面向新疆能源化工产业的金工实习实践教学改革

武华文　苗鹏杰　郭勤　吴业北　谷润润

摘 要：金工实习是工科专业的一门必修实践课程，是过程装备与控制工程专业及能源化工相关工科专业教学计划中重要的实践教学环节，主要内容包括车工、铣工、电焊、数控车、数控铣、钳工、砂型铸造等，是工科专业的第一门实践课程，旨在提高学生工程实践能力，建立多学科知识结构，在应用型人才培养体系中发挥着重要的实践育人作用。本文针对能源化工相关专业金工实习实践教学面临的问题，面向新疆能源化工产业，从安全教育、教学内容、教学方法、师资培训、课程体系建设等方面进行了金工实习教学改革。实践结果表明，面向新疆化工产业的金工实习教学改革能够增强教学质量，以达到培养“工程实践能力强+创新能力强”的高素质复合型工程应用型人才目标。

关键词：能源化工 金工实习 教学改革

金工实习是高校工科专业的一门比较重要的实践必修课程，学生在金工实习实践教学中系统学习机械工程加工的车工、铣工、电焊、钳工、铸造等相关知识，增强学生理论与实践相结合的能力，该课程在应用型本科院校的教学体系中更是发挥着至关重要的实践育人作用[1]。过程装备与控制工程专业及能源化工相关工科专业是新疆能源化工产业人才培养的重要专业，如何将金工实习课程的学习和“新工科”教育理念相结合，让在学生熟练使用各种机床设备并分析各类零件的机械加工方法的同时将金工实习课程和专业紧密结合，增强学生服务新疆能源化工产业发展、达到现代企业的用人要求，这些是金工实习实践课程教学改革所需解决的主要问题。

1 金工实习教学中存在的主要问题

1.1 实训安全意识不强

能源化工相关工科专业的金工实习实践课程基本都是大二年级开设，一方面这些非机械专业学生对机械设备的加工的认识不足，安全操作相关制度不全面。另一方面实训学生较多，实训教师无法顾及到全体学生，再加上部分学生安全意识不强、思想麻痹，存在不按操作要领操作的现象，这些使金工实习实践课程教学存在一定的安全隐患。安全是任何行业的必要条件，加强金工实习课程的的安全教育时上好本课程的第一步。

1.2 教学内容单一、缺乏创新

目前国内高校开设的金工实训课程，面向的专业基本是机械、电气、能源、食品等工科专业，开设的实训工种包括普车、普铣、数铣、数车、电焊、铸造、钳工等工种，实训的主要内容围绕如何机械加工小锤的基本流程来开展，学生只需按照实训教师的操作要领，完成各工种实训内容，加工出精度符合要求的零部件就能获得相应的学分，其教学内容没有创新性，争对能源化工相关专业的特殊性，缺少化工产业实际企业加工的案例，面向化工设备加工、制造、维修等方面的结合不紧密，因而学生主动学习的兴趣不高，实训效果不佳。

1.3 实践教学师资力量薄弱

人才培养的关键在于教师队伍素质的高低[2]，西部地区高校金工实习课题教学团队普遍存在实践教学师资力量比较薄弱，具备“双师型”素质的教师数量不多，严重制约着金工实习课程的教学效果。学生数量远超实训设备与实训教师的负荷，这导致实训教师为了保证学生实训安全，简化实训内容、降低实训要求和机加工难度，这使得学生实际动手参与训练的时间不足[3]。另外，金工实习课程教师团队整体比较年轻，基本都是从高校毕业后直接进入学校的，缺乏一定企业的实践工作经验，实践操作能力相对薄弱，在授课过程中，无法实现理论和实践的有机结合，从而导致金工实习课程实践教学质量一般。

1.4 理论课程与实训课程安排不够合理

金工实习课程一般安排在大二阶段，学生在开展金工实习课程实践教学时，相关《机械制图》、《机械加工工艺》、《互换性与测量》、《数控编程与操作》等课程还没有学习，缺乏机械制造加工的理论知识。针对能源化工相关专业的学生，在完成金工实习教学之后，才进行《电工电子》、《自动控制原理》、《单片机》等相关理论课的学习，这种理论知识储备不足即直接开展金工实习实践教学的课程安排，不仅增加了实践教学的难度，也不能很好的实现理论和实践相结合、相促进的教学效果。

1.5 实训设备相对落后

目前，由于高校实训设备建设经费有限，金工实习的教学设备更新换代慢，设备相对落后，学生在实习期间对数控加工技术、激光加工技术等先进的机械加工技术学习不够，无法适应目前我国现代制造技术产业发展的人才需求。

2 金工实习教学改革措施

針对能源化工相关学科专业特点，在深入分析目前金工实习课程所存在的问题的基础上从安全教育、教学内容、教学方法、师资培训、课程体系建设等多方面开展教学改革研究，将能源化工产业发展和先进制造技术产业发展引入课程，全方位的强化学生实践能力的培养，突出实践动手能力和创新能力培养。

2.1 加强安全教育培训与管理

金工实习实践课跟其他课程有所区别，金工实习课程主要是培养学生实际操作机床设备、学习现代制造技术的实践课程。机床设备都是高转速运行，必须严格按照操作规程进行操作，否则就会发生安全事故，而安全问题是金工实习实践教学最重要的环节[4]，因此，要不断加强师生的安全教育培训。为了强化安全教育培训与管理，在实训开始前统一组织开展安全培训，并进行安全考试，通过安全考试者方可进行实训。加强和规范实习场所的安全管理制度，制定机床设备的安全操作规程，并制定相关应急救援预案，保障师生人身安全的同时保正设备安全[5]。在实践教学过程中，严格按照操作规程进行教学，严格要求学生按照操作规程开展实践，避免出现撞机事件的发生，保证金工实习课程安全有序开展。

2.2 丰富教学内容

2.2.1 根据学生学习情况建立分层次实习教学内容模块

能源化工相关行业对人才综合能力要求较高，不仅要掌握扎实的专业理论与应用技术，而且对学生实践能力、协调能力、创新和团队协作能力也有较高的要求。争对能源化工相关专业学生，金工实习课程还需要带领学生树立工程意识、培养实践和创新能力。因而，在金工实习实践课程教学中，除了对传统的车、铣、刨、磨、钳、铸、焊等基础加工方法进行实践锻炼，还要紧跟国内外化工设备制造技术、生产工艺发展。在教学过程中按照不同的实践内容单独设置教学计划，并设置对应的学时、学分。针对不同学生的学习特点，采用“模块+层次”递进的教学方式进行分类教学，根据学生对传统基础加工方法的掌握程度为前提建立层次递进的培养体系。（1）基础加工方法学习：开展基础加工层面基本操作技能的实训，学生需掌握常规的车、铣、刨、磨、钳、铸、焊等常规技术和工艺知识，在该阶段学生动手能力、分析问题和解决问题的能力得到一定的训练。（2）现代制造技术学习：开展数控设备和电火花加工层面的实训，学生接受写进的制造技术训练，了解工程图学和计算机编程技术在工程中应用，培养学生的系统工程意识和创新能力。（3）对于前两部分内容掌握较好、实践完成质量较高的学生采取自愿的模式组建创新训练团队，申请大学生创新创业基金项目，学生将金工实习实践训练所学到的知识应用到创新创业项目中，亲自设计产品与完成产品加工。

2.2.2 将思政元素融入到金工实习

2020年，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，为课程思政建设提供了指导性建议[6]。金工实习课程一般安排在大二阶段，这个阶段是学生成长、成熟的关键时期[7]，在这个阶段将课程思政元素合理融入金工实习教学中，能够帮助学生塑造优良的品行、高尚的品格和正确的品位。如将《中国制造》、《大国工匠》等优秀纪录片片段插入到教学课件中，可以增强学生的民族自豪感，同时通过这种创新金工实习课程思政教学模式，能够更加适应青年大学生的思维方式、行为习惯和价值观念，也更加容易被学生接受，从而让学生的学习被动变主动，调动学生学习的积极性，同时也可培养学生具有精益求精的工程意识与吃苦耐劳、爱国敬业的工匠精神[8]。

2.2.3 开展以赛促教的教学模式

将技能等级考试或机械相关大赛融入到金工实习课程中，实训教师要和机械专业的教师多沟通、多交流，将历年的机械大赛、职业技能等级考试中的考试内容加入到金工实训教学中，培养学生具有独立加工零件的能力，同时，鼓励学生多参加机械相关的职业技能等级考试或学科的比赛，来获取相应的证书，从而将理论与实践更加紧密结合，提高学生实训的积极性。

2.3 改变教学方法与教学模式

为了提高实践教学质量，开展校企合作，不断拓展学生实践机会，提高学生就业率。在实践教学过程中，不断学习先进的教学方法，并积极申报金工实习相关教改课题，对教学模式与教学方法进行探索。

2.3.1 建立校企合作、学工结合的教学模式

为了更好地加强和落实金工实习教学，必须寻找更好的金工实习模式，通过校企合作的方式在校外建立金工实习基地[9]，开展学工结合的教学模式，学校可以承担企业的生产科研任务，同时聘请企业的工程技术人员作为兼职教师，将企业的先进管理与加工技术传授给学生，提高了学生的实践动手能力，同时也实现了学生毕业前与社会企业进行无缝对接，便于毕业即就业。

2.3.2 将仿真软件应用到实训教学

现在社会正进入高速发展时代[10]，机械设备更新换代比较快，且高端设备价格比较昂贵，各高校由于经费不足，引进的先进制造设备数量少[11]，再加上由于实训学生刚接触机械加工，缺乏加工经验，有时候难免出现撞刀或撞机的事故，容易导致学生对机械加工存在畏惧心理，因此，将虚拟仿真加工软件引入到实训教学中是很有必要的[12]，能够有效解决先进制造设备数量少或者没有的问题，同时，通过模拟加工实训，待虚拟操作熟练后再上机操作，避免了因学生误操作的撞机事件发生，在实训耗材和设备维护费方面也能在一定程度上节约学校经费。

2.4 加强实训教师培训

加强实训教师培训，培养双师型队伍，不断提高自身技术水平。在学校所合作的企业开设教师培训班，聘请企业的高级技术人才进行授课，将企业的先进管理与技术生产经验进行传授，提高教师的实践生产经验，同时也鼓励教师与企业进行横向合作，如在产品研发、技术升级改造等方面。另外，也可派出教师到优秀高校进行交流学习，提高教育教学的能力。

2.5 构建金工实习系列课程体系

整理金工实习相关的专业技术课程，重构课程体系，将《机械制图》、《机械制造工艺》、《工程材料》、《数控编程》、《互换性与测量》等系列课程合理安排，避免出现先实践教学后理论教学的不合理现象。如可以将实训安排到大三阶段进行，这样学生在掌握了基本的机械制造理论知识后开展金工实训，提高实践教学质量。

2.6 积极筹措资金，购进先进的教学设备

应用型本科高校主要是培养技能型、应用型、复合型人才，作为金工实习课程是实践教学的必修课，为了进一步提高实践教学质量，达到创新型人才的培养目标，就要随着现代制造业技术的发展，不断完善教学设施，更新教学设备，提高学生对先进制造技术学习的积极性，培养符合现代企业的用人要求。

3 总结与展望

金工实习实践教学是應用型本科院校能源化工相关专业学生的一门比较重要的实践必修课程，该课程锻炼学生将理论知识应用到实践的能力，其目标旨在培养学生工程实践动手的能力。结合目前所面临的实际问题，从安全教育、教学内容、教学方法、师资培训、课程体系建设等多方面提出了相应的教学改革措施，不断提高实践教学质量，达到培养技能型、应用型与复合型人才的目标，使学生达到符合现代企业用人的要求，紧跟“新工科”人才培养步伐，提高应用型人才培养质量。

参考文献：

[1]梁鹏飞，许洋洋，郭稳稳.应用型高校金工实习中数控实训教学改革——以郑州工业应用技术学院为例[J].内燃机与件，2020（21）：213-214.

[2]韩东.应用型本科高校金工实习教学中存在的问题及对策[J].湖北农机化，2019（19）：99-100.

[3]赵汉雨，王栋，米照亮，娄伟，王宏伟.基于“互联网+”的金工实习教学探讨[J].中国现代教育装备，2019（23）：69-70+83.

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[5]王妍.浅谈高校实验室安全防护工作对策[J].实验室研究与探索，2010，29（9）：183-185.

[6]教育部等八部门.高等学校课程思政建设指导纲要 [Z].2020.

[7]陈卓威，胡慧，孙静.工匠精神视域下金工实习课程思政教学探索[J].科教文汇，2022（14）：114-117.

[8]张蕾，武永爱，于晓荣.新时代背景下工匠精神的职业教育研究[J].教育界，2018（3）：65-66.

[9]魏宏波，郭便.校企合作模式下的金工实习教学的探索与实践[J].实验科学与技术，2015，13（02）：133-135+147.

[10]陈鹏武.虚拟仿真技术在金工实习教学中应用研究[J].现代职业教育，2022（19）：122-124.

[11]徐小娟.数控仿真软件在《数控加工工艺与编程》教学中的应用探讨[J].自动化应用，2021（12）：87-89.

[12]张佳丽，文桃，高鹏，等.新时代背景下数控技术课程实践教学模式改革的探索与思考[J].高教学刊，2021，7（11）：1-6