基于創新意識與創新能力培養的金工實習教學研究

摘 要：為迎接知識經濟時代的挑戰，中國高等教育應實施創新教學。金工實習從單純培養工程實踐能力拓展到學生綜合素質、創新意識和創新能力的全面訓練和進步。該文根據金工實習在工程實踐教學的作用和特點，對金工實習實施創新教育的教學理念、知識體系、教學模式、教學內容以及教學方法進行分析，指出教學改革的具體措施，提出教學場所開放、設置創新訓練項目的方式。有效培養學生的實踐能力和創新能力，為高等院校的實踐教學的改革提供思路和指導。

關鍵詞：金工實習 改革 創新意識 創新能力

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（b）-0034-02

為順應新時代發展需要，培養出適應現代化的工程技術綜合性人才，對高等教育提出了新任務、新要求。金屬加工工藝實習是工科專業實踐性的教學環節，是學生了解機械制造的一般過程、機械加工主要方法，掌握機械制造主要工種的基本操作技能，培養實際動手操作能力的技術實訓課程。為了培養符合制造業發展的合格專業人才，金工實習的教學理念、教學內容和教學方法必須進行相應的發展和改革。從過去的熟悉機械加工生產過程、完成簡單零件加工操作、培養實踐動手能力，向提高學生工程實踐能力，增強創新意識和創新能力，注重培養學生的工程意識、產品意識、質量意識，提高其綜合工程素質轉變，為國家和社會輸送適應能力強、創造力和競爭力強的人才。

1 涵蓋多學科交叉的綜合知識體系

機械工程實踐教學在現代工程背景下，應適應建立和完善多學科交叉融合的體制機制，增強各學科交互影響的意識，積極探索多學科交叉融合的有效途徑，激發創新活力，提高創新質量。在金工實訓教學過程中，融合機械、電子、信息、計算機、工業工程、管理多元化知識體系。當今制造業突飛猛進的發展，新技術和新工藝層出不窮，集合了電子、計算機和網絡等技術。金工實習應迎合時代發展的步伐，增加新的內容，拓寬學生思路。通過對金屬加工制造技術和工藝的親身實踐，不僅使學生學習了機械制造本身，而且培養學生對生產線和產品工藝流程的認識。在工程實踐訓練教學中，貫穿生產管理、資源配置、經濟效益和質量控制等內容，使學生在工程實踐能力、工程系統意識、企業管理能力和技術創新意識與能力等諸多方面都得到全面的提高，增強學生的綜合能力和素質，培養復合型人才。教師不斷提升自身的知識水平，將工程實踐和科研中的經驗，滲透給學生。邀請專家學者、工廠技術人員和其它專業教師，對學生的金工實習進行多方面、多角度的知識教授。

2 適應時代發展的教學內容

金工實習要緊跟當代最先進的、最前沿的機械制造技術和工藝，在實訓教學知識體系不斷更新，內容中基本制造技術與現代制造技術相結合的時代下，讓學生了解和掌握機械制造加工的生產過程以及新工藝、新技術、新材料在現代制造工業中的應用。

首先，傳統的加工方法車、鉗、銑、刨、磨等是金工實習中的重要基礎環節，是金工實習實踐教學的最根本教學任務。這是對機械零件加工最基本方法的親身體驗，理論知識和實踐操作相結合，增強動手能力，夯實理論基礎；其次，在此基礎上加入現代制造技術訓練，包括數控車、數控銑、數控加工中心操作、線切割等先進制造技術的基本操作，了解數控編程軟件的使用方法、計算機加工過程仿真，學生應能夠對自己設計的零件編寫加工程序，并完成其加工過程。這是培養學生應用現代化的制造技術，緊跟當代工業現場前沿工藝，武裝自身實力、提高知識層次的有效途徑；另外，在綜合創新訓練中，訓練計算機輔助繪圖、CAD/CAM/CAE、簡單計算機集成制造系統、車工工藝設計與加工、鉗工產品設計與制作、小工藝品自主創新設計、電火花線切割二維創新設計與制作、數控加工綜合訓練、各設備之間數據格式轉換與數據傳輸的技能。通過綜合創新訓練，學生根據自己喜好，深入思考，完成自己親手的制作，有助于學生創新性、個性化發展，增強學生的自信心。可以建立小組，根據志趣自由組合。在教師的指導下，各小組同學討論研究、團隊合作，學生的協助意識和互助精神得到鍛煉。有志向的學生或小組，可以適當加深制作的難度，提高他們的積極性。若金工實習的教學時間和日程有限，可以適當對該學生或小組額外增加創新訓練的時間，鼓勵他們在課余時間繼續工作，為其提供實踐設施和必要場所。拓寬學生專業知識視野，增強學生思維的深度和廣度，有利于全面提高學生的綜合素質和創新能力。

三個層次的教學環節，是針對機械制造技術全面地搭建金工實習實踐教學內容體系，從基礎到綜合、從簡單到深入、從點到面的整體教學設置。加強學生的工程意識、工程實踐能力和創新能力的培養。優化實驗與實習的考核方式，實習成績的評定要綜合學生出勤、實習表現、實習報告等多種因素，成績考核應多方評價、綜合評價，并引入校外實習單位相關人員參與評價，體現以社會需求為導向、以就業為目標、培養一線應用型創新人才的辦學思想。

3 學生為主體、教師為引導的教學模式

在教學方法上改變過去的教師主動講解示范，學生被動模仿操作的單一方式，轉變為以學生為主體，在教師的引導下，學生主動學的教學實訓方式。教師在每個工序中，精心設計內容，科學安排程序，引導學生完成任務，組織現場實習。課程設置要根據學生的具體特點安排，以學生的知識吸收量為出發點，考慮學生該年齡段的興趣、注意力集中等情況。不同專業學生的前期知識背景不同，實習內容和程序不能千篇一律。不同機械工程知識水平的學生，金工實訓教學的內容和層次要有所區分和調整。教師以提高學生學習興趣，實現學習效率最優化為目標來開設金工實習，而不是為了完成教學計劃而走程序的安排教學任務。

可以通過啟發式的“教”和“導”，引學生的“學”。在教師的協調、促進和指導中，可以營造逐層深入的設問，引發學生積極思考，積極解決問題的教學氛圍，讓學生在教師的指導下去摸索前進。教授學生機械制造各種加工方法的技術特點和認知規律，鼓勵學生自主學習，主動實踐。提高學生自己接觸知識、親自認識知識，主動利用知識的能力。多采用研究和討論的方法，加強師生互動。教師有效地指導、引導和組織可提高學生學習興趣，調動學生學習的積極性和主動性，訓練思維，培養創造力，促進個性發展。

4 現代化教學手段的運用

授課過程中充分運用現代化教學模式，對教與學過程和教與學資源的設計、利用和管理，以實現教學優化的目的。在教師講解和示范的基礎上，增加多媒體課件，增大課堂信息量，增加課堂的密度。多媒體課件色彩背景和字體變化的形態能夠充分體現教學內容，突出重點，突破難點，也為教學提供便捷，增強授課效果。將相關的視頻、錄像和動畫等穿插在課堂教學中，講解典型的機床操作、調整方法及典型機械零件的加工過程等，將靜態的物體變成動態講解，將抽象的問題變得直觀。比較傳統教學方法的書本和圖片，采用多媒體的授課方式，學生容易理解和接受知識。在實際操作之前，學生對實踐內容已經有了了解，做好了準備。畫面生動、色彩多變、音效配合的多媒體效果，調動了學生的學習興趣和主動性。

構建網絡平臺，將相應的教學材料作為網絡資源，基于互聯網的遠程在線建立互動培訓課堂。通過網絡給學生提供有效地培訓環境，在線教育可以突破時間和空間的限制，方便學生自主學習，提升了學習效率。設置課后作業、在線答疑和在線測試環節，加強師生互動，學生對實習內容的掌握更扎實，提高了金工實習的教學質量。

利用網絡技術，建立學生機械制造遠程設計、網絡傳輸、數字化制造等現代化的制造理念。這是現代制造技術的前沿技術，制造企業、制造系統不斷實現數字化制造是必然趨勢。學生進行初步的認識和實踐，培訓學生具有簡單的虛擬設計、計算機網絡、圖像處理、數據庫處理技術的實踐，對生產信息、產品資源分析、規劃和處理的能力，對產品設計和功能仿真以及功能原型的快速實現的產品整個制造全過程綜合技能。

5 開放性教學場所

金工實習訓練基地的職能從單一的學生對機械加工技術認知操作實習，擴大為全面的工程訓練。在條件具備的基礎上，都要勇于去嘗試，教學資源面向學生開放； 教學實行全開放，學生自愿申請、自主實踐、自主提升。從時間和空間兩方面，配置和優化實訓基地的設備、人力和資源，多層次地拓寬金工實訓中心服務功能和對象。為專業課程設計、專業課程實驗、生產實習、畢業設計提供實踐場所、后續的相關專業課程的學習提供手段和場地，輔助相應的教學活動高效的完成。面向各個學科、各個專業的學生，為其課內外科技創新活動、競賽活動和自主學習提供開放的實驗室，成為公共的教育資源。同時，成為科技成果轉化實現的支撐平臺。使學生的實踐能力和工程素養大幅度提高。這也對實習基地的管理體質、教師的時間和責任心提出更高的要求。對實習基地的場所、設備、儀器和材料等制定嚴格和合理的開放管理制度。將儀器、設備工具等分為參觀范圍、使用范圍和外界范圍。工具、材料等借用、使用、歸還流程細化，進行記錄。

6 創新訓練項目

為了在金工實訓教學中培養學生的創新意識和創新能力，將教學內容設置成基本單元、綜合訓練單元和創新設計單元。基本單元為必選項目，學生進行傳統金屬零件加工各工種的基本操作訓練，獲得工藝知識、操作技能。通過這個實踐性教學項目，完成機械制造技術的認知學習。綜合訓練單元也為必選項目，對學生進行綜合工程實踐教育。包括現代先進制造技術、前沿工藝方法、產品裝配、生產線流程等集機械、系統和管理為一體的全面工程實踐教育。營造現代工程背景，提高學生綜合的工程實踐能力和工程技術能力。創新設計單元為自選項目，學生在教師安排的相應設計課題或學生根據興趣和志愿自擬設計的題目中，選擇設計內容，獨立思考、自主設計。為學生提供機電產品創新設計制作平臺，實現機械創新設計和創新產品制作。對有興趣、積極性強的學生建立各工種技能興趣小組，增加師生間和學生間的交流、討論。鼓勵學生參加各種技能競賽，并為其開放實訓室。突出對學生知識綜合運用能力的培養，培養學生形成創新意識和提高創新能力。

7 結合特色專業培養應用型創新人才

學校應該做好專業定位，形成鮮明的專業特色，培養適應社會需求的高素質人才。哈爾濱商業大學機械設計制造及其自動化專業以機械工程學為主干，以食品機械和包裝機械為特色。食品工業、包裝工業以及食品和包裝機械工業的快速發展，需要大量的工程技術與裝備。為適應食品工業、包裝工業發展對科技人才的需求，學院致力于面向食品工業、包裝工業的發展需要，培養懂食品加工工藝、包裝工藝的高級應用型機械工程專業人才。

建立的系統的工程設計能力培養體系中，金工實習環節增設CAD課程設計，強化實驗、實習、課程設計與畢業設計等實踐教學環節，突出對學生的學習能力、實踐能力、工程設計能力及創新精神的培養，全面提高學生的綜合素質。逐批地建設工業技術實習中心、機電一體化實驗室、食品與包裝機械實驗室等實驗室，改善學生實驗與實習的教學條件。完善學生實驗與實習制度，增加實踐教學內容和學時，增加高水平的綜合性、設計性及創新型實驗，注重實驗開出率和學生動手能力的培養，鍛煉學生的實際動手能力和工程設計能力。建立穩定的實習基地，并在此基礎上探索建設教學和科研相結合的多功能校內、外實習基地，以適應專業口徑不斷拓寬的需要。對于專業實習、畢業實習等重要環節，倡導集中與分散相結合、參觀與實戰相結合的實習模式。根據實習目的和實習條件，盡可能安排學生到專業實驗室、校內外實習基地進行實戰式實習。另外，依托產學研聯盟，專業與地方、行業的骨干企業建立廣泛的、全方位的產學研合作。專業可通過產學研合作，在實踐中培養學生的實踐應用能力。積極組織學生參加行業的認證考試，如包裝食品機械見習工程師認證考試、Solidworks認證考試、Pro/Engineer認證考試，開展相關專題講座和技術培訓，提高學生的工程素養，促進學生就業。通過以上這些教學環節，拓展金工實習的內容，拓寬金工實習的覆蓋面。

8 結語

為了培養具有創新意識和創新能力的應用型人才，金工實習的教學思想、教學內容、教學方法和教學模式應實施綜合工程實踐教育，強調學生基礎知識、綜合素質、工程實踐能力、創新意識與創新能力的緊密結合，為學生的終身學習和長遠發展奠定基礎，為科技和社會進步輸送高層次人才。

參考文獻

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