机械类专业认识实习线上教学模式研究

周海萍，韩宝坤，张弘斌，冯 锐，高魁东，常 龙

（1.山东科技大学 机械电子工程学院，山东 青岛 266590；2.山东理工大学 材料科学与工程学院，山东 淄博 255000）

认识实习是机械类专业的重要实践环节，目的是使学生在学习专业课之前，增强感性认识，到相关企业熟悉机械设计、机械加工等过程，增加对于机械加工方法、机械加工过程、数控技术、工业机器人、工艺设备及工艺装备等相关领域的了解，以拓宽专业知识面，为后续专业课程的学习奠定良好的基础。认识实习的成功开展，不但可以使学生初步了解专业相关的实践知识，为后续专业课学习奠定良好基础，还可使其提前熟悉实际工作中可能会遇到的难题，为其以后步入正式工作岗位提供经验。

本科生认识实习的时间一般较短，约为1～2 周，过去，学生认识实习的开展方式主要为进入相关的企业或实验室进行现场参观，但是，2020 年以来爆发的新冠肺炎疫情，为高等教育的正常教学带来了许多严重影响，尤其是很多需要线下开展的实践环节无法正常开展。由于受到疫情的影响，许多线下的现场实习由线上实习所代替，来保证实践教学的正常完成。这种线上实习的教学模式，不仅展现了信息化时代新的发展业态，同时还承载了疫情期间实践教学的重要使命。目前，在这种线上实习模式下，怎样才能更好地达到实践课程所要求的教学目标，是开展此类课程面临的共性问题。

一、机械类专业认识实习课程的重要性及教学目标

在机械类专业的本科生教育中，实践教学主要包括认识实习、生产实习和毕业实习等环节。其中，大部分高校的认识实习课程开设于大一下学期，在这个阶段，一部分学生对认识实习不够重视，并不了解这是第一次对于自己所学专业直观认识的重要机会，而认识实习的教学效果将对学生后续的学习、实习甚至就业工作产生重要影响。因此，认知实习能否成功开展，对于机械类专业学生建立良好的认同感起到至关重要的作用。

认识实习的开展主要是通过参观不同类型的实验室，不同类型的企业，使学生初步认识机械行业，初步了解与机械行业相关的技术标准、行业法规，能够初步了解到企业生产中的社会、健康、安全、法律及文化问题；初步了解机械行业可持续发展的战略及相关的政策和法津、法规，能够初步理解工程实践中环境保护和可持续发展的理念和内涵；初步理解机械工程师的职业责任，认识到在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范、履行责任的重要性；初步了解典型机械产品设计和制造全流程的成本构成，初步理解其中涉及的工程管理和经济决策等问题，为后续基础课和专业课的学习及各项课程设计毕业设计的开展，乃至为将来走上工作岗位打下坚实的基础。

机械类专业的认识实习时间往往比较短，而且传统的认识实习以现场参观为主要手段，但是，与课堂教学相比，在企业现场进行的参观受企业实际的生产和工作情况影响较大，传统认识实习模式的流程如图1 所示。例如，在新冠肺炎疫情期间，受疫情防控因素影响，许多企业无法接受大量学生同时进厂参观，而分组太多也导致学生实习时间拉长，无法在规定时间内完成实习任务，还有一些企业因为各种风险因素而不开放现场实习，此外，为了保证正常的工作，企业一般不会因为学生的参观实习而中止生产，学生在参观过程中往往面临车间噪声大的问题，实习人数较多时也会影响实习的效果，因此，如何在较短时间内完成教学目标，探索新的实习模式，建立学生对机械类专业的高度认同感，是摆在一线教师面前需要解决的重要问题。而线上认识实习的开展，为解决这一问题提供了可行的途径，结合本专业实际提出的线上认识实习模式的流程如图2 所示，与传统认识实习的流程相比，线上认识实习的内容更加丰富，需要准备的内容也更多，同时也给学生提供了更多思考和交流的时间，下面将具体从如下几个方面对这种线上实习模式进行探讨。

图1 传统认识实习模式流程

图2 线上认识实习模式流程

二、线上认识实习准备

线上认识实习与传统的认识实习不同，由于缺少在企业现场实习的环节，使得学生们无法直观感受到企业的生产和工作氛围，因此需要实习指导教师在实习之前做好各项准备，保证学生认识实习的效果。主要的准备工作如下。

（一）认识实习在线动员

在认识实习任务发布以后，由实习老师和学生组成认识实习微信群或者QQ 群，同时依托腾讯会议、钉钉等线上平台，在线进行实习动员，让学生在实习之前明确认识实习的具体目标、方式、任务流程及考核方法，激发学生的积极性，使其认识到实习对于后续专业课程学习的重要性。在实习群中，指导教师可以及时向学生发布相关的实习信息，并且也便于在实习过程中师生实时交流。同时，为提升学生在实习过程中的学习效果，有针对性地进行在线专业理论教学，促进实习过程中理论与实践相结合。

（二）实习单位准备

寻找合适的机械类实习单位，是成功开展在线认识实习的关键。首先，指导教师联系合适的认识实习单位，并让实习单位明晰机械类专业认识实习的主要目的，与实习单位协商并确定具体的实习内容。其次，向学生提前发布在线实习单位的信息，使其了解实习单位的行业背景，在正式实习前可以更好地了解实习内容。最后，邀请实习单位技术人员加入实习微信群，便于学生与技术人员能够进行实时沟通交流，提升实习效果。

（三）实习教师配备

教师队伍的良好配置，对在线认识实习能否顺利开展、进一步提升实习效果有重要作用。年龄结构合理的认识实习教学梯队，是教师团队建设的关键。青年教师是教师团队的新鲜血液，近年来引入的青年教师，可以在认识实习过程中拓展学生学科前沿视野。实践经验丰富的老教师熟悉本专业的实习计划，并且理论经验丰富，对企业现场的生产状况熟悉，具备较强的工程实践能力和实习的组织管理能力，可以着重传授学生实践经验，培养其工程意识。此外，在线认识实习的指导教师，需要熟悉各种信息化通信手段，不仅要实时掌握实习过程中的进度，而且能够沉稳处理在线实习过程中遇到的各种突发状况。

三、线上认识实习组织

线上认识实习不同于现场实习，其可以直观地感受企业的生产，了解工程实际，线上实习能否顺利开展，主要依靠指导老师和实习单位的密切配合，因此，实习过程中需要完成如下几项任务。

（一）指导教师在线讲座

在认识实习开始时，为了方便学生更好地理解本专业的实习任务和过程，实习指导教师需要组织在线讲座，内容主要包括三个方面：一是，讲授作为机械类工程师，应具有人文社会科学素养和社会责任感，能够在机械工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行相应的责任。同时，能够理解和评价针对机械工程领域的复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响，了解机械工程领域相关技术标准及行业法规；二是，在线播放生产工艺教学与企业宣传视频等，让学生在认识实习前能够对实习单位有更好的了解；三是，针对认识实习的教学内容，讲授相关的理论知识，帮助学生更好地将数学、自然科学、机械工程基础知识和专业知识用于解决机械领域的实际工程问题。此外，指导教师还可依据实际的工程经历，以案例的形式向学生讲授实际的生产过程，进一步提升学生的工程意识，帮助学生更好地认识工程实际。

（二）实习单位直播参观与专题技术讲座

根据认识实习内容，线上实习的企业实习部分主要由实习单位技术人员借助直播平台对机械制造现场实时直播，并就现场情况进行讲解，使学生了解如下主要内容：机械加工零件的毛坯制造过程，包括锻造、铸造和焊接等工艺过程；零件热处理的作用及生产过程；车、铣、刨、磨、钻和钳工加工过程及特点，观察几个典型零件的加工工艺过程；各类机床的工艺特点及适用范围；了解各类切削刀具、磨具和量具的使用方法和应用范围；了解一些典型零件加工所用夹具的定位夹紧原理及其结构；实习单位的生产及其管理过程等。通过线上直播参观的方式，可以有效避免学生在实际实习时对企业正常生产的影响，也可以保证每一位同学都可以清晰地了解实习现场的制造过程，防止出现有些学生由于企业噪声而无法听清技术人员讲解的情况。而且，可以借助直播平台的录制功能，保存实习过程录像，方便学生在实习过后反复观看，由于很多学生在认识实习时并没有学习专业课，因此对于实习过程中见到的制造和加工过程并不了解，知其然不知其所以然，有了录制功能，可以方便学生在学习专业课的过程中回看这些视频，以更好地帮助学生理论联系实际，加深对于课本和现场知识的理解。此外，组织实习单位的技术人员针对实习内容，开展专题技术讲座，不仅可以更好地向传授学生实践工程经验，让学生更多了解实际生产的过程以及可能会出现的各类情况，而且还可通过实时的互动沟通，为学生们答疑解惑，保证实习效果。

（三）线上虚拟实习的开展

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR），又称灵境技术，是20 世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息及仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR 技术的需求日益旺盛。VR 技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。在传统认识实习时，学生通过参观工厂和实验室的方式了解机械制造的过程，但在参观过程中，并不能完全理解其中的原理，而借助机械类虚拟仿真实验平台，可以为学生完整在线展现机械制造生产情况，并且可以观看到制造过程中机器的内部工作过程，全方位实时监控制造的全过程，通过虚拟现实体验，让学生在沉浸式的实习环境中，亲自动手完成机械零件的制造，激发学生的参与热情，并加深学生对机械生产工艺的实际印象。

四、认识实习线上教学考核方式

相比于传统的实习考核主要以实习现场表现及实习报告为主要参考，线上实习教学的考核方式主要以出勤、实习日志、线上互动表现和线上虚拟实习为平时成绩，并综合认识实习报告情况，评定最终的实习成绩。

（一）在线认识实习过程考核

在线进行认识实习，如何在实习过程中对学生施行有效监督是一个难题。在在线认识实习过程中，可以从如下两个方面入手，来解决这一难题。第一，在线实习时，可以借助校友邦实习平台，通过学生在线打卡完成对学生考勤，此外，还可以通过学生在校友邦中提交的实习日志，评价学生每日的实习状况；第二，通过在线实习讨论以及在线讲座时，记录每名同学的在线发言情况，并结合线上虚拟实习时的表现，综合评定其平时成绩。

（二）在线认识实习报告考核

认识实习结束后，学生根据实习的基本要求和内容，在校友邦平台提交最终的认识实习报告。通过实习报告，综合评定学生是否对机械类行业有了初步的感性认识，是否对机械设计、机械加工等过程，以及机械加工方法、机械加工过程、工艺设备及工艺装备等有了初步的了解，是否对机械行业的相关法规、职业道德、工程管理和经济决策等问题有了初步认识，并最终评定其实习报告成绩。

（三）在线认识实习总结

借助校友邦平台，组织学生针对本次在线认识实习进行问卷调查。通过分析问卷结果，积极总结在线认识实习过程中暴露的焦点问题，并针对这些问题，与学生进行沟通交流，总结在线认识实习的经验和不足，积极完善实习的每一个环节，从而为下一次的在线认识实习提供更好的教学思路。

五、结束语

针对机械类专业的认识实习的线上教学，从线上的实习准备、实习组织和实习考核等几个方面进行了深入探讨，以求在较短时间内圆满完成教学目标，建立学生对机械类专业的高度认同感，同时，线上实习思路也为认识实习的组织形式提供了新的选择。其中，在线上实习准备阶段，依托腾讯会议、钉钉等信息化软件，搭建线上实习平台，建立良好的线上实习单位基地，并配备合理的指导教师队伍。在线上认识实习组织阶段，指导教师与实习单位全程参与，组织在线直播参观以及专题技术讲座，帮助学生了解机械制造的基本过程，最后借助虚拟现实技术，开展在线虚拟实习，加深学生对机械生产工艺的实际印象。认识实习线上教学的考核以出勤、实习日志、线上互动表现和线上虚拟实习为平时成绩，并综合认识实习报告情况，来评定最终的实习成绩。通过完善各个实习的过程，最终保证线上认识实习的顺利开展。