金工實習教學改革的探索與實踐

周衛(wèi)民，姜文彪

(浙江科技學院 工程實踐中心，杭州 310023)

金工實習教學改革的探索與實踐

周衛(wèi)民，姜文彪

(浙江科技學院 工程實踐中心，杭州 310023)

金工實習是一門實踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課，為工程訓練的重要組成部分，是其他工程類課程的先導(dǎo)。為配合學?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”的實施，在分析原有實習教學存在不足的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的金工實習教學改革繼續(xù)進行探索與實踐，把現(xiàn)代工程實踐教學理念貫穿于金工實習中，提出了以“改革金工實習教學模式”為前提，以“增加工程意識，增強工程實踐能力，提高綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”為目標的金工教學改革。

實習教學；金工實習；教學改革

金工實習是工程訓練的重要組成部分，工程訓練是剛跨入大學校門的學生在未系統(tǒng)接受專業(yè)知識培訓之前對工業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)容、形式等進行先修的一門實踐性技術(shù)基礎(chǔ)課，是其他工程類課程的先導(dǎo)。1997年開始的國家級工程訓練示范中心建設(shè)，新世紀初開始引入的CDIO工程教育模式，以及近幾年開展的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)，都表明工程教育在當前和今后相當一段時期都是中國高等教育的重頭戲。

工程教育的開展使原有的實踐教學理念與目標發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。將金工實習階段的課程教學目標“學習工藝知識，提高動手能力，轉(zhuǎn)變思想作風”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W習工藝知識，增強工程實踐能力，提高綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”；凝練出“以學生為主體，教師為主導(dǎo)，實驗技術(shù)人員和實習指導(dǎo)人員為主力，理工與人文社會學科相貫通，知識、素質(zhì)和能力協(xié)調(diào)發(fā)展，著重培養(yǎng)學生的工程實踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識”的工程實踐教學理念[1]。

浙江科技學院的金工實習教學與學校的發(fā)展相適應(yīng)，經(jīng)過多年的教學積累，已形成自己的特色。隨著學校被列入教育部首批實施“卓越計劃”高校，提出了“學以致用、全面發(fā)展”的育人理念和“優(yōu)化基礎(chǔ)、強化能力、提高素質(zhì)、發(fā)展個性、鼓勵創(chuàng)新”的教學改革要求，并積極開展高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才培養(yǎng)的改革與實踐。為使金工實習適應(yīng)學校的不斷發(fā)展與現(xiàn)代工程實踐教學理念，工程實踐中心對實踐教學也不斷地進行實踐與探索。近幾年來，著重研究如何在金工實習中加強學生的工程認知與強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。2013年，在校實施“卓越計劃”專業(yè)班級的金工實習中率先進行了教學模式改革的實踐，取得了良好的教學效果。

1 金工實習的教學改革實踐

金工實習教學根據(jù)學校的培養(yǎng)計劃是機械類3周(120學時)，近機械類和非機械類2周(80學時)；實習按工種分類，對機械類學生實習鉗工、車工、數(shù)控車工實習為3 d(非機械類為2 d)；特種加工2 d(非機械類為1 d)；數(shù)控銑削1 d(非機械類不實習)；銑工、刨工、焊接實習各1 d(非機械類相同)。金工實習基地每天同時開設(shè)5個實習項目，由于實習班級多(4～6個班/批)，以往的金工實習是各班實習內(nèi)容相同，順序不同輪流進行；在實習時間短、人數(shù)多的情況下，實習深度不夠，用于工程實踐能力培養(yǎng)的時間過少；加之采用外校的教材，缺乏針對性，沒有相應(yīng)的預(yù)備知識等，使非機械類的學生不能很好地進行實習前的預(yù)習，導(dǎo)致實習效率低。這種實習模式影響了實習學生工程意識的培養(yǎng)；單一的應(yīng)試考核、被動式的實習，導(dǎo)致學生實習興趣不高，缺乏工程實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，不利于提高學生思考問題、分析問題和解決問題的能力，也不能反映學生的真實實習效果。

針對存在的不足，工程實踐中心以學校實施的“卓越計劃”為抓手，以“浙江省綜合性工程訓練實驗教學示范中心建設(shè)點”建設(shè)為契機，結(jié)合2013版教學大綱的修訂，對金工實習教學進行了改革試點，用“認知訓練”來培養(yǎng)學生的工程意識，通過“項目訓練”增強學生的工程實踐能力、綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識；建設(shè)大學生實踐創(chuàng)新基地來提高學生的創(chuàng)新能力，其主要特點如下。

1.1 采用分層次模塊化教學滿足不同專業(yè)學生的要求

為符合現(xiàn)階段的金工實習教學目標與教學理念，在學校安排的實習總體時間不變的情況下，改革實習教學內(nèi)容，采用分層次模塊化教學。具體做法是：將近機械類和非機械類的2周金工實習按“認知訓練、項目訓練”各1周的順序安排，將機械類的3周金工實習按“認知訓練、項目訓練、綜合創(chuàng)新訓練”各1周的順序安排；各周的實習內(nèi)容采用模塊化教學，其中的“項目訓練”是金工實習教學的重點。

“認知訓練”以機械制造工藝過程中提取的基本工藝方法為基礎(chǔ)，它包括了一般機械制造的基本工藝過程，同時也包括了工業(yè)生產(chǎn)、機械識圖、技術(shù)測量等的訓練內(nèi)容?！罢J知訓練”以培養(yǎng)學生基本的工程意識為目標，包括實習先導(dǎo)基礎(chǔ)知識、金屬材料及其熱加工、切削加工技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)等模塊，每個模塊又分多個實習項目，實習內(nèi)容根據(jù)專業(yè)不同、項目訓練內(nèi)容不同選擇其中部分實習項目[2]。目前，已開設(shè)焊接、特種加工、銑刨加工、車削加工、數(shù)控車削等實習項目，每個項目計劃實習1 d。

“項目訓練”是在“認知訓練”的基礎(chǔ)上，選擇某一實踐項目進行深化訓練，以增強學生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識。目前，已開設(shè)平面圖形的數(shù)控加工、鉗工制作、數(shù)控車工技能培訓初步、車工與銑刨作品制作等。

“綜合創(chuàng)新訓練”則在前2個訓練的基礎(chǔ)上，注重學生科技創(chuàng)新思維和意識的引導(dǎo)，以學生運用綜合知識制作小型機電產(chǎn)品(模型)或安裝、調(diào)試機電控制系統(tǒng)為主。目前，主要以各類大學生科技競賽項目和專業(yè)課程設(shè)計內(nèi)容等為主進行開發(fā)[3]。

1.2 強化事先預(yù)習以提高實習效率并增強學生的工程素養(yǎng)

為了讓實習學生把更多的時間用于工程實踐能力培養(yǎng)上，金工實習現(xiàn)場知識講解時間不斷縮短，把許多原本在實習中要講解的內(nèi)容移到課本、網(wǎng)絡(luò)上，讓學生事先預(yù)習；通過抽查學生的預(yù)習情況和實習現(xiàn)場有重點地講解，來完成與實習相關(guān)的知識學習。

由于各校進行金工實習的學生專業(yè)范圍不同、實習設(shè)備不同，采用已有的教材很難讓學生做好預(yù)習，為此，工程實踐中心針對本校工程實踐教學特點編寫配套的實踐教學系列教材。目前，已出版并使用該系列教材的第一本——《工程訓練通識教程》。該書主要為本校金工實習的認知訓練與部分項目訓練內(nèi)容配套，有較大篇幅的工業(yè)生產(chǎn)、機械識圖和技術(shù)測量等知識介紹，為本校非機械類學生鋪墊機械基礎(chǔ)知識、增強工程素養(yǎng)；此外，該書比較詳盡地介紹了用于本校金工實習的數(shù)控線切割機床的編程方法，使原本在實習中要化大量時間記錄、理解的編程方法，通過課外的自主學習基本可以掌握，使特種加工實習在實習時間不變的情況下有更多的時間用于學生實踐能力的培養(yǎng)上，從而提高了實習效率。

通過工程實踐中心網(wǎng)站，把更多金工實習相關(guān)的資料放在網(wǎng)上讓學生自主學習，并通過考試系統(tǒng)讓學生進行網(wǎng)上考試，以促進學生的學習，增加學生的工程素養(yǎng)。

1.3 通過項目訓練增強學生的工程實踐能力與創(chuàng)新意識

根據(jù)工程實踐中心倡導(dǎo)的“實習環(huán)境職場化、實習內(nèi)容工程化、實習方法項目化”的實踐教學理念，項目訓練的內(nèi)容不是簡單的某項實習內(nèi)容的加深，而是朝增強學生的工程實踐能力培養(yǎng)及創(chuàng)新意識培養(yǎng)的目標努力，由學生根據(jù)自身的特點選擇。實踐能力培養(yǎng)的項目訓練參照相關(guān)工種國家職業(yè)標準中的中級標準的內(nèi)容進行培訓，側(cè)重于技能的培養(yǎng)；創(chuàng)新意識培養(yǎng)的項目訓練以學生自主設(shè)計制造一個作品為主，側(cè)重于實踐創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

1.4 建設(shè)大學生實踐創(chuàng)新基地以提高學生的創(chuàng)新能力

在“浙江省綜合性工程訓練實驗教學示范中心建設(shè)點”的建設(shè)過程中，金工實習基地進行了布局調(diào)整，專門設(shè)置了一個綜合訓練區(qū)域，按小型機械加工車間的模式擺放各類設(shè)備，作為綜合創(chuàng)新訓練項目的主要制作場所。此外，利用工程實踐中心是校大學生工程訓練綜合能力競賽的主辦單位及校級大學生實踐創(chuàng)新基地的優(yōu)勢，吸引了各類自主創(chuàng)新項目及學科競賽活動中的機電制作在金工實習基地的開展，擴展了實習學生的見識，激發(fā)了實習學生的創(chuàng)新意識，通過親歷綜合創(chuàng)新訓練，提高了學生的創(chuàng)新能力。

2 教學改革的效果

這次的金工實習教學改革，始于2013年暑期。從試點的情況來看，效果明顯優(yōu)于原有實習模式，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 促進自主學習能力的加強和工程素養(yǎng)的提高

由于縮短了“認知訓練”的實習時間，為保證“認知訓練”各項目的實踐操作時間，在新教材的配合下，減少了許多知識性的講解，有些須掌握的基礎(chǔ)內(nèi)容改用自主學習來完成(如工件的測量，就通過書中介紹與不斷實踐進行掌握)。把實習從課內(nèi)延伸至課外，促進學生的預(yù)習與自學，增加了教材的使用率，提高學生的工程素養(yǎng)。

2.2 與職業(yè)技能培訓相結(jié)合，強化學生的工程實踐能力

新增的“項目訓練”按技能訓練與實踐創(chuàng)新2個方向設(shè)計實習項目，目前，已開設(shè)的“項目訓練——數(shù)控車工技能培訓初步”即為技能訓練方向的代表性實習項目。通過與職業(yè)技能培訓相結(jié)合的項目訓練，學生的工程實踐能力得以強化是顯而易見的，在2013年下半年學生自愿參加的“數(shù)控車工(三級)”考證培訓的學員中，參加過該項目訓練的學生應(yīng)知應(yīng)會能力明顯強于其他學員。

2.3 創(chuàng)新實踐貫徹始終，培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新意識

目前，已開設(shè)的“項目訓練——鉗工制作”則是實踐創(chuàng)新的代表性實習項目。以前最多3 d的鉗工實習以每人按圖紙的要求必做一把小錘子而告終。由于是按圖施工、千遍一律的被動式實習，壓抑了學生的創(chuàng)作激情。這次教改把該項目訓練延至1周，先向?qū)W生講明要自行在課外設(shè)計好2個作品(其中一個為開瓶器)；在實習安排上，前2天為鉗工最基本技能訓練，后3天由學生在實習場地自行完成各自的作品。由于沒有設(shè)計上的束縛，學生的創(chuàng)新意識大為加強，單是一個開瓶器，除開口處形狀基本相同外，一個班就有10多個形狀迥異的開瓶器被設(shè)計出來；自選作品更是豐富多彩。由于時間緊、興趣高，學生往往不自覺地利用中午的休息時間及課后留在實習場地繼續(xù)制作。徹底改變了學生對鉗工實習的偏見，把一個原本避之不及的實習項目變?yōu)榱藢W生最愿意投入的腦力勞動與體力勞動相結(jié)合的實習項目。

此外，在本次教改中，對每個實習項目都強調(diào)實踐創(chuàng)新，鼓勵學生在掌握基本操作的基礎(chǔ)上，自行完成創(chuàng)意作品的設(shè)計制作，把實踐創(chuàng)新貫徹于實習始終。

2.4 提升指導(dǎo)教師實踐教學水平

本次教改，把實踐創(chuàng)新貫徹于實習始終，強調(diào)以學生為本。在實習教學上，一改以往千遍一律的教學內(nèi)容，指導(dǎo)教師只是學生實踐活動的引導(dǎo)者、協(xié)助人，學生是實踐的主體。由于學生創(chuàng)意發(fā)散，在作品設(shè)計、制作上遇到的問題，遠遠超出以往指導(dǎo)教師按部就班指導(dǎo)實習的想象，從而促使指導(dǎo)教師必須擴展實習的深度與廣度，這樣就帶動了指導(dǎo)教師實踐教學水平的提升[4]。

3 進一步探索

從這次教改試點的實踐來看，效果是比較明顯的，但也顯示出需要進一步改進、提高之處，主要有以下幾個方面。

3.1 自主學習方法進一步深化

由于在網(wǎng)絡(luò)教學方面投入不夠，放在網(wǎng)絡(luò)上的教學資料內(nèi)容、形式比較單調(diào)，學生主動利用網(wǎng)絡(luò)學習的人不多，加之目前沒有采取有效措施了解學生自主學習情況，從問卷調(diào)查的情況分析，學生參加自主學習的積極性不是很高。針對這一現(xiàn)象，擬從豐富網(wǎng)絡(luò)教學資料與形式入手，增加考評系統(tǒng)來檢查學生的自主學習情況。

3.2 項目訓練多樣化

這次教改，新出現(xiàn)了一周的項目訓練，由于處于起步階段，項目訓練的種類不夠多。今后設(shè)想利用已有的設(shè)備資源，以技能訓練和實踐創(chuàng)新為導(dǎo)向開發(fā)更多種類的項目訓練，以滿足不同專業(yè)學生的實習需求。

3.3 創(chuàng)新訓練多元化

受條件制約，單靠金工基地是無法設(shè)計出許多培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的項目，因此，創(chuàng)新訓練教學方法要多元化，結(jié)合各學科的競賽及學生社團活動等進行，在時間與考核上打破目前的固定期限的模式。

3.4 學生實習項目選擇自主化

目前，學生的項目訓練時間與內(nèi)容的選擇還未完全自主化，造成部分學生沒有達到從興趣出發(fā)選擇實習項目，以致影響了實習效果。設(shè)想今后應(yīng)建立網(wǎng)上選課系統(tǒng)，打破專業(yè)與實習時間的界限，提供豐富的菜單式實習項目供學生自主選擇。

4 結(jié) 語

金工實習教學改革是實踐性教學改革的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是一項綜合性的系統(tǒng)工程，涉及實習硬件、教學方式、學生培養(yǎng)等方面，需要不斷地探索和改革，不斷地實踐和總結(jié)。本次對實施“卓越計劃”專業(yè)班級進行了以“改革金工實習教學模式”為前提，以“增加工程意識，增強工程實踐能力，提高綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”為目標的金工教學改革，符合學?！耙詰?yīng)用型工程師作為人才培養(yǎng)目標，使學生在大學教育階段完成工程基礎(chǔ)知識教育和一線工程師的基本訓練，具備在相關(guān)行業(yè)從事產(chǎn)品的生產(chǎn)、營銷、服務(wù)以及工程項目的實施、運行和管理能力，從而提高學生在工程一線的實際工作能力”的培養(yǎng)目標[5]和現(xiàn)代工程教育理念。

[1] 傅水根.探索工程實踐教育[M].北京：清華大學出版社，2007.

[2] 周衛(wèi)民.工程訓練通識教程[M].北京：科學出版社，2013.

[3] 段成燕，苗淑杰，王百成.基于卓越工程師培養(yǎng)模式下金工實習的研究與探索[J].價值工程，2012(31)：229-230.

[4] 孫振忠，陳海彬，陳盛貴.金工實習教學項目工程化研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010(17)：112-114.

[5] 趙東福.以實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”為抓手，推進應(yīng)用型人才培養(yǎng)的改革[R].杭州：浙江科技學院，2010.

Explorationandpracticeofmetalworkingpracticeteachingreform

ZHOU Weimin, JIANG Wenbiao

(Center of Engineering Practice, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023， China)

Metalworking practice is a practice-based elementary course, which is the key part of engineering training as a guide to other courses for engineer teaching. To implement “Excellent Engineer Education and Training Plan”, we analyzed the problems existing in teaching. Based on it, we proposed a new mode based on modern engineering practice teaching, which aims to strengthen the students’ practical ability, improve their comprehensive quality and cultivate their innovative spirit and ability.

practice teaching; metalworking practice; teaching reform

G642.44；TG-45

A

1671-8798(2013)06-0476-05

10.3969/j.issn.1671-8798.2013.06.014

2013-09-07

浙江科技學院教學研究項目(2011ⅠB-a44)

周衛(wèi)民(1966— )，男，浙江省臨海人，工程師，主要從事金工實習的實踐教學與管理。