基于模块化的非机械类大学生金工实习教学探索

占鹏飞 杨廷华 张星明

(江西理工大学创新创业学院，江西 赣州 341000)

1 教学现状

金工实习是高校培养学生实践动手能力的实践性教学环节，是提高学生工程实践能力、培养学生工程素养和创新思维的重要途径，虽然机械类与非机类学生专业差异，但大多数高校在机类与非机类学生金工实习方法和模式基本相同，实习时间多为2周到3周，以我校为例，非机械类实习时间为3周，实习内容有车工、铣工、刨工、钳工、铸造、焊接、热处理、数控车、数控铣、数控雕刻、线切割等11个工种。其中包括了传统加工工艺和现代加工工艺，有热加工也有冷加工，有切屑加工加工也要非切屑加工，其具体安排如表1所示。

表1 非机械类实习流程表

通过表1可知，我校在金工实习过程中，除了钳工和车工是三天时间外，其它都是三个工种为一组，实习时间为三天，每个工种即为一天时间。通过对多批次的非机械类学生实习后对金工实习的教学意见和查阅相关资料发现，现行条件下的非机械类大学生金工实习主要有以下几点不足。

1.1 实习过程安全意识不强

安全是任何教育的必要条件，所以必须对学生的安全教育给予足够重视，由于非机械类专业学生对机械设备及加工没有概念，也没有相关的安全操作规程知识，部分学生思想麻痹、安全意识不强，存在安全事故隐患。

1.2 金工实习项目虽多，但缺少实际工程案例

相当部分学生认为金工实习所学内容繁多，理论性强，但所学内容以后学习和工作也用不上，也没有实际的工程意义，所以没有积极性，实习过程中应付了事。

1.3 实习方法和内容过于传统、单一，缺乏新意，学生自主意识不能体现

金工实习内容比较传统，学生只需按部就班，遵照老师指挥，机械式的完成实习内容就能获得学分，在没有任务的驱动下，主动学习的热情无法调动，因而实习效果不佳，更谈不上创新思维的培养。

2 非机械类大学生金工实习教学改革实施途径探索

鉴于目前非机械类大学生金工实习过程的不足，通过不断的教学探索和实践总结，笔者在该课程方面进行了一些改革探索，对实习内容和实习方式做了调整，调整后的实习流程如表2所示。

表2 改革后实习流程表

对比表1和表2,可知：

(1)所有非机类学生开始金工实习前，开展了安全教育和工程认知教育。

(2)改革后实习减少了铣工、雕铣、刨工三个工种，但不影响实习的基本内容和实习效果。

(3)在实习最后的2.5天时间内，开展了综合训练，综合实训是让学生自主选择实习内容，提高了学生自主性。

2.1 教改方案实施措施

为了开展好教改方案实施后的教学过程，对改革内容进行谋划和准备，具体措施如下。

(1)安全教育。教改方案增加了半天的安全教育和工程认知内容，安全教育要贯穿到金工实习全过程中，在实习开始前利用一节课的时间给学生做系统的安全意识教育,把实习过程中容易出现的不安全因素及可能导致的后果向学生讲述清楚，并罗列在金工实习过程中常见的伤害类型如(绞伤、砸伤、刺伤、烫伤、碰伤)，并对每种伤害进行归类，即每个工种大致会遇到什么问题，最后详细讲解在实习过程中如何避免这些问题，并通过对以往实习中因违反操作规程而出现的事故案例的讲解,起到警示学生的作用。为使安全教育贯穿整个实习，在每个工种开始前，指导老师也必须把该工种的设备操作规范，安全注意事项再次讲述清楚，另外在每个工种的实习场地醒目位置布置设备操作规程和安全注意事项，时刻提醒着学生，消除学生的麻痹思想，以达到安全教育目的。

(2)工程认知教育。由于非机类学生对金工实习课程重视程度不高，导致学生积极性不高，为了提高实习效果，在金工实习开始前，为非机类专业学生开设“工程素质认知与实践”教育，以实习过程中制作的“锤子”为实例进行讲解，首先通过对铁矿石的开采过程，冶炼，再到轧制成型进行讲解，来让同学们了解金属材料的“前世今生”，获得原材料后，再对锤子的制造过程进行讲解，首先根据用料多少对原材料进行下料、然后对毛坯进行粗加工再到精加工再到装配，对每个过程进行讲解和展示，并在加工完成后再对制造一个锤子的成本进行计算，最后对如何进行销售，如何创造利润给学生做个全面介绍，从而形成一个完整的工程链：开采-冶炼-成型-原材料-下料-毛坯-粗加工-精加工-零件-装配体-成本计算，通过对每个过程进行讲解，让学生清晰了解锤子的“从无到有，从毛坯到产品，从产品到商品”的实际过程，激发学生的工程意识、工程兴趣，和经济意识，为学生的工程技术活动打下基础。

2.2 综合训练实施

为提高学生的创新思维，激发同学的实习热情，让学生从“被动态”转变为“主动态”，笔者对改革的综合训练内容做了如下规划：为了使学生有自主选择的机会，对综合训练分为两个模块，一个模块是汽车模块，包括汽车构造认知以及发动机拆装两部分内容；另外一个模块是斯特拉发动机制造及装配模块，包括斯特林发动机主要零件的制造以及斯特林发动机的安装调试两部分内容。同学们可根据个人兴趣选择其中一个模块进行综合训练，并自由组队，4至5人一组。

(1)汽车模块实施。汽车已成为现有社会必不可少的交通工具，私家车也越来越普遍，为此，先利用半天时间，开设汽车构造认知实习，对汽车的工作原理、汽车的基本结构及组成、汽车的常见小故障进行现场讲解示范，如轮胎的更换；雨刮器的更换等，不仅可以让学生掌握汽车使用的基本知识，明白金工实习可以解决实际问题，还可以极大地提高学生的实习兴趣，提高实习效果，既让学生积累工程经验，也提高学生解决工程实际问题的能力。

为提高学生的拆装能力和装配能力，增设发动机拆装模块，指导老师先对发动机的构造和基本原理进行详细讲解，让学生明白其工作原理和基本结构，然后对发动机的拆装步骤进行演示，并重点讲解拆卸方法和技巧，最后在老师的指导下，指导学生拆卸发动机。拆卸完成后，再让学生将发动机装配回去。最后指导老师根据学生拆、装过程和装配后发动机的运转平顺性给学生打分。其时间和内容分配如表3所示。

表3 汽车实习模块实施方案

(2)斯特拉发动机制造及装配模块实施。为避免实习变成单调机械式的重复，提高学生的主观能动性，锻炼学生自主加工和装配调试能力，综合实训开设了斯特林发动机关键零部件加工实训，学生完成组队后，指导老师首先会对斯特林发动机的工作原理和结构组成进行讲解，并将装配图和零件图发放给各组同学，然后对发动机的零部件进行分类，零件分为选配件和加工件，其中选配件学生不需要加工，实训中心会提供，各组需要根据各自参数进行挑选；而加工件只提供图纸，学生根据图纸制定加工方案、选择机床和确定加工工艺，加工完成后，各组根据装配图进行装配，其时间和内容分配如表4所示，表5是学生需加工零件和可用到的设备情况，从表5可以看出，需加工零件运用到了主要的实习工种，通过自主加工，学生可以独立思考和加工工艺设计，不仅对已学的工种内容进行了巩固，而且还促进他们创造性潜能的发挥，克服了传统教学内容中的千篇一律、缺乏自主意识的弊端，激发了学生的创新性和学习的主动性。

表4 斯特林发动机模块实施方案

表5 加工零件所需设备表