高校金工實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系改革的探索性研究

俞建峰 錢陳豪 于小健 沈 堅(jiān) 盧立新

(江南大學(xué) a.機(jī)械工程學(xué)院；b.江蘇省食品先進(jìn)制造裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214122)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升，社會(huì)極其需要大批具有廣博基礎(chǔ)知識(shí)，有較強(qiáng)應(yīng)用實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，因此，如何培養(yǎng)出符合新時(shí)代需求的人才已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)[1-2]。優(yōu)秀人才的培養(yǎng)離不開一個(gè)優(yōu)秀的教學(xué)培養(yǎng)體系，工程訓(xùn)練是高等工科院校實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)施素質(zhì)教育的重要組成部分，而金工實(shí)訓(xùn)是整個(gè)工程訓(xùn)練體系的基礎(chǔ)，作為其中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其在培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、實(shí)踐技能、創(chuàng)新意識(shí)方面，有著其他課程無法替代的作用[3]。為了順應(yīng)時(shí)代的要求，課題組對(duì)金工實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系的改革進(jìn)行了探索與研究，以期建立一個(gè)完善的工程訓(xùn)練體系，培養(yǎng)出一批高層次的創(chuàng)新型人才，為我國(guó)社會(huì)的發(fā)展提供人才支撐[4]。

1 金工實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的主要問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容陳舊，開展工種不足

現(xiàn)行金工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容過分突出金屬切削方面的教學(xué)，如車削、銑削、磨削、焊接、鑄造等單一的工種，且每個(gè)環(huán)節(jié)之間沒有串聯(lián)，缺乏機(jī)器設(shè)備的裝配和企業(yè)智能化生產(chǎn)流程等內(nèi)容，影響學(xué)生對(duì)機(jī)械行業(yè)的整體認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)生的教學(xué)仍是基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本操作技能的認(rèn)知，無法真正地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。

1.2 教學(xué)理念無法緊跟時(shí)代

金工實(shí)訓(xùn)課程的實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)之間出現(xiàn)了分離，缺少對(duì)學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用訓(xùn)練，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新欲望，缺少對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程管理方面的素質(zhì)培訓(xùn),不能滿足新時(shí)代下社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)人才的要求。

1.3 教學(xué)體系不夠完善

現(xiàn)有的金工實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系存在不足，不能較好地滿足機(jī)械類專業(yè)學(xué)生與非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的需求，對(duì)于非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)停留在傳統(tǒng)的加工工藝實(shí)踐階段，缺乏設(shè)備的裝拆和現(xiàn)代加工技術(shù)的應(yīng)用，不利于高素質(zhì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。

2 金工實(shí)訓(xùn)體系改革的作用與目標(biāo)

全面推進(jìn)素質(zhì)教育，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展高科技是我國(guó)高等教育的重要使命,金工實(shí)訓(xùn)在這其中能夠發(fā)揮重要作用[5]。金工實(shí)訓(xùn)是工程實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)課程，通過金工實(shí)訓(xùn)，學(xué)生能夠熟悉機(jī)械制造的一般過程，掌握金屬加工的主要方法，能夠?yàn)楹罄m(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，是專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與工程實(shí)際的紐帶。

金工實(shí)訓(xùn)體系改革的目標(biāo)是通過金工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)改革，提高機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的制造工藝能力和非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的工程文化意識(shí),有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力，最終培養(yǎng)出為國(guó)家與社會(huì)所需要的人才。

3 金工實(shí)訓(xùn)體系改革內(nèi)容

在調(diào)研國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大學(xué)工程訓(xùn)練中心的金工實(shí)訓(xùn)教學(xué)方案的基礎(chǔ)上，面向工程應(yīng)用、專注學(xué)生的素質(zhì)和能力培養(yǎng)，課題組提出以下改革方案。

3.1 增加新的教學(xué)項(xiàng)目與內(nèi)容

實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容按照模塊化和開放性的思路來編排設(shè)計(jì)，以學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作為主，教師講課為輔。將科研設(shè)備引入工程實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，實(shí)行共享，促進(jìn)金工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和內(nèi)容的更新，提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)的水平。在現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容中添加新的工種，如線切割、特種加工模塊和智能車間運(yùn)轉(zhuǎn)流程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，還要向?qū)W生展示智能制造的前沿技術(shù)，讓學(xué)生能夠切身體會(huì)智能制造的運(yùn)作過程，使學(xué)生了解新的工藝與加工方法，開拓學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),如果只有簡(jiǎn)單的零件加工，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容單調(diào)，不能培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，因此需要設(shè)置一些較為復(fù)雜的零件加工，同時(shí)采用加工零件的串聯(lián)流轉(zhuǎn)模式，加強(qiáng)各實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的銜接，將車削、銑削、磨削、鉗工、線切割等環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，形成一個(gè)完整的加工流程，這樣能夠讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。通過零件組合化和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容模塊化的設(shè)置，導(dǎo)入現(xiàn)代智能制造企業(yè)運(yùn)作流程和新的制造和裝配技術(shù)，系統(tǒng)地掌握制造工藝過程，并熟悉現(xiàn)代智能制造新技術(shù)，有利于樹立學(xué)生的工程意識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)積極性，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與工程實(shí)踐能力。

3.2 樹立新的實(shí)訓(xùn)思路與理念

廣義上的現(xiàn)代工程師培訓(xùn)應(yīng)包括現(xiàn)代制造業(yè)培訓(xùn)、綜合素質(zhì)培訓(xùn)以及創(chuàng)新能力培訓(xùn)等方面的內(nèi)容[6]。合適的教學(xué)方法是提高學(xué)生實(shí)踐能力的重要因素，教師在教學(xué)時(shí)要做到講解到位和示范到位，將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，讓學(xué)生充分地了解加工工藝過程，教師可以在訓(xùn)練結(jié)束后增加討論環(huán)節(jié)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，鼓勵(lì)學(xué)生闡述自己的觀點(diǎn)，以此來培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和處理問題的能力。學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參加校內(nèi)外各種創(chuàng)新、創(chuàng)意大賽，向參賽的學(xué)生提供支持，如提供各類器材，開放金工實(shí)習(xí)中心零件加工能力等，這樣有利于拓展學(xué)生的視野，開發(fā)學(xué)生的潛力，更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與能力。同時(shí)，在金工實(shí)訓(xùn)的過程中教師可采用分組合作的方式進(jìn)行，不僅教授學(xué)生專業(yè)的知識(shí)與技能，學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)也是重點(diǎn)所在，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、遵守紀(jì)律、安全意識(shí)、工程意識(shí)等綜合素養(yǎng)。只有實(shí)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)出全方位的人才，才能夠更好地滿足如今經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需求。

3.3 完善金工實(shí)訓(xùn)體系

3.3.1機(jī)械類金工實(shí)訓(xùn)體系 機(jī)械類專業(yè)學(xué)生金工實(shí)習(xí)分為兩輪進(jìn)行，第一輪實(shí)習(xí)主要加強(qiáng)基礎(chǔ)性制造技術(shù)的實(shí)習(xí)；第二輪實(shí)習(xí)主要提高數(shù)控加工的能力，提高現(xiàn)代加工制造的工程意識(shí)。在第一輪實(shí)習(xí)中，加入線切割和特種加工模塊，減少傳統(tǒng)工種的教學(xué)時(shí)間；在第二輪實(shí)習(xí)中,增加智能車間運(yùn)轉(zhuǎn)流程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。學(xué)生通過兩個(gè)階段的實(shí)訓(xùn)，能夠掌握基本的機(jī)械制造工藝知識(shí)技能、熟悉基礎(chǔ)性的機(jī)械制造技術(shù)和方法，并能運(yùn)用所學(xué)技能進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和加工。學(xué)生能夠?qū)W習(xí)工藝知識(shí)，訓(xùn)練實(shí)踐能力，與此同時(shí),學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合工程素質(zhì)也得到了培養(yǎng)。機(jī)械類實(shí)訓(xùn)體系包括七大模塊：普通車削加工模塊、銑磨削加工模塊、鉗工模塊、鑄焊加工模塊、特種加工模塊、數(shù)控加工模塊、現(xiàn)代智能制造模塊，具體實(shí)訓(xùn)方案見表1。

表1 機(jī)械類專業(yè)金工實(shí)訓(xùn)方案

3.3.2非機(jī)械類金工實(shí)訓(xùn)體系 非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的金工實(shí)習(xí)，其學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是加強(qiáng)現(xiàn)代化加工知識(shí)的普及。面向非機(jī)械類學(xué)生開展通識(shí)性、基礎(chǔ)性工程實(shí)踐教學(xué)，主要是讓學(xué)生“學(xué)習(xí)工藝知識(shí)，了解工業(yè)過程，體驗(yàn)工程文化”,減少傳統(tǒng)的金工實(shí)訓(xùn)中車、銑磨、鑄焊、鉗、數(shù)控上的時(shí)間，增加減速器拆裝、機(jī)器人應(yīng)用等實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。非機(jī)械類實(shí)訓(xùn)體系將工程訓(xùn)練內(nèi)容分成八個(gè)模塊進(jìn)行，分別是：普通車削加工模塊、銑磨削加工模塊、鉗工模塊、鑄焊加工模塊、特種加工模塊、數(shù)控加工模塊、機(jī)電裝備拆裝模塊、機(jī)器人應(yīng)用模塊，具體實(shí)訓(xùn)方案見表2。

表2 非機(jī)械類專業(yè)金工實(shí)訓(xùn)方案

4 結(jié)語

金工實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系的改革，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與工程綜合素養(yǎng)為目標(biāo)，通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)理念進(jìn)行更新等方法，不斷對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)體系進(jìn)行完善。推進(jìn)金工實(shí)習(xí)教學(xué)體系改革是構(gòu)建新時(shí)代人才培養(yǎng)體系的重點(diǎn)，只有不斷深化教學(xué)改革，探索新的教學(xué)體系與模式，對(duì)金工實(shí)訓(xùn)體系不斷充實(shí)與完善，才能培養(yǎng)出更多符合時(shí)代要求的高素質(zhì)創(chuàng)新型專門人才[7]。