高校金工實習教學改革初探

【摘要】根據目前金工實習教學中存在的問題,本文分析了該課程在人才培養中的地位和作用,從培養學生實際動手能力和掌握先進制造技術的需要出發,提出金工實習在教學內容、方法、設備、教師結構等方面進行改革的具體措施,以進一步完善金工實習的教學效果。

【關鍵詞】金工實習改革措施素質教育動手能力

當前,我國高等教育正在逐步實現由傳統的應試教育向現代的綜合素質教育轉化。傳統的以“學習工藝知識,提高動手能力,改變思想作風”為主要理念的金工實習教學正朝著“學習工藝知識,提高綜合素質,增強工程實踐能力,培養創新精神和創新能力”的目標發展。為了適應時代的發展和人才培養目標的需要,應深化金工實習教學改革,構建新的教學模式。

一、 金工實習的內容與作用

金工實習是機械類及其他工科類專業的重要實踐性教學環節。它作為大學生進校后首次較長時間接觸的生產實踐活動,是對學生進行綜合素質教育的重要渠道,是將知識、素質、能力和創新融為一體的綜合訓練。金工實習內容豐富,主要包括:(1)完成車工鉗工和鑄工等傳統各工種的基本操作和學習相關金屬工藝基礎知識,使學生了解機械制造的一般過程;(2)熟悉機械零件常用加工方法及所用設備結構原理,熟練掌握工具、量具的操作;(3)具有獨立完成簡單零件加工能力;(4)熟悉先進制造設備,懂得操作數控車床、數控銑床和加工中心,熟悉其他先進制造技術設備。

金工實習是進行實踐教學和綜合訓練的重要場所,是理論聯系實際,培養學生創新精神和實踐能力的教育模式,是實施素質教育、創新教育的有效途徑。金工實習課程的要求是通過理論教學,使學生熟悉機械制造的一般過程,掌握金屬加工的主要工藝方法和工藝過程,將書本知識應用于實踐活動之中;熟悉各種設備和工具的安全操作使用方法;了解常見零件的工藝過程和加工方法,了解新工藝和新技術在機械制造中的使用;掌握對簡單零件冷熱加工方法選擇和工藝分析的能力;培養學生認識圖紙、加工符號及正確理解技術條件的能力。通過現場操作、現場討論和現場授課等教學方式來完成金工實習內容,有利于學生的工程實踐能力、觀察分析能力、動手能力等的培養;有利于學生創新思維和創新能力的培養;有利于學生理論聯系實際、將書本知識與工程實踐緊密結合;有利于學生正確的人生觀、世界觀和價值觀的形成。因此,金工實習在提高學生綜合素質方面起著其他課程不可替代的作用。

二、 金工實習課程的教學改革

近年來,隨著金工系列課程改革的不斷深入,各高校制定了相應的金工實習課程建設規劃,并采取了一系列的教學改革措施,取得了不少階段性的成果。但就全國范圍看,金工系列課程改革進展還比較緩慢,金工實習課程教學還存在諸多問題,這嚴重影響了金工實習的教學質量,制約了金工實習課程教學改革的深入。對此,筆者提出以下幾點具體的改革措施。

(一) 完善教學內容,提高學生實際能力

教學內容是高質量完成金工實習教學的重要保證條件,是培養學生實踐能力和創新意識的前提,金工實習內容的安排應有助于培養學生的實踐動手能力和科技創新能力。因此,應盡量豐富金工實習的教學內容,開闊學生的工程視野。要豐富金工實習的教學內容,就應開出盡量多的工種讓學生實習(包括傳統的、現代的和特種加工),滿足學生的求知欲望。因此,可將實習分為三個階段實行:(1)基本操作技能的學習和訓練階段。這一階段主要指導學生分析和研究規定工件或加工要素的加工工藝或成型工藝,培養學生操作傳統加工設備的動手能力,培養學生認識工程圖紙的能力,加深學生對金屬加工工藝的了解。因為傳統的機床是機械制造最基本的加工設備,是現代制造技術和特種加工的基礎,它主要包括車工、銑工、刨工、磨工、鉗工、鍛壓、沖壓、電焊、氣焊、鑄造等,這些工種應盡量讓學生親自動手實習,以提高他們的動手能力,如果有條件,還應增加飯金、裝配等工種。通過這些傳統工種的實習,讓學生學習工藝知識,了解新材料、新工藝在工程技術中的應用,為后續的理論課打下一定的基礎。(2)先進制造技術的技能訓練階段。先進制造技術設備主要包括數控車、數控銑、加工中心、CAD/CAM和特種加工等。先進制造技術是現代工程設計、工程制造的前提保障,為了適應新形勢的需要,課程的結構已經進行了調整,增加了例如數控技術、計算機輔助設計、計算機輔助制造等課程,為此,金工實習在內容上也應進行適當的調整,加強學生在先進制造技術方面的實習。主要是指導學生對數控加工、特種加工、快速成型和加工中心等技術的學習和設備操作訓練,使學生接受先進的、綜合的制造技術訓練,了解CAD/CAM/CAPP等在工程中的應用,了解先進制造技術及其主要設備。(3)綜合實際應用階段。充分利用CAD/CAM技術,發揮學生的想像力和實踐能力,讓學生自行設計作品,選擇加工方法,設計加工工藝,并負責整個生產過程的實施,最后,教師和學生共同討論設計作品的創新性、加工方案的合理性和經濟性等,提高學生的實際工作能力。

(二) 改革教學內容,激發學生興趣

在保留部分傳統實習內容的基礎上,根據金工實習教學大綱的要求,筆者對金工實習的內容進行改革,優化傳統實習內容,挖掘教學潛力,提高教學效益。在時間的安排上,壓縮傳統實習項目時間,增加先進制造技術實習時間,在教學過程中盡量增加知識性、趣味性、激發學生的靈感及創造性,由于時間緊缺,筆者采取兩組先一起上大課,后分組實習的方式,對于數控加工機床,某些程序設計安排學生利用業余時間完成,然后拿來加工成完整的工件。在上文提到的第三階段,通過限制主題而放任形式的方法,讓學生圍繞主題自由展開想象的空間,通過自己設計,自己加工出的各種形狀各異的小零件,增強了學生的自豪感和成就感,激發了學生對金工實習的興趣,激活了學生的創新能力。在先進制造技術訓練上,筆者加強學生對現代先進制造技術的認識與實踐,開設由學生自我思維、自我創新設計制作的全新教學實踐活動,讓學生自己設計圖紙和編制加工程序,改變了以往由教師給圖,學生制作的傳統實習方案,加強了對學生在先進設備上創新及實踐能力的培養,使金工實習真正成為一個培養學生現代工程意識和實際動手能力的重要手段。

(三) 加強校企合作,開闊學生視野

很多工科院校的實習中心往往沒有自己的生產產品,學生在校內難以從真正的意義上體驗到產品的全制造過程。校企合作可用于彌補學校在資源方面的不足。應多與相關企業交流與溝通,定期帶學生去企業參觀學習,以此實現學生走出校門到生產一線參觀學習的目的,親身感受產品的全制造過程,為后續的課程學習與設計實踐奠定良好的感性認識基礎,也使學生及時了解機械制造行業發展的最新動態。

(四) 配置先進的教學設備,改善教學硬件

先進的教學設備是培養學生實踐能力和提高金工實習教學質量的物質基礎。目前,在機械制造業中,所需加工的機械零件精度越來越高,有一些加工零件一般普通機床已難以滿足加工要求,只有先進的數控車床、數控銑床以及加工中心等現代制造設備才能達到;同時,這些先進的加工設備還可以縮短加工時間,減輕工人勞動強度,降低生產成本,提高產品質量和勞動生產率。目前,很多高校的機械專業都開設了先進制造技術這門課程,在金工實習中加強對先進制造設備的實踐,可以培養學生對先進制造技術的感性認識,提高學生的實踐能力和創新意識。

(五) 采用靈活多樣的教學方法

科學的教學方法是培養學生實踐能力的手段。現今很多高校金工實習依然采用傳統的方法,金工實習教學還停留在老師講課做示范,學生自己操作的階段,內容單一、方法呆板。這種實習方法雖然對提高學生的操作技能,完成基本訓練等方面能起一些作用,但忽略了學生的主觀能動性,影響了金工實習的實踐效果。應當盡快改變這種傳統的教學模式,營造新的模式,在教育思想、教學內容、教學方法、教學手段等方面進行改革。如可以在教學中先采用電化教學,讓學生在每道工種上崗前集中觀看相關內容的電化教學內容,再由老師結合設備講解具體操作過程,最后由學生動手實踐,這樣可以得到更好的效果。另一方面在教學方法上應突出以學生為主體,教師為主導的思想,著眼于調動學生主動學習、主動思考的積極性,注重學生的個性發展。教師在帶學生實習的過程中,可不直接告訴學生怎么做,而是通過先講基本知識和基本操作(包括安全制度),然后將典型零件的圖紙交給學生,讓學生兼任工程技術人員和現場操作工人兩重角色,自己決定加工工藝和加工步驟,然后加工出成品。在“系統”的思維支撐下,把“想”(設計工藝)和“做”(加工零件)有機地結合起來;把單個工種、工序通過工藝綜合這條主線連接起來;不懂的地方可以查資料和詢問指導教師,而教師只負責解答學生的提問和安全。在尊重科學,按科學規律辦事的前提下,鼓勵學生“存疑”和“求異”的思維方式,在金工實習中讓學生感受、理解知識的產生和發展過程,培養學生的科學精神和創新思維習慣,提高學生主動獲取新知識的能力。

(六) 提高指導教師素質, 促進教學水平的提升。

隨著金工實習實踐教學功能的不斷擴大和先進的教學儀器設備、教學手段的廣泛應用,金工實習課程的教學內容不斷更新,對指導教師的要求也越來越高,目前金工實習指導人員知識結構老化、理論水平和實際動手能力與現代工程實踐教育不相適應矛盾日趨突出。為改善和提高師資隊伍的知識結構、學歷結構等,應對教學管理機制和用人機制進行改革, 逐步實行崗位輪換制度, 實行按需設崗、公開招聘、定期考核、末位淘汰制度, 使實習工作人員處于良性的互動競爭。并逐步推行崗位等級制度,以崗養人,以崗護人的策略。在人員培訓方面實行“在崗學習、內部交流、外出培訓和學歷學習”等多種形式相結合。

(七) 注重學生的反饋意見

在金工實習過程中以及結束后,應及時收集和聽取學生的反饋意見,從反饋意見我們可以看出學生對什么實習內容最感興趣,對金工實習有什么要求和建議,以及對指導教師態度與水平的評議等方面有什么具體要求,對指導每年所制定的教學改革內容以及實習基地的管理都具有十分重要的借鑒、參考意義。

【參考文獻】

[1]朱從容.金工實習課程教學改革的思考[J].實驗室研究與探索,2005(3)

[2]歐笛聲.地方工科院校金工實習教改研究與實踐[J].中國科教創新導刊,2008(9)

[3]葉云.金工實習應注重學生動手與創新能力的培養[J].機械管理開發,2005(12)

【作者簡介】庾在海(1964-),男,湖南武岡人,廣州大學機械與電氣工程學院副教授,博士。

(責編黃斯佳)