面向新疆能源化工產(chǎn)業(yè)的金工實習(xí)實踐教學(xué)改革

武華文　苗鵬杰　郭勤　吳業(yè)北　谷潤潤

摘 要：金工實習(xí)是工科專業(yè)的一門必修實踐課程，是過程裝備與控制工程專業(yè)及能源化工相關(guān)工科專業(yè)教學(xué)計劃中重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容包括車工、銑工、電焊、數(shù)控車、數(shù)控銑、鉗工、砂型鑄造等，是工科專業(yè)的第一門實踐課程，旨在提高學(xué)生工程實踐能力，建立多學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系中發(fā)揮著重要的實踐育人作用。本文針對能源化工相關(guān)專業(yè)金工實習(xí)實踐教學(xué)面臨的問題，面向新疆能源化工產(chǎn)業(yè)，從安全教育、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、師資培訓(xùn)、課程體系建設(shè)等方面進(jìn)行了金工實習(xí)教學(xué)改革。實踐結(jié)果表明，面向新疆化工產(chǎn)業(yè)的金工實習(xí)教學(xué)改革能夠增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量，以達(dá)到培養(yǎng)“工程實踐能力強(qiáng)+創(chuàng)新能力強(qiáng)”的高素質(zhì)復(fù)合型工程應(yīng)用型人才目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：能源化工 金工實習(xí) 教學(xué)改革

金工實習(xí)是高校工科專業(yè)的一門比較重要的實踐必修課程，學(xué)生在金工實習(xí)實踐教學(xué)中系統(tǒng)學(xué)習(xí)機(jī)械工程加工的車工、銑工、電焊、鉗工、鑄造等相關(guān)知識，增強(qiáng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，該課程在應(yīng)用型本科院校的教學(xué)體系中更是發(fā)揮著至關(guān)重要的實踐育人作用[1]。過程裝備與控制工程專業(yè)及能源化工相關(guān)工科專業(yè)是新疆能源化工產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的重要專業(yè)，如何將金工實習(xí)課程的學(xué)習(xí)和“新工科”教育理念相結(jié)合，讓在學(xué)生熟練使用各種機(jī)床設(shè)備并分析各類零件的機(jī)械加工方法的同時將金工實習(xí)課程和專業(yè)緊密結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)新疆能源化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展、達(dá)到現(xiàn)代企業(yè)的用人要求，這些是金工實習(xí)實踐課程教學(xué)改革所需解決的主要問題。

1 金工實習(xí)教學(xué)中存在的主要問題

1.1 實訓(xùn)安全意識不強(qiáng)

能源化工相關(guān)工科專業(yè)的金工實習(xí)實踐課程基本都是大二年級開設(shè)，一方面這些非機(jī)械專業(yè)學(xué)生對機(jī)械設(shè)備的加工的認(rèn)識不足，安全操作相關(guān)制度不全面。另一方面實訓(xùn)學(xué)生較多，實訓(xùn)教師無法顧及到全體學(xué)生，再加上部分學(xué)生安全意識不強(qiáng)、思想麻痹，存在不按操作要領(lǐng)操作的現(xiàn)象，這些使金工實習(xí)實踐課程教學(xué)存在一定的安全隱患。安全是任何行業(yè)的必要條件，加強(qiáng)金工實習(xí)課程的的安全教育時上好本課程的第一步。

1.2 教學(xué)內(nèi)容單一、缺乏創(chuàng)新

目前國內(nèi)高校開設(shè)的金工實訓(xùn)課程，面向的專業(yè)基本是機(jī)械、電氣、能源、食品等工科專業(yè)，開設(shè)的實訓(xùn)工種包括普車、普銑、數(shù)銑、數(shù)車、電焊、鑄造、鉗工等工種，實訓(xùn)的主要內(nèi)容圍繞如何機(jī)械加工小錘的基本流程來開展，學(xué)生只需按照實訓(xùn)教師的操作要領(lǐng)，完成各工種實訓(xùn)內(nèi)容，加工出精度符合要求的零部件就能獲得相應(yīng)的學(xué)分，其教學(xué)內(nèi)容沒有創(chuàng)新性，爭對能源化工相關(guān)專業(yè)的特殊性，缺少化工產(chǎn)業(yè)實際企業(yè)加工的案例，面向化工設(shè)備加工、制造、維修等方面的結(jié)合不緊密，因而學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣不高，實訓(xùn)效果不佳。

1.3 實踐教學(xué)師資力量薄弱

人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于教師隊伍素質(zhì)的高低[2]，西部地區(qū)高校金工實習(xí)課題教學(xué)團(tuán)隊普遍存在實踐教學(xué)師資力量比較薄弱，具備“雙師型”素質(zhì)的教師數(shù)量不多，嚴(yán)重制約著金工實習(xí)課程的教學(xué)效果。學(xué)生數(shù)量遠(yuǎn)超實訓(xùn)設(shè)備與實訓(xùn)教師的負(fù)荷，這導(dǎo)致實訓(xùn)教師為了保證學(xué)生實訓(xùn)安全，簡化實訓(xùn)內(nèi)容、降低實訓(xùn)要求和機(jī)加工難度，這使得學(xué)生實際動手參與訓(xùn)練的時間不足[3]。另外，金工實習(xí)課程教師團(tuán)隊整體比較年輕，基本都是從高校畢業(yè)后直接進(jìn)入學(xué)校的，缺乏一定企業(yè)的實踐工作經(jīng)驗，實踐操作能力相對薄弱，在授課過程中，無法實現(xiàn)理論和實踐的有機(jī)結(jié)合，從而導(dǎo)致金工實習(xí)課程實踐教學(xué)質(zhì)量一般。

1.4 理論課程與實訓(xùn)課程安排不夠合理

金工實習(xí)課程一般安排在大二階段，學(xué)生在開展金工實習(xí)課程實踐教學(xué)時，相關(guān)《機(jī)械制圖》、《機(jī)械加工工藝》、《互換性與測量》、《數(shù)控編程與操作》等課程還沒有學(xué)習(xí)，缺乏機(jī)械制造加工的理論知識。針對能源化工相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，在完成金工實習(xí)教學(xué)之后，才進(jìn)行《電工電子》、《自動控制原理》、《單片機(jī)》等相關(guān)理論課的學(xué)習(xí)，這種理論知識儲備不足即直接開展金工實習(xí)實踐教學(xué)的課程安排，不僅增加了實踐教學(xué)的難度，也不能很好的實現(xiàn)理論和實踐相結(jié)合、相促進(jìn)的教學(xué)效果。

1.5 實訓(xùn)設(shè)備相對落后

目前，由于高校實訓(xùn)設(shè)備建設(shè)經(jīng)費(fèi)有限，金工實習(xí)的教學(xué)設(shè)備更新?lián)Q代慢，設(shè)備相對落后，學(xué)生在實習(xí)期間對數(shù)控加工技術(shù)、激光加工技術(shù)等先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)學(xué)習(xí)不夠，無法適應(yīng)目前我國現(xiàn)代制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才需求。

2 金工實習(xí)教學(xué)改革措施

針對能源化工相關(guān)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，在深入分析目前金工實習(xí)課程所存在的問題的基礎(chǔ)上從安全教育、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、師資培訓(xùn)、課程體系建設(shè)等多方面開展教學(xué)改革研究，將能源化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展和先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展引入課程，全方位的強(qiáng)化學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，突出實踐動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

2.1 加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)與管理

金工實習(xí)實踐課跟其他課程有所區(qū)別，金工實習(xí)課程主要是培養(yǎng)學(xué)生實際操作機(jī)床設(shè)備、學(xué)習(xí)現(xiàn)代制造技術(shù)的實踐課程。機(jī)床設(shè)備都是高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，否則就會發(fā)生安全事故，而安全問題是金工實習(xí)實踐教學(xué)最重要的環(huán)節(jié)[4]，因此，要不斷加強(qiáng)師生的安全教育培訓(xùn)。為了強(qiáng)化安全教育培訓(xùn)與管理，在實訓(xùn)開始前統(tǒng)一組織開展安全培訓(xùn)，并進(jìn)行安全考試，通過安全考試者方可進(jìn)行實訓(xùn)。加強(qiáng)和規(guī)范實習(xí)場所的安全管理制度，制定機(jī)床設(shè)備的安全操作規(guī)程，并制定相關(guān)應(yīng)急救援預(yù)案，保障師生人身安全的同時保正設(shè)備安全[5]。在實踐教學(xué)過程中，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行教學(xué)，嚴(yán)格要求學(xué)生按照操作規(guī)程開展實踐，避免出現(xiàn)撞機(jī)事件的發(fā)生，保證金工實習(xí)課程安全有序開展。

2.2 豐富教學(xué)內(nèi)容

2.2.1 根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況建立分層次實習(xí)教學(xué)內(nèi)容模塊

能源化工相關(guān)行業(yè)對人才綜合能力要求較高，不僅要掌握扎實的專業(yè)理論與應(yīng)用技術(shù)，而且對學(xué)生實踐能力、協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新和團(tuán)隊協(xié)作能力也有較高的要求。爭對能源化工相關(guān)專業(yè)學(xué)生，金工實習(xí)課程還需要帶領(lǐng)學(xué)生樹立工程意識、培養(yǎng)實踐和創(chuàng)新能力。因而，在金工實習(xí)實踐課程教學(xué)中，除了對傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨、鉗、鑄、焊等基礎(chǔ)加工方法進(jìn)行實踐鍛煉，還要緊跟國內(nèi)外化工設(shè)備制造技術(shù)、生產(chǎn)工藝發(fā)展。在教學(xué)過程中按照不同的實踐內(nèi)容單獨(dú)設(shè)置教學(xué)計劃，并設(shè)置對應(yīng)的學(xué)時、學(xué)分。針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，采用“模塊+層次”遞進(jìn)的教學(xué)方式進(jìn)行分類教學(xué)，根據(jù)學(xué)生對傳統(tǒng)基礎(chǔ)加工方法的掌握程度為前提建立層次遞進(jìn)的培養(yǎng)體系。（1）基礎(chǔ)加工方法學(xué)習(xí)：開展基礎(chǔ)加工層面基本操作技能的實訓(xùn)，學(xué)生需掌握常規(guī)的車、銑、刨、磨、鉗、鑄、焊等常規(guī)技術(shù)和工藝知識，在該階段學(xué)生動手能力、分析問題和解決問題的能力得到一定的訓(xùn)練。（2）現(xiàn)代制造技術(shù)學(xué)習(xí)：開展數(shù)控設(shè)備和電火花加工層面的實訓(xùn)，學(xué)生接受寫進(jìn)的制造技術(shù)訓(xùn)練，了解工程圖學(xué)和計算機(jī)編程技術(shù)在工程中應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)工程意識和創(chuàng)新能力。（3）對于前兩部分內(nèi)容掌握較好、實踐完成質(zhì)量較高的學(xué)生采取自愿的模式組建創(chuàng)新訓(xùn)練團(tuán)隊，申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金項目，學(xué)生將金工實習(xí)實踐訓(xùn)練所學(xué)到的知識應(yīng)用到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目中，親自設(shè)計產(chǎn)品與完成產(chǎn)品加工。

2.2.2 將思政元素融入到金工實習(xí)

2020年，教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，為課程思政建設(shè)提供了指導(dǎo)性建議[6]。金工實習(xí)課程一般安排在大二階段，這個階段是學(xué)生成長、成熟的關(guān)鍵時期[7]，在這個階段將課程思政元素合理融入金工實習(xí)教學(xué)中，能夠幫助學(xué)生塑造優(yōu)良的品行、高尚的品格和正確的品位。如將《中國制造》、《大國工匠》等優(yōu)秀紀(jì)錄片片段插入到教學(xué)課件中，可以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，同時通過這種創(chuàng)新金工實習(xí)課程思政教學(xué)模式，能夠更加適應(yīng)青年大學(xué)生的思維方式、行為習(xí)慣和價值觀念，也更加容易被學(xué)生接受，從而讓學(xué)生的學(xué)習(xí)被動變主動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時也可培養(yǎng)學(xué)生具有精益求精的工程意識與吃苦耐勞、愛國敬業(yè)的工匠精神[8]。

2.2.3 開展以賽促教的教學(xué)模式

將技能等級考試或機(jī)械相關(guān)大賽融入到金工實習(xí)課程中，實訓(xùn)教師要和機(jī)械專業(yè)的教師多溝通、多交流，將歷年的機(jī)械大賽、職業(yè)技能等級考試中的考試內(nèi)容加入到金工實訓(xùn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立加工零件的能力，同時，鼓勵學(xué)生多參加機(jī)械相關(guān)的職業(yè)技能等級考試或?qū)W科的比賽，來獲取相應(yīng)的證書，從而將理論與實踐更加緊密結(jié)合，提高學(xué)生實訓(xùn)的積極性。

2.3 改變教學(xué)方法與教學(xué)模式

為了提高實踐教學(xué)質(zhì)量，開展校企合作，不斷拓展學(xué)生實踐機(jī)會，提高學(xué)生就業(yè)率。在實踐教學(xué)過程中，不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)方法，并積極申報金工實習(xí)相關(guān)教改課題，對教學(xué)模式與教學(xué)方法進(jìn)行探索。

2.3.1 建立校企合作、學(xué)工結(jié)合的教學(xué)模式

為了更好地加強(qiáng)和落實金工實習(xí)教學(xué)，必須尋找更好的金工實習(xí)模式，通過校企合作的方式在校外建立金工實習(xí)基地[9]，開展學(xué)工結(jié)合的教學(xué)模式，學(xué)校可以承擔(dān)企業(yè)的生產(chǎn)科研任務(wù)，同時聘請企業(yè)的工程技術(shù)人員作為兼職教師，將企業(yè)的先進(jìn)管理與加工技術(shù)傳授給學(xué)生，提高了學(xué)生的實踐動手能力，同時也實現(xiàn)了學(xué)生畢業(yè)前與社會企業(yè)進(jìn)行無縫對接，便于畢業(yè)即就業(yè)。

2.3.2 將仿真軟件應(yīng)用到實訓(xùn)教學(xué)

現(xiàn)在社會正進(jìn)入高速發(fā)展時代[10]，機(jī)械設(shè)備更新?lián)Q代比較快，且高端設(shè)備價格比較昂貴，各高校由于經(jīng)費(fèi)不足，引進(jìn)的先進(jìn)制造設(shè)備數(shù)量少[11]，再加上由于實訓(xùn)學(xué)生剛接觸機(jī)械加工，缺乏加工經(jīng)驗，有時候難免出現(xiàn)撞刀或撞機(jī)的事故，容易導(dǎo)致學(xué)生對機(jī)械加工存在畏懼心理，因此，將虛擬仿真加工軟件引入到實訓(xùn)教學(xué)中是很有必要的[12]，能夠有效解決先進(jìn)制造設(shè)備數(shù)量少或者沒有的問題，同時，通過模擬加工實訓(xùn)，待虛擬操作熟練后再上機(jī)操作，避免了因?qū)W生誤操作的撞機(jī)事件發(fā)生，在實訓(xùn)耗材和設(shè)備維護(hù)費(fèi)方面也能在一定程度上節(jié)約學(xué)校經(jīng)費(fèi)。

2.4 加強(qiáng)實訓(xùn)教師培訓(xùn)

加強(qiáng)實訓(xùn)教師培訓(xùn)，培養(yǎng)雙師型隊伍，不斷提高自身技術(shù)水平。在學(xué)校所合作的企業(yè)開設(shè)教師培訓(xùn)班，聘請企業(yè)的高級技術(shù)人才進(jìn)行授課，將企業(yè)的先進(jìn)管理與技術(shù)生產(chǎn)經(jīng)驗進(jìn)行傳授，提高教師的實踐生產(chǎn)經(jīng)驗，同時也鼓勵教師與企業(yè)進(jìn)行橫向合作，如在產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)升級改造等方面。另外，也可派出教師到優(yōu)秀高校進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，提高教育教學(xué)的能力。

2.5 構(gòu)建金工實習(xí)系列課程體系

整理金工實習(xí)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)課程，重構(gòu)課程體系，將《機(jī)械制圖》、《機(jī)械制造工藝》、《工程材料》、《數(shù)控編程》、《互換性與測量》等系列課程合理安排，避免出現(xiàn)先實踐教學(xué)后理論教學(xué)的不合理現(xiàn)象。如可以將實訓(xùn)安排到大三階段進(jìn)行，這樣學(xué)生在掌握了基本的機(jī)械制造理論知識后開展金工實訓(xùn)，提高實踐教學(xué)質(zhì)量。

2.6 積極籌措資金，購進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備

應(yīng)用型本科高校主要是培養(yǎng)技能型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才，作為金工實習(xí)課程是實踐教學(xué)的必修課，為了進(jìn)一步提高實踐教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，就要隨著現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展，不斷完善教學(xué)設(shè)施，更新教學(xué)設(shè)備，提高學(xué)生對先進(jìn)制造技術(shù)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)符合現(xiàn)代企業(yè)的用人要求。

3 總結(jié)與展望

金工實習(xí)實踐教學(xué)是應(yīng)用型本科院校能源化工相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門比較重要的實踐必修課程，該課程鍛煉學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實踐的能力，其目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生工程實踐動手的能力。結(jié)合目前所面臨的實際問題，從安全教育、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、師資培訓(xùn)、課程體系建設(shè)等多方面提出了相應(yīng)的教學(xué)改革措施，不斷提高實踐教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到培養(yǎng)技能型、應(yīng)用型與復(fù)合型人才的目標(biāo)，使學(xué)生達(dá)到符合現(xiàn)代企業(yè)用人的要求，緊跟“新工科”人才培養(yǎng)步伐，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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