽然十分复杂，如物流仓储、智能楼宇、自动包装、机器人、物联网等，但其核心都是检测、处理、输出等环节。一个很好的实训对象是自动麻将机，它既有机械机构，又有电气控制，相对于几十万的物流系统实训教学设备而言，它几千块一台的价格简直不值一提。低年级的同学可以通过它了解控制系统，高年级的同学可以自己设计程序让机器按自己的意愿排牌。木工制作：这个项目并不是要学生学做木匠，而是希望用木板这种方便加工的载体，让学生快速实现自己的设计。比如给每个学生一块同样大小的木板，让学生做出一个能装最多沙的容器。学生利用自己学过的面积、体积、极值等相关知识，设计图纸，然后放样、下料，加工制作，最后通过装沙秤重、检验来评定学生的成绩，将理论知识、动手能力、学科竞赛融为一体，让学生充分体会知识带来的快乐。管道安装：管道普遍用在水电设施和化工设备中，每个家庭也有上下水管道、煤气管道，还有各种热水器设施、供暖设施等。我们要训练学生能安装好一个燃气热水器系统，至少当家里的水龙头出现问题时能自己解决。液气传动：气动工具和液压设备使用非常广泛，如木工、油漆工、汽修工等。本项目让学生了解液压系统和气压系统的基本组成、工作原理、安全因素等。车辆工程：小汽车是集现代科学技术之大成者，涉及机械、材料、电气、电子、控制、通信、环境等多方面知识。小汽车越来越普及，而价格也不贵，是一个很好的实训对象，学生可以学习车辆的基本构成、常规保养方法、更换轮胎等。材料连接：不论是生产还是生活中都离不开连接工艺，要把两个材料连接起来，有许多种方法，例如螺栓连接、卯接、压接、焊接、爆炸连接、粘接等。粘接又有各种各样的粘接剂，单组份的、双组份的、快干的、慢干的、不干的、光固化的、热固化的，适应不同材料的，还有透明胶、双面胶、泡沫胶等。学生不见得每种都要亲自操作一番，但要看到各种方式连接的样品，在记忆中留下印象，当遇到类似的问题时能想到最佳解决方案。我们将连接分为两个实训项目，一个是以金属材料为对象的电焊训练，另一个是金属和非金属材料为对象的其他连接方法。特种加工：学生通过该项目学习非机械力加工的方法，如激光切割、激光雕刻、超声波加工、电火花加工等，这些加工方式能完成普通机械加工不能完成的工作，以便在今后的工作中遇到相似的问题时能找到解决办法。3D打印：3D打印是最新的制造技术，它借助计算机辅助设计、辅助分析、辅助制造等手段，能快速制造出任何想要的作品，为新产品的试制提供了便捷的方法。学生掌握了3D打印技术，就能非常便利地开展创新实践活动，再也不用为缺少部件发愁了。

学生在完成了《工程基础训练》的所有项目训练后，要写一份实训报告，谈一下自己的收获、体会、建议等，同时对每个项目进行打分评价。通过近两年的运行，学生对已开设的16个项目的认可顺序是：拓展训练、安全救生、木工制作、电子工艺、3D打印、住宅布线、电焊训练、电机控制、材料连接、设备拆装、电脑组装、车辆工程、数控加工、钳工工艺、铸造训练、特种加工。学生对项目的认可度有许多因素：兴趣、技术难度、劳动强度、有无作品可带走、设备、指导老师等因素，我们不能完全凭学生的评价决定项目的取舍，在项目设计时，既要考虑工程训练的系统性，也要考虑实用性和趣味性，毕竟兴趣才是最好的老师。

参考文献：

[1]赵新泽，赵亮方.高校工程训练中心要培养大学生的“三生”能力[J].实验技术与管理，2011，（8）：107-109.

[2]胡翔勇，赵亮方.建设像图书馆一样开放的实验室[J].实验科学与技术，2011，（12）：92-94.

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