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“這個機械手臂的DIY組裝，簡直太有趣了！”3月28日，在西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心，同學(xué)們正在老師的指導(dǎo)下完成“機械臂”基礎(chǔ)工程訓(xùn)練的裝配課程實訓(xùn)。

“40年前，金屬加工工藝實習(xí)（以下簡稱金工實習(xí)）就是‘銼榔頭’。隨著產(chǎn)業(yè)變革技術(shù)革新，原來的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足教學(xué)要求。”西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心副主任劉青說，“為此，學(xué)校率先采用‘機械臂’作為教學(xué)載體，下一步將在全體本科生中采用新的訓(xùn)練形式。”

2021年以來，西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心開展了以提升實踐教學(xué)效果為目標(biāo)的基礎(chǔ)工程訓(xùn)練更新迭代教育教學(xué)改革，試點采用“機械臂”作為教學(xué)載體，將工程訓(xùn)練作品從單一零件變成更加系統(tǒng)、集成，更加精益求精的綜合實踐作品。

工科實習(xí)不再“銼榔頭”

運轉(zhuǎn)起來咣當(dāng)作響的機床、焊接時火光四濺的鐵塊、因為手抖而被切得面目全非的小零件，這些場景，是所有經(jīng)歷過金工實習(xí)的同學(xué)獨有的記憶。

作為一門理工科通識性的工程實踐基礎(chǔ)課，金工實習(xí)課程在國內(nèi)許多高校都有數(shù)十年的歷史。2003年，西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心成立。經(jīng)過20年的發(fā)展，學(xué)校工科實習(xí)經(jīng)歷了基礎(chǔ)-綜合-特色實踐-創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐-跨學(xué)科協(xié)同階段。

傳統(tǒng)的金工實習(xí)課程內(nèi)容包括鑄、鍛、焊、車、銑、刨、磨、鉗等金屬加工工藝訓(xùn)練項目。“‘銼榔頭’作為理工科的標(biāo)配，已經(jīng)做了半個世紀(jì)，榔頭都成了有情懷的紀(jì)念品。”西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心機械教研室主任李余峰給同學(xué)們回顧金工實驗的歷史，“我們現(xiàn)在改革推廣的‘機械臂’，是時代前沿的產(chǎn)物，同學(xué)們需要從無到有，完成其中17個零件的加工，最終完成整個‘機械臂’裝配、調(diào)試線路等工作。”

“機械臂”基礎(chǔ)工程訓(xùn)練涉及34個零件、15種標(biāo)準(zhǔn)件、32種元器件，西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心選取典型的17個零件和1個主控箱作為實訓(xùn)元素。參訓(xùn)學(xué)生要經(jīng)過13周104個課時的工程訓(xùn)練實踐，包括金工（8個單元）、電氣、電子、熱處理、機械測量和裝配實踐13個課程單元。

“這次課程改革后，教學(xué)時長、工作量基本保持不變，但知識點顯著增加，知識點之間銜接更加緊密，而且授課方式多樣化，老師與學(xué)生互動增加，實現(xiàn)了邊做邊交流。”李余峰說，新課程內(nèi)容以集成度高的“機械臂”作為教學(xué)載體，覆蓋所有教學(xué)知識點并將各個教學(xué)模塊串聯(lián)起來，從而形成系統(tǒng)化的工程訓(xùn)練體系。

為學(xué)生提供專業(yè)化實踐創(chuàng)新平臺

目前，西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心承擔(dān)了校內(nèi)12個學(xué)院、50多個專業(yè)、4200余名本科生的工程訓(xùn)練教學(xué)任務(wù)，涵蓋學(xué)校95％專業(yè)的基礎(chǔ)工程訓(xùn)練教學(xué)任務(wù)。

隨著工程訓(xùn)練教育改革的不斷深入，西安理工大學(xué)的工程訓(xùn)練課程已新增了數(shù)控加工、特種加工、裝配技術(shù)、3D打印技術(shù)、控制技術(shù)等特色項目。西安理工大學(xué)拓展辦學(xué)空間，引入新裝備、新技術(shù)、新材料與新工藝，搭建了多學(xué)科、立體化、開放式的四個校內(nèi)外工程實踐能力培養(yǎng)平臺，為學(xué)生提供高水平專業(yè)化的實踐創(chuàng)新平臺。

“在實踐教學(xué)方面，我們更注重讓學(xué)生了解工業(yè)過程，體驗工程文化，包括對創(chuàng)新能力的訓(xùn)練、多學(xué)科知識的相互融合和貫通、團(tuán)隊協(xié)作能力的鍛煉等。”劉青說，學(xué)校在國內(nèi)高校率先采用“機械臂”作為教學(xué)載體，把15個教學(xué)模塊串聯(lián)起來，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)意識、質(zhì)量意識和產(chǎn)品意識。

西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心老師趙建峰主要負(fù)責(zé)“機械臂”教學(xué)的零件準(zhǔn)備工作，為了準(zhǔn)備這門課，他和同事們付出了大量的勞動。“我們要多準(zhǔn)備一些零件，如果同學(xué)們操作失誤了，立即有成品零件可以更換。雖然辛苦一點，但看到富有成效的教學(xué)成果，我們都感到非常欣慰。”

西安理工大學(xué)采用“機械臂”作為教學(xué)載體，解決了工程訓(xùn)練教學(xué)中長期存在的“教學(xué)模塊獨立，缺乏系統(tǒng)意識”“教學(xué)載體分立，缺乏產(chǎn)品意識”“檢測訓(xùn)練不足，缺乏質(zhì)量意識”三大問題，使學(xué)生建立宏觀上“控形”，微觀上“控性”的整體意識，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀；通過完成制造加工、實訓(xùn)拆裝等教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀；通過系統(tǒng)質(zhì)量檢測的教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量觀。

目前，已有10個班級基本進(jìn)行了完整的基礎(chǔ)訓(xùn)練教學(xué)，教學(xué)效果良好，試點班學(xué)生都反映自己的能力得到全面提高。

讓學(xué)生更善于“實戰(zhàn)”

經(jīng)過多年發(fā)展和改革創(chuàng)新，西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心已發(fā)展配置了6大類420個認(rèn)知體驗項目，并把課程、思政、勞動、教育等融入訓(xùn)練各環(huán)節(jié)，構(gòu)建了“提內(nèi)涵，強平臺，構(gòu)生態(tài)”的多育人主體協(xié)同工程創(chuàng)新訓(xùn)練體系，實現(xiàn)工程訓(xùn)練與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育同向同行，為人才孵化提供了新基地。

西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心通過校企合作開發(fā)跨校協(xié)同訓(xùn)練課程、跨校訓(xùn)練營等課程活動，將教師科研項目、學(xué)生創(chuàng)新成果納入訓(xùn)練資源，實現(xiàn)產(chǎn)教融合、資源共享，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)實踐庫。新平臺也為其他高校提供了可借鑒的模式，目前已在43所高校推廣應(yīng)用。

西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心現(xiàn)已成為國家級實驗教學(xué)示范中心、國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐基地、國家級科技企業(yè)孵化器、國家級眾創(chuàng)空間，為培養(yǎng)工程實踐能力強、具有創(chuàng)新意識的高級應(yīng)用型人才提供了資源和平臺。

“未來，工程能力強、綜合素質(zhì)高的新型工科人才更加符合國家建設(shè)需求。因此，高校的工科教育必須與時俱進(jìn)，不斷開拓、創(chuàng)新。對于未來的課程，我們會逐步改進(jìn)，增加學(xué)生的自主性，開設(shè)系列實戰(zhàn)課程。”西安理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心主任劉涵說，工程訓(xùn)練這一系列的課程，不僅要培養(yǎng)學(xué)生們動手實踐的能力，讓同學(xué)們學(xué)會在團(tuán)隊中如何與人合作、與人溝通，而且更重要的是通過課程的訓(xùn)練，提高其創(chuàng)新意識，培養(yǎng)其工程思維和創(chuàng)新思維。□呂揚  李博