李 君 黄绍服
(安徽理工大学 机械工程学院,安徽 淮南 232001)
金工实习是理工科院校学生的实践教学环节之一,它是学生了解机械制造工艺方法、进行工程训练、培养工程素质的重要实践课程。金工实习以实践教学为主,学生必须独立完成实践任务,它对学生专业技能的训练,实践能力和创新能力的培养起着其他课程不可替代的作用。
目前,科技高速发展,交叉学科、前沿学科不断涌现,新材料、新工艺、新技术的推广和使用,调整学生知识结构、拓展知识面成为亟待解决的问题。因此,金工实习的教学内容和方法必须进行调整、充实和改革。
我校的实习工厂有原来的淮南矿业学院实习厂和淮南化校实习厂合并而成,许多金工实习设备已严重老化,精度差,已不适合继续用于实习。同时,由于学校规模的扩大,参与实习的学生数剧增,而实习设备却没有相应增添,造成人机比例严重失衡。例如教育部规定车床必须一人一机实习,而实际却有5~6 名同学同时在一台车床上实习,学生只能轮流上机床操作,这严重影响金工实习教学质量。
铸、锻、钳、车、铣、刨、磨、焊是传统的金工实习教授内容,而现代企业则以先进制造、特种加工、数控机床为主要加工方式。为了更好地顺应社会发展的新需求,我校建立了工程实训中心,将金工实习厂纳入工程实训中心,实训中心对实习工厂的旧机床进行淘汰,更换成更适合实践教学使用的新机床,数量也相应的增加,建立了包括数控车床、数控铣床、数控电火花加工机床、数控线切割机床等现代化加工设备的数控实习车间,并配套一个独立的机房,学生能在电脑上进行设计、编程、仿真、演示,与数控机床上的加工过程有机地结合起来。增加的慧鱼机电创意训练,除了锻炼学生的动手能力,同时还进一步培养学生的创新意识和能力。
为了顺应时代的要求,实习指导教师依据本校实训特点,编写了《金工实习教材》,该教材按照教育部专业指导委员会要求,即包括传统的实习教学内容,也增加了新设备、新工艺、新技术、新材料等先进的制造技术,缩小学校教育和企业需求之间的差距,更好的满足企业人力的需求。
我校金工实习面对全校4 个机类和5 个非机类专业展开教学,主要集中在大二和大三上学期,为了便于排课,我校采用分散式金工实习,金工实习与其他课程平行进行。分散式实习的学生进厂实习一周只有一天,时间分散,连贯性差;实习周期长,协调性差;同期进厂实习的学生人数多,管理难度大。
针对分散式实习的特点,为了加强金工实习的管理,维护金工实习纪律,保证金工实习的顺利进行,我们制定了周密的实习教学计划。实习计划依据教学大纲制定,包括学生的日常考勤、分组及轮换办法,指导教师及现场师傅的安排,实习时间、地点、内容、要求、态度、成绩评定等。从实习计划中选择相应内容形成学生实习手册,学生每人一册,每天进厂后交给现场师傅,手册的实习内容由现场师傅填写并签名,实习结束后汇总,形成现场成绩。指导教师根据本校实习特点和内容,分工种编制了实习报告,要求学生每实习完一个模块以后上交,由指导教师批改,实习结束后汇总,形成理论成绩。
此外,考虑到参与实习的各专业设置各异,培养方向不同,对金工技能的要求也不相同,我们制定教学计划时根据具体情况具体安排,制定出可操作的、详细的、体现专业特色的实习计划。
实践教学的传统模式大多是指导教师简单的讲授灌输,学生被动接受;在实际操作中,现场师傅基于安全考虑往往把机床设备、工艺装备等的使用、操作直接示范给学生看,学生直接模仿。在实习过程中,学生很少思考,缺乏在学习过程中的主动性。并且由于指导教师、现场师傅一个人要带二三十个学生,为了便于管理,指导教师和现场师傅只能要求学生实习完全相同的内容,评定的标准也相应放松。
改革后的金工实习教学采用了全方位立体式的教学模式,教师有针对性地找出金工实习的切入点,增强学生的主体作用,例如配备全套电教设备和资料、全套挂图、展柜及相应的CAI 课件等。金工实习教学课件形象直观,内容丰富,学生可以方便地了解实习工种其他方面更多的内容,还可以对实习现场条件暂时无法满足教学要求的部分给予补充。金工实习课件可以及时引入新技术、新方法和最新的现代制造理论,保证实习内容的快速更新,带给学生最新的制造技术的理论。
虽然实训中心已经引进多种先进的数控设备用于学生实习,但数控机床的数量远不能满足全部学生实习需求。我们采用数控机床仿真软件对加工过程进行仿真,学生用仿真软件检测自己编制的程序是否正确合理,也可以体会机床的操作步骤和加工过程。
此外,我们还增加专题讨论环节,在完成实践训练的前提下,指导老师就学生感兴趣的问题组织学生进行讨论,共同寻找解决问题的办法。讨论环节的增设加深学生对实习过程的认知,学生在发现问题、分析问题、解决问题的过程中,自然地将感性知识转化为理性知识。
传统的实习工种互不联系,独立实习,学生获得的知识是孤立的、片面的。改革后的金工实习被整合成6 个实训模块:铸造锻造实训、焊接实训、钳工实训、机加工实训、数控与特种加工实训、慧鱼机电创意组合实训,学生实习时以模块为单位进行,并在每个模块中增加相应的“三新”技术内容。这样既可以合理安排实习内容,突出专业优势,又让学生明确实习目的,提高实习兴趣,获得完整的、关联的,更是新颖的知识。
机械类专业发展快,知识更新换代迅速,在传统金工实习岗位上的师傅面对自动化切削设备,他们会力不从心;一些年轻指导教师由于缺乏生产现场经验,对实习教学缺乏深刻了解。因此,为了金工实习教学改革的顺利开展,必须增强对金工实习指导人员队伍的培养。
学校一方面积极引导实习指导教师及现场师傅参加讲座、学术活动,到先进的实训中心去参观、学习;有计划、分阶段地选派实训中心教师外出进修或攻读学位,提升中心人员学历、职称结构,搭建高、中、初级的梯队,形成老、中、青的教师队伍。另一方面,加强教师与现场工程技术人员的交流,安排年轻指导教师到企业里去实践、业务培训;聘请现场高级工程技术人员和有经验的工人师傅,作为实习的外聘教师和师傅,指导学生金工实习,充实实践教学环节师资力量。
为了检验我校金工实习教学改革的效果,我校于2012、2013年连续举办两届“大学生金工技能竞赛”,金工竞赛以“提升学生职业技能”为主题,以培养应用型人才为目标,坚持“重在参与、重在学习、重在提高”的原则。大赛分预赛和决赛两个阶段,预赛以理论考核方式进行,决赛以技能操作考核方式进行。操作技能成绩由现场操作规范和工件加工质量两部分组成。其中操作规范成绩根据现场实际操作表现按照现场操作规范评分标准,由现场裁判组集体批判成绩;试件质量依据评分标准,根据实际检验结果,进行客观评判、积分。依据两项成绩的折算累加决定参赛选手的最终名次。
通过金工技能竞赛活动激发大学生勇于创新,热爱实践的热情,加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,为培养高素质、高技能的应用型人才积累了宝贵的经验。
金工实习的改革完善了实践教学体系,使实践教学的设置更科学合理,丰富、规范了教学内容,促进教学方法的合理、多样性。金工实习教学质量不断提高,得到师生的普遍好评,并于2009年获安徽省省级“机械工程综合实训中心”称号。面对取得的成果,还必须认识到金工实习改革是一项系统工程,必须持续建设和及时改进,才能实现专业培养目标,保证培养规格和提高人才培养质量。下一步要依托新校区建设的有利时机,抓住机遇,将工程实训中心建设成工程实践教学基地和创新基地,达到教育部基础教学实验示范。
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