【摘要】根据目前金工实习教学中存在的问题,本文分析了该课程在人才培养中的地位和作用,从培养学生实际动手能力和掌握先进制造技术的需要出发,提出金工实习在教学内容、方法、设备、教师结构等方面进行改革的具体措施,以进一步完善金工实习的教学效果。
【关键词】金工实习改革措施素质教育动手能力
当前,我国高等教育正在逐步实现由传统的应试教育向现代的综合素质教育转化。传统的以“学习工艺知识,提高动手能力,改变思想作风”为主要理念的金工实习教学正朝着“学习工艺知识,提高综合素质,增强工程实践能力,培养创新精神和创新能力”的目标发展。为了适应时代的发展和人才培养目标的需要,应深化金工实习教学改革,构建新的教学模式。
一、 金工实习的内容与作用
金工实习是机械类及其他工科类专业的重要实践性教学环节。它作为大学生进校后首次较长时间接触的生产实践活动,是对学生进行综合素质教育的重要渠道,是将知识、素质、能力和创新融为一体的综合训练。金工实习内容丰富,主要包括:(1)完成车工钳工和铸工等传统各工种的基本操作和学习相关金属工艺基础知识,使学生了解机械制造的一般过程;(2)熟悉机械零件常用加工方法及所用设备结构原理,熟练掌握工具、量具的操作;(3)具有独立完成简单零件加工能力;(4)熟悉先进制造设备,懂得操作数控车床、数控铣床和加工中心,熟悉其他先进制造技术设备。
金工实习是进行实践教学和综合训练的重要场所,是理论联系实际,培养学生创新精神和实践能力的教育模式,是实施素质教育、创新教育的有效途径。金工实习课程的要求是通过理论教学,使学生熟悉机械制造的一般过程,掌握金属加工的主要工艺方法和工艺过程,将书本知识应用于实践活动之中;熟悉各种设备和工具的安全操作使用方法;了解常见零件的工艺过程和加工方法,了解新工艺和新技术在机械制造中的使用;掌握对简单零件冷热加工方法选择和工艺分析的能力;培养学生认识图纸、加工符号及正确理解技术条件的能力。通过现场操作、现场讨论和现场授课等教学方式来完成金工实习内容,有利于学生的工程实践能力、观察分析能力、动手能力等的培养;有利于学生创新思维和创新能力的培养;有利于学生理论联系实际、将书本知识与工程实践紧密结合;有利于学生正确的人生观、世界观和价值观的形成。因此,金工实习在提高学生综合素质方面起着其他课程不可替代的作用。
二、 金工实习课程的教学改革
近年来,随着金工系列课程改革的不断深入,各高校制定了相应的金工实习课程建设规划,并采取了一系列的教学改革措施,取得了不少阶段性的成果。但就全国范围看,金工系列课程改革进展还比较缓慢,金工实习课程教学还存在诸多问题,这严重影响了金工实习的教学质量,制约了金工实习课程教学改革的深入。对此,笔者提出以下几点具体的改革措施。
(一) 完善教学内容,提高学生实际能力
教学内容是高质量完成金工实习教学的重要保证条件,是培养学生实践能力和创新意识的前提,金工实习内容的安排应有助于培养学生的实践动手能力和科技创新能力。因此,应尽量丰富金工实习的教学内容,开阔学生的工程视野。要丰富金工实习的教学内容,就应开出尽量多的工种让学生实习(包括传统的、现代的和特种加工),满足学生的求知欲望。因此,可将实习分为三个阶段实行:(1)基本操作技能的学习和训练阶段。这一阶段主要指导学生分析和研究规定工件或加工要素的加工工艺或成型工艺,培养学生操作传统加工设备的动手能力,培养学生认识工程图纸的能力,加深学生对金属加工工艺的了解。因为传统的机床是机械制造最基本的加工设备,是现代制造技术和特种加工的基础,它主要包括车工、铣工、刨工、磨工、钳工、锻压、冲压、电焊、气焊、铸造等,这些工种应尽量让学生亲自动手实习,以提高他们的动手能力,如果有条件,还应增加饭金、装配等工种。通过这些传统工种的实习,让学生学习工艺知识,了解新材料、新工艺在工程技术中的应用,为后续的理论课打下一定的基础。(2)先进制造技术的技能训练阶段。先进制造技术设备主要包括数控车、数控铣、加工中心、CAD/CAM和特种加工等。先进制造技术是现代工程设计、工程制造的前提保障,为了适应新形势的需要,课程的结构已经进行了调整,增加了例如数控技术、计算机辅助设计、计算机辅助制造等课程,为此,金工实习在内容上也应进行适当的调整,加强学生在先进制造技术方面的实习。主要是指导学生对数控加工、特种加工、快速成型和加工中心等技术的学习和设备操作训练,使学生接受先进的、综合的制造技术训练,了解CAD/CAM/CAPP等在工程中的应用,了解先进制造技术及其主要设备。(3)综合实际应用阶段。充分利用CAD/CAM技术,发挥学生的想像力和实践能力,让学生自行设计作品,选择加工方法,设计加工工艺,并负责整个生产过程的实施,最后,教师和学生共同讨论设计作品的创新性、加工方案的合理性和经济性等,提高学生的实际工作能力。
(二) 改革教学内容,激发学生兴趣
在保留部分传统实习内容的基础上,根据金工实习教学大纲的要求,笔者对金工实习的内容进行改革,优化传统实习内容,挖掘教学潜力,提高教学效益。在时间的安排上,压缩传统实习项目时间,增加先进制造技术实习时间,在教学过程中尽量增加知识性、趣味性、激发学生的灵感及创造性,由于时间紧缺,笔者采取两组先一起上大课,后分组实习的方式,对于数控加工机床,某些程序设计安排学生利用业余时间完成,然后拿来加工成完整的工件。在上文提到的第三阶段,通过限制主题而放任形式的方法,让学生围绕主题自由展开想象的空间,通过自己设计,自己加工出的各种形状各异的小零件,增强了学生的自豪感和成就感,激发了学生对金工实习的兴趣,激活了学生的创新能力。在先进制造技术训练上,笔者加强学生对现代先进制造技术的认识与实践,开设由学生自我思维、自我创新设计制作的全新教学实践活动,让学生自己设计图纸和编制加工程序,改变了以往由教师给图,学生制作的传统实习方案,加强了对学生在先进设备上创新及实践能力的培养,使金工实习真正成为一个培养学生现代工程意识和实际动手能力的重要手段。
(三) 加强校企合作,开阔学生视野
很多工科院校的实习中心往往没有自己的生产产品,学生在校内难以从真正的意义上体验到产品的全制造过程。校企合作可用于弥补学校在资源方面的不足。应多与相关企业交流与沟通,定期带学生去企业参观学习,以此实现学生走出校门到生产一线参观学习的目的,亲身感受产品的全制造过程,为后续的课程学习与设计实践奠定良好的感性认识基础,也使学生及时了解机械制造行业发展的最新动态。
(四) 配置先进的教学设备,改善教学硬件
先进的教学设备是培养学生实践能力和提高金工实习教学质量的物质基础。目前,在机械制造业中,所需加工的机械零件精度越来越高,有一些加工零件一般普通机床已难以满足加工要求,只有先进的数控车床、数控铣床以及加工中心等现代制造设备才能达到;同时,这些先进的加工设备还可以缩短加工时间,减轻工人劳动强度,降低生产成本,提高产品质量和劳动生产率。目前,很多高校的机械专业都开设了先进制造技术这门课程,在金工实习中加强对先进制造设备的实践,可以培养学生对先进制造技术的感性认识,提高学生的实践能力和创新意识。
(五) 采用灵活多样的教学方法
科学的教学方法是培养学生实践能力的手段。现今很多高校金工实习依然采用传统的方法,金工实习教学还停留在老师讲课做示范,学生自己操作的阶段,内容单一、方法呆板。这种实习方法虽然对提高学生的操作技能,完成基本训练等方面能起一些作用,但忽略了学生的主观能动性,影响了金工实习的实践效果。应当尽快改变这种传统的教学模式,营造新的模式,在教育思想、教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革。如可以在教学中先采用电化教学,让学生在每道工种上岗前集中观看相关内容的电化教学内容,再由老师结合设备讲解具体操作过程,最后由学生动手实践,这样可以得到更好的效果。另一方面在教学方法上应突出以学生为主体,教师为主导的思想,着眼于调动学生主动学习、主动思考的积极性,注重学生的个性发展。教师在带学生实习的过程中,可不直接告诉学生怎么做,而是通过先讲基本知识和基本操作(包括安全制度),然后将典型零件的图纸交给学生,让学生兼任工程技术人员和现场操作工人两重角色,自己决定加工工艺和加工步骤,然后加工出成品。在“系统”的思维支撑下,把“想”(设计工艺)和“做”(加工零件)有机地结合起来;把单个工种、工序通过工艺综合这条主线连接起来;不懂的地方可以查资料和询问指导教师,而教师只负责解答学生的提问和安全。在尊重科学,按科学规律办事的前提下,鼓励学生“存疑”和“求异”的思维方式,在金工实习中让学生感受、理解知识的产生和发展过程,培养学生的科学精神和创新思维习惯,提高学生主动获取新知识的能力。
(六) 提高指导教师素质, 促进教学水平的提升。
随着金工实习实践教学功能的不断扩大和先进的教学仪器设备、教学手段的广泛应用,金工实习课程的教学内容不断更新,对指导教师的要求也越来越高,目前金工实习指导人员知识结构老化、理论水平和实际动手能力与现代工程实践教育不相适应矛盾日趋突出。为改善和提高师资队伍的知识结构、学历结构等,应对教学管理机制和用人机制进行改革, 逐步实行岗位轮换制度, 实行按需设岗、公开招聘、定期考核、末位淘汰制度, 使实习工作人员处于良性的互动竞争。并逐步推行岗位等级制度,以岗养人,以岗护人的策略。在人员培训方面实行“在岗学习、内部交流、外出培训和学历学习”等多种形式相结合。
(七) 注重学生的反馈意见
在金工实习过程中以及结束后,应及时收集和听取学生的反馈意见,从反馈意见我们可以看出学生对什么实习内容最感兴趣,对金工实习有什么要求和建议,以及对指导教师态度与水平的评议等方面有什么具体要求,对指导每年所制定的教学改革内容以及实习基地的管理都具有十分重要的借鉴、参考意义。
【参考文献】
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[2]欧笛声.地方工科院校金工实习教改研究与实践[J].中国科教创新导刊,2008(9)
[3]叶云.金工实习应注重学生动手与创新能力的培养[J].机械管理开发,2005(12)
【作者简介】庾在海(1964-),男,湖南武冈人,广州大学机械与电气工程学院副教授,博士。
(责编黄斯佳)