機械類專業金工實習教學方法改革

王 玲，丁友偉，李伯奎

（淮陰工學院 機械工程學院，江蘇 淮安 223003）

金工實習是一門獨立的實踐能力訓練課程，具有知識面廣、綜合性強、實踐性強等特點。這些特點，使其成為培養學生創新能力的一個具有獨特優勢的教學環節。

在高等工科院校中，機械類學生金工實習時間一般為4～5周，為了方便后續的專業基礎課及專業課的學習，金工實習一般安排在第三學期。由于低年級學生缺少專業知識，金工實習更多的是著眼于學生的基本技能訓練，以及獲取必要的工藝知識。但是換一個角度而言，處于學業成長階段的青年學生，具有可塑性強、限制框架少、觀念新等特點，如果教學方法得當，金工實習將成為學生創新能力培養的良好課堂，長時間的集中實習和工程中心豐富的工藝手段，給我們開展教學改革，提供了足夠的時間和空間。

本文擬通過機械類學生金工實習教學方法改革，讓學生有更多的獨立設計、獨立制作和綜合訓練的機會，讓學生在求新求變和反復比較中，豐富自己的知識，鍛煉自己的能力。

1 目前金工實習存在的問題

金工實習是傳統的實踐課程，數十年來廣大從事金工課程教學的同仁進行了不懈的努力，以求本課程能夠成為學生創新能力培養的良好課堂。結合同行的經驗和本校的實踐，筆者覺得目前金工實習教學，還存在一定的問題，雖然這些問題可能以不同的方式已被提及，但是關鍵的問題是如何結合本校的實際、如何在實踐教學中予以克服。

（1）現在的金工教學，乃至更多的其他實踐環節，存在一個通病，總是在強調新技術、新裝備，談改革就是增加高精尖設備的投入，而忽視了傳統的工藝與技術。新技術、新裝備固然重要，然而對低年級學生而言，傳統的工藝與技術，是一樣的新鮮，對于學生能力和素質培養的效果，并沒有差別。

（2）很多學校的金工教學，為了規范教學過程、量化師生的考核指標，所有教學內容和教學環節幾乎都已標準化；更有些院校為了適應學分制的改革，把金工實習分成數十段，每段兩學時，讓學生像選做實驗一樣，自由選課。這種做法使教學井然有序，但是學生就像流水線上的產品，基本處于被動狀態，獨立思考和獨立設計能力沒有得到鍛煉。

（3）目前的金工實習，屬于單一工種的培訓，各工種相互分割，缺少相互間的內在聯系，而且由于實習學生人數眾多，各工種實習同時展開，分組交換，打亂了機械制造加工工藝的正常程序。學生往往只能掌握一些零碎的知識和技能，難以形成一個完整的知識體系。

（4）一般認為沒有理論教學支撐的金工實習，只能停留在以操作技能訓練為主的較低層次上，所以金工實習教師希望實習靠后，而理論課教師希望金工實習提前。其實我們都忽略了重要的一點，理論與實踐固然有其的內在聯系，但是就我們金工實習本身而言，其為一門獨立的實踐能力訓練課程，應更多的從本實踐課程的內涵和特點出發，提高其品質。

2 教學改革的目標與內容

利用工程訓練中心現有的場地和設備，通過金工實習教學方法的改革，營造良好的工程環境和條件，激發學生的興趣，培養學生初步的創新能力，幫助學生親身經歷創新的過程，獲得創新的體驗，增強創新的熱情，進而養成創新的習慣。我們所說的創新，并不意味著發明創造，而是創造條件，讓學生有較多的獨立思考機會、創造性地運用知識的機會和發展個性的機會。

在工程訓練中心現有工藝能力基礎之上，對車工、鉗工、鑄造、焊接、裝配等各工種的教學方法進行改革，對教學內容進行重組，改變標準化的教學模式。

教學過程主要分成兩個模塊：一是以指導教師為主體的操作及工藝示范與訓練，二是以學生為主體的零件自主設計與加工。

教改的重點與難點，當然是以學生為主體的零件自主設計與加工，我們希望通過學生自己設計與加工的過程，讓其親身體會如何在設計時關注其工藝性、如何在安排工藝過程時保證加工品質，并且使學生在不自覺中把不同工種聯系到一起，把一些零碎的知識和技能形成一個較完整的知識體系，通過同學間的作品對比和教師的點評，讓學生找出自己的差距，并開闊自己的視野和思路。

這一過程的實施，對實習指導教師提出了較高的要求，包括正確設計的引導、作品的點評、合理的成績評定等。

3 教學改革的思路、過程與方法

教學改革的基本思路，為在實習的每個項目中，設置自主創意與加工環節，采取不限制主題、學生自由組合的形式，讓學生充分利用工程中心的現有條件、圖書館及網絡的檢索便利，自己完成創意設計，然后在教師的指導和認可下，獨立完成整個作品或零件的繪圖、工藝、加工及調試，以此增強學生的自豪感和成就感，激活學生的創新意識，進一步培養學生的創新能力和實際動手能力。

為此，我們大量增加了庫房的材料品種及規格，包括各種圓鋼、扁鋼、鋼管、鋼絲、角鋼、槽鋼、不銹鋼管、鋁型材等，以及油漆、電線等輔材，供學生選用。

3.1 焊接實習的改革

以焊接實習為例。原來的標準化教學過程為一周，大量時間用于操作訓練，按順序包括焊接基本知識講解、引弧操作訓練、運條操作訓練、收尾操作訓練、以及整條焊縫對焊訓練等環節。

改革的教學過程為：在半周內完成焊接基本知識介紹和基本操作技能訓練，包括引弧、運條、收尾的操作演示，及平焊對接焊縫的考核。后半周由學生自由組合結成團隊，制作各種以焊接工藝為主的作品。此階段學生表現出極大的興趣和熱情，充分發揮自己的想象力和創新思維，反復比較庫房的材料，甚至尋找各種合適的邊角料，從新奇、實用、低成本的角度，對作品進行創意設計，自然融入鉗工修配、鈑金、鐵藝等相關工藝，制作出的作品千奇百怪，其中不乏上乘之作（見圖1、圖2）。

圖1 焊接作品（情侶）

圖2 焊接作品（帆船）

3.2 鑄造實習的改革

再以鑄造實習為例。原來的標準化教學過程為一周，大量時間用于操作訓練，按順序包括鑄造基本知識講解、整模造型操作訓練、分模造型操作訓練、挖砂造型操作訓練、活塊造型操作訓練、三箱造型操作訓練、熔煉澆注等環節。

改革的教學過程為：在半周內完成鑄造基本知識介紹、整模造型操作訓練，以及分模、挖砂、活塊、三箱造型操作演示，后半周由學生自主尋找模型并可用任何方式造型，最后澆注成型。學生自主尋找的模型沒有限制，只要能最終獲得澆注件即可，可以是身邊的任何物品，包括手機、玩具、各種工藝品等等（見圖3）。

圖3 鑄造作品（飛機）

上述的教學過程看似兒戲，實際上使學生真正能夠學習并體會到鑄造的精髓：掌握了什么樣的零件或形狀可以用鑄造成型工藝實現、分型面如何選取、在造型時不同造型方法的合理選擇、澆注系統的合理設置等，澆注成型后，面對自己作品各種缺陷及其成因的分析，可以使鑄造的知識變得完整而清晰。

3.3 實習改革的成果

上述方式有效激發了學生的興趣和熱情，在調動學生的積極性和主動性的同時，突出了學生在實習中的主體地位，提高了學生的創新思維能力和綜合動手能力。為了進一步鼓勵學生，所有學生作品在實習結束后，只留下照片給以后的學生觀摩，實物一概由學生帶走留作紀念。下面是一組學生金工實習中的作品，從中可以感受到制作者的創意及其工藝水平。

圖4 鉗工作品（筆架）

圖5 鉗工作品（掛件）

圖6 車工作品（啞鈴）

4 結束語

由于各個學校的情況千差萬別，本文只是結合淮陰工學院機械類學生及工程訓練中心的實際狀況，研究總結了金工實習教學方法改革的心得。其核心為：在實習的每個項目中，設置自主設計與加工環節，整個實習一半的時間，是學生自己獨立完成作品或零件的創意、設計、工藝及加工，讓學生有較多的獨立思考機會、有較多的靈活運用知識和發展個性的機會，變被動接受知識為在具體應用中歸納、總結知識，讓廣大學生真正能夠收益。

此項教學改革雖然增加了實習教師的工作量，但是學生真正成為實習的主體，受到學生的廣泛好評，并且讓部分學生突穎而出，我們選擇其中好的作品進一步延續支持，組隊參加全國及江蘇省的各類大學生創新、創意大賽，在2011年全國大學生工程訓練綜合能力競賽中，獲得一等獎，在江蘇省賽區獲得一等獎的第一、第二名。

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