實踐教學中實施任務選課的可行性探討

郝雋 徐向纮

中國計量學院 杭州 310018

1 金工實習的現狀分析

金工實習是高校一門實踐性的基礎課，在高等教育尤其是工科教育中占有很重要的地位。但現在很多大學生在學習過程中重理論輕實踐，比如一些工科類的學生，在畢業找工作的時候各門成績都很優秀，英語六級，計算機三級，但是對于用人單位提出的一些簡單結合實際應用的專業問題卻答不上來，為什么呢？因為他們很多對專業方面的概念僅僅停留在書本內容，遇到一些實際問題不知如何解決。而現在企業往往最需要的是應用型的人才，所以剛出校門的學生相比有工作經驗的人來說很缺乏競爭力。

最近幾年，為了培養創新、復合型人才，國內同類高校借鑒國外的先進經驗，調整教學理念，把實踐教學提升到重要位置，逐漸把原來的實習工廠擴大規模，建立新的工程訓練中心，購置了一些先進設備，吸引了一大批既有理論基礎，又有一定實踐經驗的教學工程人員，增加了實習項目。教學方式也有了新的改變，引入了多媒體教學及網絡教學等各種手段。但很多學校在實習內容上一直是按照多少年傳下來老一套來做，強調學生的操作訓練，教師在上面講，然后學生“依樣畫葫蘆”做，最后把實驗報告抄一遍，就結束了，實習還基本處于“認知”的層次。雖然在一定程度上可以提高學生的動手能力、掌握一定的操作技能，但高等院校的培養目標不是普通的操作工，而是高級工程技術人員，要求學生不光有一定的動手能力，還要有一定的工程意識、創新能力、提出問題和解決問題的能力。

并且現在很多高校在金工實習中每個工種實習內容單一，很多實習項目都不能和學生所學的專業知識緊密聯系起來，更談不到不同課程、不同學科之間的知識融合和創新性設計實踐。對于大學生來說，由于實習內容相對固定，制作的零件單一，在實習中不能充分發揮他們的想象力，提不起他們對實習的興趣，沒有積極參與的意識。繼而對后續理論課程的學習沒有促進作用，對于他們綜合素質的提高也起不到應有的作用。

鑒于以上情況，金工教學改革刻不容緩，只有真正把學生作為實習的主體，讓他們做感興趣的事情，把興趣與教學融合起來，這樣才能最大發揮金工實習在教學中的作用。以實踐教學來促進理論教學，同時又能把理論教學的內容運用到實踐教學中來，培養學生的綜合素質，提高他們在社會上的競爭力。

2 新的教學模式論證

查閱了一些資料，并走訪了很多學校，發現很多學校在實習中也都提到了學生工程實踐能力和創新能力的培養，但是具體實施起來都存在一定的困難。而且由于每個學校情況不同，改革的方式也有很大差別。針對中國計量學院這樣的正在向教學研究型大學邁進的高校，在學生實習時間相對集中、人數較多、實習內容不能減少的情況下，如何充分利用訓練中心現有資源，調整實習結構、優化實習內容，是值得思考的問題。

教師在實習過程中服務的對象是學生，如何讓學生在實習中接受更多的知識，提高他們的綜合素質，是實習的根本目的。“興趣是一切求知的動力源泉”，只有使學生對實習訓練產生濃厚的興趣，變被動學習為主動學習，才能提高學習的積極性和自覺性，這樣才能最大發揮金工實習在教學中的作用。

在調查中注意到，“大學生課外科技活動”現在已成為各高校近年來教學改革中的一項重點工作，很多學校都在鼓勵學生積極參與。根據調查，很多學生對此也很感興趣，積極報名，并且在參與的過程中廢寢忘食，又是畫設計圖，又是找材料加工，忙的不亦樂乎。為什么學生對參與此類活動有如此大的興趣。其實道理很簡單：1）他們在制作的過程中有明確的目標，通過親自動手，可以把自己所想的變為現實；2）在制作完成以后有很高的成就感，能實現自我價值；3）在克服一個個困難以后，能學到在課堂上學不到的新技術、新的思維方式。凡是參加過一些大賽的學生，都會感到自己的綜合實踐能力和解決問題的能力發生“質”的突變，如同變成另外一個人，大徹大悟。

但是在進行課外科技活動中，有很多第一次參與的學生很困惑，不知從何入手，怎么入門，在零件設計和后期的實物制作過程中力不從心。

通過以上調查，筆者認為如果把學生課外科技和金工實習有效結合在一起，這樣既可以通過學生課外科技活動的組織形式提高學生對金工實習的熱情，提高金工實習的質量，又可以利用金工實習為課外科技服務，提升學生的各方面能力，并可作為門檻引導學生積極開展課外科技活動，制作出好的作品。

3 教學研究的內容與方法

根據前面的調查結果，首先要對教學內容和教學方法進行一定改革，才能有效發揮學生在金工實習中的自主性，提高學生對金工實習的興趣，為學生后續課程的學習和參加一些課外科技活動、畢業設計等打下堅實的基礎。

3.1 教學內容的改革

將金工實習教學內容劃分為3個部分，分別是基本操作技能的學習和訓練、先進制造技術技能的訓練、綜合創新設計訓練。根據學生技能形成的認知過程，通過基本操作技能的學習和訓練、先進制造技術技能的訓練、創新設計和制造這樣有層次的實習方式，細化實習教學各個階段的實習側重目標，根據不同階段的不同目標選擇不同設備、采用不同的教學方法最后實現總的目標，便于學生逐步提高。

在先進制造技術技能訓練環節采用教師命題的方式，讓學生以小組的形式完成一些綜合題目。由于實習時間以及人數的關系，題目的選擇不求復雜，但必須包含幾個主要工種。在題目的設置上應帶有一定的動腦環節，可以是一些關鍵尺寸的計算，或是一些圖紙的分析、工種的選擇等，讓學生帶著題目去實習。這樣，他們在每個工種的實習就有了一定的目的性和聯系性，而不是單單應付最終的考試。并可以根據不同專業的特點，把在課堂上所學的專業知識運用在實習中，增加思考過程，做到手腦并用。

在創新設計環節采用學生自擬題目，同樣讓學生以小組的形式完成。題目要求有一定的綜合性、創新性，適合于機械加工。當然對作品的復雜程度、工種的數量，都作了一些限制。在這個環節中，教師可以通過對前期作品的一些介紹引導學生自主設計，獨立思考，不僅可以鞏固前面所學，還可以使他們了解創新思維在工程中的實際應用，并培養他們的創新能力。

總的實習時間擬采用6—3—1訓練制，即基本技能訓練和先進制造技術技能訓練占總實習時間的60%，創新思維、創新能力訓練占30%，裝配和機動時間占10%

3.2 教學方法的改革

在實習內容進行更新的同時，教學方法必須有同步改進。在技能訓練環節將原來各個工種獨立的、單一零碎的實習轉變為以幾個主要工種為基礎的、以零件制造技術為核心的綜合性實習，從而使學生對整個制造工藝過程有完整的認識。教師從單向知識傳授模式向互動模式轉變，以任務為基礎，教師只做必要的引導、點撥，根據學生不同能力、個性、愛好實現柔性化教學機制。“任務選課”教學法提倡的正是讓學生在實踐中主動學習，學習中不斷總結。而在創新設計制造環節，中心可以開放所有金工實驗室和計算機房，給學生搭建一個放飛自己想象力和創造力的平臺。讓學生依照學生課外科技活動流程開展創新性實習。并推薦一定比例的作品和學生參加一些校內、校外比賽，這樣也可以提高學生設計的積極性。

1）技能訓練環節。技能訓練環節基本流程見圖1。在學生初次實習時候，缺少自己觀察和分析事物的能力，往往對自由選題缺乏信息而一籌莫展。在這個階段采用教師命題的方式，告訴學生該怎么做，怎么才能做好。

①分組實習。首先讓學生采用輪換制對各個工種進行“認知”性學習。

②任務分配。在學生對各個工種有了解的基礎上，可以采用“任務驅動”教學法下達總的任務并給出圖紙，根據任務的難易程度來確定任務小組人數，并以小組討論的方式分析加工工藝，確定零件各個部分尺寸。

圖1 技能訓練流程圖

③實習加工。小組成員參照“選課”的模式進行分任務選擇。小組中每個學生都會有一個分任務，然后帶著自己的任務到不同工種加深學習。

④完成任務。實習完成后帶著自己的任務零件，最后回到自己小組進行零件裝配。

⑤總結，上交作品，任務評分。小組成員通過自評、互評的方式進行任務評價。

在整個實習環節，通過前期的分組實習讓學生對各個工種的加工方式、加工內容和各種機床的基本操作有了初步的了解。然后通過任務的方式把整個實習過程串聯起來。讓學生帶著任務去完成實習。在這個過程中采用“選課”的模式，可以讓學生更加自由地到他們喜歡的工種去，提高實習的積極性。這種通過“任務”與“選課”的方式可以解決在以往的實習中學生單一工種實習時間短，根據實習安排完成綜合任務中零件加工工藝設置不合理，團隊合作程度低等諸多問題。在實際教學中，根據學生專業特點，把學生分為機械類和非機械類。其中，針對機械類實習時間長，對專業知識掌握程度較高的情況，采用設計與制作相結合的實習模式，利用他們專業課所學進行一些簡單的機構設計；針對非機械類實習時間較短，學生對機械專業不是很了解的情況，在圖紙上減少設計環節，讓學生按規定尺寸加工，完成實習。

2）創新設計和制造環節。創新設計環節基本流程見圖2。隨著實習的深入，學生工藝知識和基本操作技能的增加，以及學生課后自己查找相關資料，不同的設計構思逐漸形成。這時可以和課外科技活動相結合，先以課外科技活動的組織形式，由學生自愿結合組成創新小組，進行方案申報；通過中心審查后，由學生討論完成產品的總體方案設計，并隨時與指導教師討論其可行性。通過不斷修改完成方案，然后由學生自己動手進行項目制作。在整個過程中主要采用啟發式教學，以每個創新小組作為活動的主體，教師只提供必要的幫助。

①學生報名。在早期的實習動員期間，就要介紹實習方式，展示實習作品，讓學生做好前期準備。在實習第二周（近機械類四周實習）或第三周（機械類五周實習）的第三天上午，由實習指導教師組織學生分組報名。

②方案設計。報名參加創新設計的學生應利用業余時間進行創新方案的設計，設計方案以圖紙為主并配以文字說明。設計方案于第五周中午前交到金工教學部。

圖2 創新設計流程圖

③方案審查。星期五下午，由金工實習指導教師、金工教學部主要負責人對方案的可行性、難易程度進行審查。每個小組要至少完成一個項目，每個小組人數不超過3人；如確有特殊情況（如項目工作量大，加工難度高），可適當增加人數。

④作品制作。第三周至第四周（四周實習）、第四周至第五周（五周實習）為作品制作時間。

⑤作品評價。在學生實習最后一天下午進行集體作品評價，要求學生和指導教師共同參與。每組學生派代表上臺進行作品介紹（包括作品功能、所用工種、完成期間所遇到的困難等），由其他小組和指導教師進行評分。

⑥上交作品：撰寫創新設計總結報告。

創新設計訓練環節，可以激發學生的靈感和創造欲，培養他們綜合運用知識的能力和用創新思維的方法解決工程實際問題的能力，并提高獨立動手能力、團隊精神與協作能力。開展數控創新模塊的訓練一年多的時間，學生自己設計、編程并親自加工出各種富有想象力、造型迥異的作品。后面實習的學生看到前面學生的作品，都表現出極大的興趣，躍躍欲試，決心設計出更好的作品。

通過上述工程訓練平臺的訓練，改變了傳統的老師教、學生學的模式，讓學生更加主動，實習安排更加靈活。通過綜合作品設計到完成，讓學生對機械加工流程有一個基本認識。最后可以挑選一些成績優秀并對課外科技感興趣的學生作為儲備，推薦并鼓勵他們報名參加更高層次的一些課外科技活動，如大學生機械設計大賽、挑戰杯、工程能力訓練大賽等。

4 結束語

任務選課這種新的教學模式，可以讓學生充分發揮自己的主觀能動性，學生與學生之間、學生與教師之間產生互動。經過在中國計量學院工程訓練中心進行驗證，學生的實習積極性和實習質量有了明顯提高。通過基本訓練到創新訓練這樣有層次的訓練方式，讓大多數學生都能掌握必要的工程基礎技能和實踐知識，也為他們以后參加一些課外科技活動直至最后走上工作崗位提供了最有力的支持。

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