李軍霞 姚云峰 王會霞 魏勝輝

河北科技大學材料科學與工程學院 河北石家莊 050018

高校金工實習教學改革與探討

李軍霞 姚云峰 王會霞 魏勝輝

河北科技大學材料科學與工程學院 河北石家莊 050018

分析了傳統(tǒng)金工實習教學模式中存在的問題，對教學內(nèi)容、教學模式的改革方案進行了探討。金工實習在培養(yǎng)學生實踐能力的同時，也要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新潛能，以適應(yīng)我國高等教育由傳統(tǒng)的應(yīng)試教育向現(xiàn)代綜合素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化。提出了金工實習二階段教育模式，并應(yīng)用于實踐，已達到較好的教學效果。

金工實習；創(chuàng)新教育；教學改革

金工實習作為一門獨立的實踐性技術(shù)基礎(chǔ)課，其教學目標是通過實習教學，讓學生全面了解機械加工與材料成型的基本工藝知識，提高學生的實際動手能力，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的學風，并為后續(xù)課程的學習準備必要的實踐基礎(chǔ)和感性認識[1]。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展和教育改革的不斷深入，為適應(yīng)工業(yè)界對具有實踐性、創(chuàng)造性等綜合能力強、素質(zhì)高的工程技術(shù)人才的迫切需要，我國高等教育正在逐步實現(xiàn)由傳統(tǒng)的應(yīng)試教育向現(xiàn)代的綜合素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化。[1]金工實習作為培養(yǎng)學生的動手實踐，其內(nèi)涵也從傳統(tǒng)的“學習工藝知識、提高動手能力”朝著“增強工程實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”方向發(fā)展。[2]

1 金工實習現(xiàn)狀及存在的問題

目前，大多高校的金工實習仍停留在傳統(tǒng)教學模式下，面臨著許多新的問題，尤其是在金工實習的教學內(nèi)容和教學模式方面已明顯不能滿足時代要求。長期以來，在金工實習中，學生不僅要依次完成車、銑、刨、磨、鑄、鍛、焊、鉗、熱處理9個工種的傳統(tǒng)工藝學習，而且要掌握數(shù)控車、電火花成型、電火花線切割、數(shù)控銑、數(shù)控加工中心等現(xiàn)代加工手段。

教學方式主要采用傳統(tǒng)的“師傅帶徒弟”式的教學方法。學生進入某一工種實習，首先由指導(dǎo)人員講解設(shè)備的構(gòu)成、工作原理和操作方法，加工工藝技能以及安全操作規(guī)程，對于現(xiàn)代加工方法，還要講解相關(guān)程序的編制及傳輸?shù)然A(chǔ)知識。接著指導(dǎo)教師進行機床操作示范，加工實習零件并講解加工過程中需要注意的問題，然后學生加工實習零件，零件加工完成后上交檢驗，該工種實習結(jié)束[1]。

由于金工實習針對的是大一學期末和大二的學生，絕大多數(shù)學生在入學前沒有接觸過這些機械設(shè)備，沒有親自操作過。這種傳統(tǒng)的實習模式，由指導(dǎo)師父親自示范操作，注重操作技能的培養(yǎng)，能夠使學生快速掌握機床的操作要領(lǐng)，大大消除了實習過程中的安全隱患。不足之處是整個過程指導(dǎo)師傅始終處于主導(dǎo)地位，學生只是模仿，“按葫蘆畫瓢”的階段，訓(xùn)練了學生動手能力和基本的工藝概念。但束縛了其主觀能動性，無法充分發(fā)揮創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新潛能，顯然不符合當前素質(zhì)教育的目標要求，所以對金工實習的教學改革勢在必行。

2 金工實習的改革初探

為了培養(yǎng)學生的實踐動手能力和科技創(chuàng)新能力，一些大學將金工教學實習分為3個層次或階段，實習內(nèi)容除基本技能訓(xùn)練外，還要有更高層次要求。[3]我校在金工實習中開展了金工實習產(chǎn)品設(shè)計與制造活動。將金工實習分成兩個階段進行，即基本技能訓(xùn)練階段和產(chǎn)品設(shè)計制造階段。傳統(tǒng)的金工實習內(nèi)容和教學模式雖然不能滿足新時代的要求，但對金工實習的改革不能違背金工實習的教學目標，因此第一階段的金工實習仍要占主體地位，該階段的實習成績占總成績的70%，第二階段的實習成績占總成績的30%。

2.1 基本技能訓(xùn)練階段(2～5周)

該階段實習流程如圖1所示。按常規(guī)方式進行各個工種基本技能的訓(xùn)練，對于個別工種在學生掌握基本技能的前提下，可充分發(fā)揮自己的想象力，進行簡單創(chuàng)新，自行設(shè)計并親自加工小產(chǎn)品。

圖1 第一階段實習流程圖

例如在數(shù)控加工時，先由指導(dǎo)人員針對某一固定零件講解其加工工藝，并詳細講解程序的編制和設(shè)備的操作。然后進行示范加工。最后讓學生展開想象，充分利用課余時間設(shè)計、查閱相關(guān)文獻，并制定詳細的加工方案、編制加工程序，經(jīng)過指導(dǎo)教師審核、批改，加工出各種形狀的小零件。

該教學模式目前已順利實施，實習結(jié)束后由學生投票選出設(shè)計新穎的作品(如圖2所示)。對這些產(chǎn)品提出表揚，并在車間展覽。

圖2 學生創(chuàng)新作品

這些小小的創(chuàng)新作品，具有加工方法單一、形狀尺寸受工種限制和實用性不強等局限性，只能算作一些工藝品。然而，它是創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)，能發(fā)揮學生的想象力，充分調(diào)動了學生的學習主動性，提高了學生的創(chuàng)新思維能力、挖掘了學生的創(chuàng)造潛能。

這一階段的實習過程中，學生學過的技術(shù)基礎(chǔ)課只有機械制圖，因此，學生在小小的創(chuàng)新過程中難免會遇到一些問題。例如，加工中不考慮材料利用率、片面追求產(chǎn)品的精度，導(dǎo)致增加產(chǎn)品的額外成本等。但通過這些問題能使學生深刻意識到自己專業(yè)知識的欠缺，對以后專業(yè)知識的學習會有強烈的期待和濃厚的學習興趣。

2.2 產(chǎn)品設(shè)計制造階段(約1周)

機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計要具備良好的機械工程素質(zhì)。而機械類學生培養(yǎng)計劃中卻沒有一個新產(chǎn)品設(shè)計到制造的完整過程讓學生去探索。絕大多數(shù)學生感覺金工實習，由于實習時間短、內(nèi)容多、任務(wù)重，整個過程主要是模仿師父操作。學生在學習后續(xù)，例如機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)課程時，學生有想法卻沒有實踐機會，不利于理論聯(lián)系實際。因此，如果在學生學習了有關(guān)的專業(yè)課程以后，結(jié)合學校實際情況，再讓學生進行適當實踐，更高層次的金工實習，符合“實踐→認識→再實踐”的認識規(guī)律，使理論和實踐很好的結(jié)合，加深對所學專業(yè)知識的理解與運用。

第二階段實習時間可安排在大三第二學期或大四第一學期，這時專業(yè)基礎(chǔ)課基本已經(jīng)學完。此階段金工實習由于受時間、資源和專業(yè)知識的限制，針對性又比較強，目前僅對機械類學生試運行。此階段的實習流程如圖3所示。

圖3 創(chuàng)新制作實習流程圖

學生可采取自由組合方式，根據(jù)各個班級實際人數(shù)靈活掌握，一般4～5人為一組。各組小組長由競選產(chǎn)生，競選小組長的學生主動上臺演講，最后由各組學生投票決定。小組長要配合指導(dǎo)教師工作，每天點名報考勤，監(jiān)督學生安全問題，確保學生在操作機床時一定要穿工作服，戴工作帽，負責教師與學生之間的信息溝通與反饋。

生產(chǎn)產(chǎn)品的組織管理工作也由小組長負責。這一階段設(shè)計制造的產(chǎn)品必須是由多個零件通過某種方式裝配而成，并且原則上要具有一定實用功能的產(chǎn)品模型。產(chǎn)品要從設(shè)計合理性、創(chuàng)新性、工藝性、加工質(zhì)量、生產(chǎn)成本、管理組織等多方面進行綜合評價，并以不同的比例計入該階段實習成績。

這一階段實習中，學生從設(shè)計到加工始終處于主導(dǎo)地位，學生帶著濃厚的興趣和設(shè)計制作任務(wù)學習，責任心和學習的主動性得到了充分調(diào)動。不僅能鍛煉學生的動手能力，更能培養(yǎng)和增強學生分析問題和解決問題的能力，激發(fā)了學生的創(chuàng)新欲望和潛能，更重要的是培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作和交流能力，為將來走上工作崗位奠定了扎實的實踐能力和具有創(chuàng)造性的思維方法。

3 實習改革應(yīng)考慮的幾個問題

3.1 提高指導(dǎo)教師素質(zhì) 滿足新型實習模式要求

隨著新型實習模式的建立，要求指導(dǎo)教師要不斷更新理論知識，積極改善知識結(jié)構(gòu)，提高自身的業(yè)務(wù)能力。金工實習指導(dǎo)教師一般都是金工教研室教師和工廠師傅共同指導(dǎo)。教研室年輕教師應(yīng)積極到企業(yè)進修以提高自己的工程實踐能力，工廠師傅可通過各種培訓(xùn)提高自己的理論水平；打造一支業(yè)務(wù)能力強、綜合素質(zhì)高、富有創(chuàng)新精神的師資隊伍，為滿足新型實習模式的要求提供有力保障。

3.2 合理安排第二階段的實習的時間、設(shè)備和場地

對于工科院校絕大多數(shù)的學生都要參加第一階段的實習，人數(shù)非常多，時間非常緊，每學期從開學到結(jié)束都有教學任務(wù)。第二階段的實習僅針對機械類學生，為了實習設(shè)備的有效利用，由于創(chuàng)新不是一朝一夕能完成的，要靠長時間專業(yè)知識和經(jīng)驗的積累、廣泛查閱資料才有可能完成，因此第二階段實習安排到周六、周日比較合理。這樣學生在工廠實習的時間雖然不變，但實際創(chuàng)新的時間大大加長。

4 結(jié)束語

將兩個階段的教學模式應(yīng)用于金工實習環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)金工實習基礎(chǔ)上增加創(chuàng)新設(shè)計與制造等實習內(nèi)容。學生以所學專業(yè)知識為基礎(chǔ)，通過理論聯(lián)系實際、不斷查閱相關(guān)文獻拓展自己的知識面、開拓創(chuàng)新空間，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新潛能。同時在實踐環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)，學生在創(chuàng)新過程中，需要不斷加強理論知識的學習，并且通過創(chuàng)新設(shè)計可充分調(diào)動學生學習的主動性，使專業(yè)知識更加扎實。

金工實習兩個階段的教學，在高校還不是很普遍，目前仍處于摸索階段，仍需要不斷總結(jié)經(jīng)驗，探索前進。

[1] 曾慶生,楊毅,李恒,麻勝榮.在金工實習中進行創(chuàng)新教育的初探[J].機械管理開發(fā),2008(1):185-186,188.

[2] 傅水根.高校工程實踐教學與管理赴法考察報告[J].金工研究,2003(1):2-6.

[3] 王彬.金工實習三層次教學改革實踐淺析[J].合肥工業(yè)大學學報,2000,14(4):105-107.

[4] 于輝.創(chuàng)新思維在金工實習中的應(yīng)用[J].理工高教研究,2004(1):111-113.

Reformation and Investigate of Metalworking Practice Teaching on College

Li Junxia, Yao Yunfeng, Wang HuiXia, Wei ShengHui
Hebei University of science and technology, Shijiazhuang, 050018, China

The problem of traditional metalworking practice course is analyzed, and the reformation program of teaching content and training mode is Discussed. In order to accommodate the transformation of the traditional exam-oriented education to modern comprehensive quality education of China's higher education, the metalworking practice should attention to not only the students’ practice ability gaining, but also innovative quality and innovative potential. Two stages education model of metalworking practice is proposed, and applied in practice, and the better teaching effect is obtained .

metalworking practice;innovative education;teaching reform

2014-10-09

李軍霞，碩士，講師

河北科技大學理工學院教育教學研究基金項目。