李軍霞 姚云峰 王會霞 魏勝輝

河北科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 河北石家莊 050018

高校金工實(shí)習(xí)教學(xué)改革與探討

李軍霞 姚云峰 王會霞 魏勝輝

河北科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 河北石家莊 050018

分析了傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)教學(xué)模式中存在的問題，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式的改革方案進(jìn)行了探討。金工實(shí)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的同時，也要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新潛能，以適應(yīng)我國高等教育由傳統(tǒng)的應(yīng)試教育向現(xiàn)代綜合素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化。提出了金工實(shí)習(xí)二階段教育模式，并應(yīng)用于實(shí)踐，已達(dá)到較好的教學(xué)效果。

金工實(shí)習(xí)；創(chuàng)新教育；教學(xué)改革

金工實(shí)習(xí)作為一門獨(dú)立的實(shí)踐性技術(shù)基礎(chǔ)課，其教學(xué)目標(biāo)是通過實(shí)習(xí)教學(xué)，讓學(xué)生全面了解機(jī)械加工與材料成型的基本工藝知識，提高學(xué)生的實(shí)際動手能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備必要的實(shí)踐基礎(chǔ)和感性認(rèn)識[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和教育改革的不斷深入，為適應(yīng)工業(yè)界對具有實(shí)踐性、創(chuàng)造性等綜合能力強(qiáng)、素質(zhì)高的工程技術(shù)人才的迫切需要，我國高等教育正在逐步實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的應(yīng)試教育向現(xiàn)代的綜合素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化。[1]金工實(shí)習(xí)作為培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐，其內(nèi)涵也從傳統(tǒng)的“學(xué)習(xí)工藝知識、提高動手能力”朝著“增強(qiáng)工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”方向發(fā)展。[2]

1 金工實(shí)習(xí)現(xiàn)狀及存在的問題

目前，大多高校的金工實(shí)習(xí)仍停留在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，面臨著許多新的問題，尤其是在金工實(shí)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式方面已明顯不能滿足時代要求。長期以來，在金工實(shí)習(xí)中，學(xué)生不僅要依次完成車、銑、刨、磨、鑄、鍛、焊、鉗、熱處理9個工種的傳統(tǒng)工藝學(xué)習(xí)，而且要掌握數(shù)控車、電火花成型、電火花線切割、數(shù)控銑、數(shù)控加工中心等現(xiàn)代加工手段。

教學(xué)方式主要采用傳統(tǒng)的“師傅帶徒弟”式的教學(xué)方法。學(xué)生進(jìn)入某一工種實(shí)習(xí)，首先由指導(dǎo)人員講解設(shè)備的構(gòu)成、工作原理和操作方法，加工工藝技能以及安全操作規(guī)程，對于現(xiàn)代加工方法，還要講解相關(guān)程序的編制及傳輸?shù)然A(chǔ)知識。接著指導(dǎo)教師進(jìn)行機(jī)床操作示范，加工實(shí)習(xí)零件并講解加工過程中需要注意的問題，然后學(xué)生加工實(shí)習(xí)零件，零件加工完成后上交檢驗(yàn)，該工種實(shí)習(xí)結(jié)束[1]。

由于金工實(shí)習(xí)針對的是大一學(xué)期末和大二的學(xué)生，絕大多數(shù)學(xué)生在入學(xué)前沒有接觸過這些機(jī)械設(shè)備，沒有親自操作過。這種傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)模式，由指導(dǎo)師父親自示范操作，注重操作技能的培養(yǎng)，能夠使學(xué)生快速掌握機(jī)床的操作要領(lǐng)，大大消除了實(shí)習(xí)過程中的安全隱患。不足之處是整個過程指導(dǎo)師傅始終處于主導(dǎo)地位，學(xué)生只是模仿，“按葫蘆畫瓢”的階段，訓(xùn)練了學(xué)生動手能力和基本的工藝概念。但束縛了其主觀能動性，無法充分發(fā)揮創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新潛能，顯然不符合當(dāng)前素質(zhì)教育的目標(biāo)要求，所以對金工實(shí)習(xí)的教學(xué)改革勢在必行。

2 金工實(shí)習(xí)的改革初探

為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力和科技創(chuàng)新能力，一些大學(xué)將金工教學(xué)實(shí)習(xí)分為3個層次或階段，實(shí)習(xí)內(nèi)容除基本技能訓(xùn)練外，還要有更高層次要求。[3]我校在金工實(shí)習(xí)中開展了金工實(shí)習(xí)產(chǎn)品設(shè)計與制造活動。將金工實(shí)習(xí)分成兩個階段進(jìn)行，即基本技能訓(xùn)練階段和產(chǎn)品設(shè)計制造階段。傳統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)模式雖然不能滿足新時代的要求，但對金工實(shí)習(xí)的改革不能違背金工實(shí)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)，因此第一階段的金工實(shí)習(xí)仍要占主體地位，該階段的實(shí)習(xí)成績占總成績的70%，第二階段的實(shí)習(xí)成績占總成績的30%。

2.1 基本技能訓(xùn)練階段(2～5周)

該階段實(shí)習(xí)流程如圖1所示。按常規(guī)方式進(jìn)行各個工種基本技能的訓(xùn)練，對于個別工種在學(xué)生掌握基本技能的前提下，可充分發(fā)揮自己的想象力，進(jìn)行簡單創(chuàng)新，自行設(shè)計并親自加工小產(chǎn)品。

圖1 第一階段實(shí)習(xí)流程圖

例如在數(shù)控加工時，先由指導(dǎo)人員針對某一固定零件講解其加工工藝，并詳細(xì)講解程序的編制和設(shè)備的操作。然后進(jìn)行示范加工。最后讓學(xué)生展開想象，充分利用課余時間設(shè)計、查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并制定詳細(xì)的加工方案、編制加工程序，經(jīng)過指導(dǎo)教師審核、批改，加工出各種形狀的小零件。

該教學(xué)模式目前已順利實(shí)施，實(shí)習(xí)結(jié)束后由學(xué)生投票選出設(shè)計新穎的作品(如圖2所示)。對這些產(chǎn)品提出表揚(yáng)，并在車間展覽。

圖2 學(xué)生創(chuàng)新作品

這些小小的創(chuàng)新作品，具有加工方法單一、形狀尺寸受工種限制和實(shí)用性不強(qiáng)等局限性，只能算作一些工藝品。然而，它是創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)，能發(fā)揮學(xué)生的想象力，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、挖掘了學(xué)生的創(chuàng)造潛能。

這一階段的實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課只有機(jī)械制圖，因此，學(xué)生在小小的創(chuàng)新過程中難免會遇到一些問題。例如，加工中不考慮材料利用率、片面追求產(chǎn)品的精度，導(dǎo)致增加產(chǎn)品的額外成本等。但通過這些問題能使學(xué)生深刻意識到自己專業(yè)知識的欠缺，對以后專業(yè)知識的學(xué)習(xí)會有強(qiáng)烈的期待和濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 產(chǎn)品設(shè)計制造階段(約1周)

機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計要具備良好的機(jī)械工程素質(zhì)。而機(jī)械類學(xué)生培養(yǎng)計劃中卻沒有一個新產(chǎn)品設(shè)計到制造的完整過程讓學(xué)生去探索。絕大多數(shù)學(xué)生感覺金工實(shí)習(xí)，由于實(shí)習(xí)時間短、內(nèi)容多、任務(wù)重，整個過程主要是模仿師父操作。學(xué)生在學(xué)習(xí)后續(xù)，例如機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)課程時，學(xué)生有想法卻沒有實(shí)踐機(jī)會，不利于理論聯(lián)系實(shí)際。因此，如果在學(xué)生學(xué)習(xí)了有關(guān)的專業(yè)課程以后，結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況，再讓學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)實(shí)踐，更高層次的金工實(shí)習(xí)，符合“實(shí)踐→認(rèn)識→再實(shí)踐”的認(rèn)識規(guī)律，使理論和實(shí)踐很好的結(jié)合，加深對所學(xué)專業(yè)知識的理解與運(yùn)用。

第二階段實(shí)習(xí)時間可安排在大三第二學(xué)期或大四第一學(xué)期，這時專業(yè)基礎(chǔ)課基本已經(jīng)學(xué)完。此階段金工實(shí)習(xí)由于受時間、資源和專業(yè)知識的限制，針對性又比較強(qiáng)，目前僅對機(jī)械類學(xué)生試運(yùn)行。此階段的實(shí)習(xí)流程如圖3所示。

圖3 創(chuàng)新制作實(shí)習(xí)流程圖

學(xué)生可采取自由組合方式，根據(jù)各個班級實(shí)際人數(shù)靈活掌握，一般4～5人為一組。各組小組長由競選產(chǎn)生，競選小組長的學(xué)生主動上臺演講，最后由各組學(xué)生投票決定。小組長要配合指導(dǎo)教師工作，每天點(diǎn)名報考勤，監(jiān)督學(xué)生安全問題，確保學(xué)生在操作機(jī)床時一定要穿工作服，戴工作帽，負(fù)責(zé)教師與學(xué)生之間的信息溝通與反饋。

生產(chǎn)產(chǎn)品的組織管理工作也由小組長負(fù)責(zé)。這一階段設(shè)計制造的產(chǎn)品必須是由多個零件通過某種方式裝配而成，并且原則上要具有一定實(shí)用功能的產(chǎn)品模型。產(chǎn)品要從設(shè)計合理性、創(chuàng)新性、工藝性、加工質(zhì)量、生產(chǎn)成本、管理組織等多方面進(jìn)行綜合評價，并以不同的比例計入該階段實(shí)習(xí)成績。

這一階段實(shí)習(xí)中，學(xué)生從設(shè)計到加工始終處于主導(dǎo)地位，學(xué)生帶著濃厚的興趣和設(shè)計制作任務(wù)學(xué)習(xí)，責(zé)任心和學(xué)習(xí)的主動性得到了充分調(diào)動。不僅能鍛煉學(xué)生的動手能力，更能培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新欲望和潛能，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作和交流能力，為將來走上工作崗位奠定了扎實(shí)的實(shí)踐能力和具有創(chuàng)造性的思維方法。

3 實(shí)習(xí)改革應(yīng)考慮的幾個問題

3.1 提高指導(dǎo)教師素質(zhì) 滿足新型實(shí)習(xí)模式要求

隨著新型實(shí)習(xí)模式的建立，要求指導(dǎo)教師要不斷更新理論知識，積極改善知識結(jié)構(gòu)，提高自身的業(yè)務(wù)能力。金工實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師一般都是金工教研室教師和工廠師傅共同指導(dǎo)。教研室年輕教師應(yīng)積極到企業(yè)進(jìn)修以提高自己的工程實(shí)踐能力，工廠師傅可通過各種培訓(xùn)提高自己的理論水平；打造一支業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、富有創(chuàng)新精神的師資隊伍，為滿足新型實(shí)習(xí)模式的要求提供有力保障。

3.2 合理安排第二階段的實(shí)習(xí)的時間、設(shè)備和場地

對于工科院校絕大多數(shù)的學(xué)生都要參加第一階段的實(shí)習(xí)，人數(shù)非常多，時間非常緊，每學(xué)期從開學(xué)到結(jié)束都有教學(xué)任務(wù)。第二階段的實(shí)習(xí)僅針對機(jī)械類學(xué)生，為了實(shí)習(xí)設(shè)備的有效利用，由于創(chuàng)新不是一朝一夕能完成的，要靠長時間專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)的積累、廣泛查閱資料才有可能完成，因此第二階段實(shí)習(xí)安排到周六、周日比較合理。這樣學(xué)生在工廠實(shí)習(xí)的時間雖然不變，但實(shí)際創(chuàng)新的時間大大加長。

4 結(jié)束語

將兩個階段的教學(xué)模式應(yīng)用于金工實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)基礎(chǔ)上增加創(chuàng)新設(shè)計與制造等實(shí)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生以所學(xué)專業(yè)知識為基礎(chǔ)，通過理論聯(lián)系實(shí)際、不斷查閱相關(guān)文獻(xiàn)拓展自己的知識面、開拓創(chuàng)新空間，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新潛能。同時在實(shí)踐環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在創(chuàng)新過程中，需要不斷加強(qiáng)理論知識的學(xué)習(xí)，并且通過創(chuàng)新設(shè)計可充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，使專業(yè)知識更加扎實(shí)。

金工實(shí)習(xí)兩個階段的教學(xué)，在高校還不是很普遍，目前仍處于摸索階段，仍需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探索前進(jìn)。

[1] 曾慶生,楊毅,李恒,麻勝榮.在金工實(shí)習(xí)中進(jìn)行創(chuàng)新教育的初探[J].機(jī)械管理開發(fā),2008(1):185-186,188.

[2] 傅水根.高校工程實(shí)踐教學(xué)與管理赴法考察報告[J].金工研究,2003(1):2-6.

[3] 王彬.金工實(shí)習(xí)三層次教學(xué)改革實(shí)踐淺析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,14(4):105-107.

[4] 于輝.創(chuàng)新思維在金工實(shí)習(xí)中的應(yīng)用[J].理工高教研究,2004(1):111-113.

Reformation and Investigate of Metalworking Practice Teaching on College

Li Junxia, Yao Yunfeng, Wang HuiXia, Wei ShengHui
Hebei University of science and technology, Shijiazhuang, 050018, China

The problem of traditional metalworking practice course is analyzed, and the reformation program of teaching content and training mode is Discussed. In order to accommodate the transformation of the traditional exam-oriented education to modern comprehensive quality education of China's higher education, the metalworking practice should attention to not only the students’ practice ability gaining, but also innovative quality and innovative potential. Two stages education model of metalworking practice is proposed, and applied in practice, and the better teaching effect is obtained .

metalworking practice;innovative education;teaching reform

2014-10-09

李軍霞，碩士，講師

河北科技大學(xué)理工學(xué)院教育教學(xué)研究基金項(xiàng)目。