金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革與探討

孫金全 謝鯤 李敏 崔洪芝

摘要：生產(chǎn)實(shí)習(xí)是高校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一，也是工程教育認(rèn)證現(xiàn)場考察的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。本文針對金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)中存在的問題，進(jìn)行了教學(xué)改革的嘗試，獲得了良好的實(shí)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：金屬材料科學(xué)與工程專業(yè);生產(chǎn)實(shí)習(xí);教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）05-0060-02

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年工科大學(xué)畢業(yè)生的數(shù)量居世界之首，但畢業(yè)生的質(zhì)量卻令人堪優(yōu)。在工程教育認(rèn)證新形勢下，如何強(qiáng)化工程意識(shí)，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程實(shí)踐能力是高等工程教育中刻不容緩的事情之一[1-3]。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的是將理論教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)密切結(jié)合，提高專業(yè)興趣，擴(kuò)寬專業(yè)認(rèn)識(shí)，為同學(xué)即將選擇考研專業(yè)和就業(yè)提供指導(dǎo)，培養(yǎng)同學(xué)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程實(shí)問題的解決能力。因此，生產(chǎn)實(shí)習(xí)承前啟后至關(guān)重要。

目前盡管建立了眾多的校外實(shí)習(xí)基地，但企業(yè)考慮到實(shí)習(xí)安全、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)車間場地空間等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)現(xiàn)場停留參觀時(shí)間短。同時(shí)，車間噪音大，實(shí)習(xí)小組人數(shù)多，在“只許看，不許動(dòng)”動(dòng)的束縛下，實(shí)習(xí)變成了參觀、走馬觀花[4，5]。因此，同學(xué)對生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝過程的了解和認(rèn)識(shí)浮淺，甚至是囫圇吞棗。在工程認(rèn)證新形勢下，探索教學(xué)模式改革將具有重要的意義。

一、生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革

1.生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的選擇。在市場經(jīng)濟(jì)和目前企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行困難形式下，企業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中均把經(jīng)濟(jì)效益作為首要考慮因素，學(xué)生實(shí)習(xí)一般不會(huì)給企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益，反而可能會(huì)對工廠正常的生產(chǎn)秩序和安全造成或多或少的影響。因此，企業(yè)對接納學(xué)生實(shí)習(xí)一般持消極態(tài)度，能安排學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間和次數(shù)有限。同時(shí)，由于實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)限制，對生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地只能就近選擇。因此，在實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)和實(shí)習(xí)基地均有限的情況下，合理資源安排尤為重要。

（1）建立校外精習(xí)基地。所謂精習(xí)，選擇典型的產(chǎn)品，熟悉零件的整個(gè)生產(chǎn)加工過程，既包括材質(zhì)選擇、進(jìn)廠檢測、生產(chǎn)設(shè)備型號、生產(chǎn)工藝制定、相關(guān)的性能檢測與質(zhì)量控制、產(chǎn)品的市場定位與銷售情況、企業(yè)管理與企業(yè)文化。讓同學(xué)以工程技術(shù)人員的角度去熟悉、分析產(chǎn)品零件圖、加工工藝圖、焊接工藝圖等生產(chǎn)工藝過程。采用先課堂講解（興趣引導(dǎo)）—同學(xué)現(xiàn)場實(shí)習(xí)（感性認(rèn)識(shí)）—課堂交流討論（啟發(fā)深入）—再次現(xiàn)場實(shí)習(xí)（理解領(lǐng)悟）—課堂討論交流（融會(huì)貫通）的方式進(jìn)行。

精習(xí)基地選擇一是交通方便，便于學(xué)生多次實(shí)習(xí)往返，節(jié)省實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi);二是精習(xí)基地要有獨(dú)立功能產(chǎn)品或運(yùn)動(dòng)部件，既涵蓋金屬原料質(zhì)量控制、加工成型（鑄造、鍛壓、焊接、塑性成型、熱處理中的一種或一種以上成型工藝）、質(zhì)量檢測、裝配等工序。三是廠家積極配合，能提供產(chǎn)品生產(chǎn)圖紙、生產(chǎn)和檢測工藝文件、生產(chǎn)設(shè)備資料，并可接納多次實(shí)習(xí)。

精習(xí)基地給同學(xué)一個(gè)全面系統(tǒng)的材料成型工程概念，讓同學(xué)由淺入深，由表及里，歸納總結(jié)其工藝選擇的理論依據(jù)、質(zhì)量控制的方法，根據(jù)工況和經(jīng)濟(jì)性，選擇零件熱處理、耐磨、耐蝕處理方法，探索思考該產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提升空間，進(jìn)而培養(yǎng)解決復(fù)雜工程實(shí)踐問題的能力。

（2）建立校內(nèi)精習(xí)基地。大學(xué)一般建有科技成果轉(zhuǎn)化孵化器，既高校技產(chǎn)業(yè)園。雖然高校企業(yè)產(chǎn)業(yè)園的企業(yè)規(guī)模小，對生產(chǎn)實(shí)習(xí)來說，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。輔助教學(xué)是高校產(chǎn)業(yè)園的職責(zé)之一，便于聯(lián)系落實(shí)實(shí)習(xí)任務(wù)，時(shí)間安排靈活。二是交通便利，便于往返多次實(shí)習(xí)。另外，高?？蒲谐晒晒D(zhuǎn)化案例的學(xué)習(xí)，有助于激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和激情，培養(yǎng)同學(xué)創(chuàng)業(yè)的意識(shí)。

（3）建立校外泛習(xí)基地。所謂泛習(xí)基地是指學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)1～2次，主要是讓同學(xué)了解熟悉不同零部件的生產(chǎn)成型工藝過程，掌握金屬零件不同的成型工藝，擴(kuò)寬對產(chǎn)品生產(chǎn)加工視野。由于企業(yè)接納實(shí)習(xí)時(shí)間的限制，同學(xué)對泛習(xí)基地的生產(chǎn)工藝過程難以深入的理解和貫通，因此指導(dǎo)老師的預(yù)先講解、同學(xué)對企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品、工藝的預(yù)先資料的收集、查閱和實(shí)習(xí)后現(xiàn)場答疑講解是決定泛習(xí)基地實(shí)習(xí)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一般精習(xí)基地選擇1～2個(gè)企業(yè)，每個(gè)小組安排3～4次進(jìn)廠實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，每次實(shí)習(xí)0.5～1天。泛習(xí)基地安排4～6個(gè)企業(yè)，每個(gè)企業(yè)安排1～2次進(jìn)廠實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，每次0.5～1天。精習(xí)基地、泛習(xí)基地實(shí)習(xí)時(shí)間和次數(shù)的安排，可根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工序、生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備開工使用情況靈活調(diào)整。

2.指導(dǎo)教師工程素養(yǎng)的培養(yǎng)。目前高校師資評聘過分依重科高層次科研項(xiàng)目和論文，忽視了高校教師的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)和引導(dǎo)。同時(shí)，很多高校教學(xué)重課堂理論教學(xué)的考核與評價(jià)，輕工程實(shí)習(xí)的投入與考核。另外，實(shí)習(xí)現(xiàn)場環(huán)境工況復(fù)雜，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)不僅需要投入時(shí)間和精力多，還要求老師具有較好的身體素質(zhì)。因此，要到達(dá)預(yù)期的生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果，具有工程開發(fā)或企業(yè)工作背景的指導(dǎo)老師尤為重要。選擇有經(jīng)驗(yàn)的老教師帶年輕教師，培養(yǎng)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)梯隊(duì)，是完成實(shí)習(xí)的有效保障[6]。

指導(dǎo)教師到精習(xí)、泛習(xí)基地企業(yè)同技術(shù)人員交流座談，預(yù)先調(diào)研、制定實(shí)習(xí)計(jì)劃，收集編制實(shí)習(xí)報(bào)告。同時(shí)，做好預(yù)先動(dòng)員，講解和指導(dǎo)工作。這些工作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了“教學(xué)工作量”所能體現(xiàn)出的工作量，需要指導(dǎo)老師相互合作，共同完成。指導(dǎo)教師工程背景培訓(xùn)需要學(xué)院、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視和教學(xué)規(guī)章指導(dǎo)的引導(dǎo)。

3.教學(xué)模式改革。

（1）實(shí)習(xí)前沿。同學(xué)第一次到企業(yè)實(shí)習(xí)，帶著對未來工作環(huán)境的憧憬，也充滿了對企業(yè)的好奇與迷茫。愿望是美好的，但現(xiàn)實(shí)是殘酷的。所選擇的精習(xí)、泛習(xí)基地在企業(yè)規(guī)模、技術(shù)先進(jìn)性、企業(yè)管理、車間環(huán)境等諸多方面可能差強(qiáng)人意，實(shí)習(xí)動(dòng)員要預(yù)先化解同學(xué)心中的就業(yè)觀與實(shí)習(xí)現(xiàn)實(shí)企業(yè)的落差，樹立正確的擇業(yè)觀念，引導(dǎo)同學(xué)走進(jìn)企業(yè)，培養(yǎng)興趣，擴(kuò)寬對專業(yè)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，鼓勵(lì)同學(xué)不僅帶著眼睛去實(shí)習(xí)，更要帶著腦子去思考，去發(fā)現(xiàn)問題，并運(yùn)用所以理論，探討解決實(shí)踐工程問題的可行性。

（2）編寫實(shí)習(xí)報(bào)告。指導(dǎo)教師根據(jù)安排企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間、企業(yè)設(shè)備開工情況，修改、編寫實(shí)習(xí)報(bào)告，避免同學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告流水賬、抄襲雷同、言之無物。實(shí)習(xí)報(bào)告采用啟發(fā)、討論，研究與探討的方式，引導(dǎo)同學(xué)對產(chǎn)品選材、成型工藝、質(zhì)量控制、產(chǎn)品性能逐漸深入分析研究，將所學(xué)理論與產(chǎn)品加工制造工藝、技術(shù)相結(jié)合，培養(yǎng)同學(xué)解決復(fù)雜工程問題的能力。因此，實(shí)習(xí)報(bào)告的編寫是針對精習(xí)基地、泛習(xí)基地有的放矢，引導(dǎo)同學(xué)在實(shí)習(xí)過程中抓住重點(diǎn)環(huán)節(jié)，透過實(shí)習(xí)產(chǎn)品，回歸到理論的運(yùn)用，將課堂理論與生產(chǎn)實(shí)踐融匯貫通。

（3）實(shí)習(xí)考核。實(shí)習(xí)成績的考核與評定是實(shí)習(xí)學(xué)風(fēng)引導(dǎo)的指揮棒。同時(shí)，考評制度也影響下一級同學(xué)學(xué)風(fēng)和實(shí)習(xí)態(tài)度。制定合理的實(shí)習(xí)考核辦法是實(shí)習(xí)效果保障之一。一般從實(shí)習(xí)紀(jì)律（10%）、實(shí)習(xí)筆記（20%）、實(shí)習(xí)報(bào)告（40%）、實(shí)習(xí)答辯（30%）四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行評價(jià)。實(shí)習(xí)筆記采用時(shí)抽查，即可可以監(jiān)督同學(xué)，也可以及時(shí)了解同學(xué)實(shí)習(xí)掌握情況，合理的安排實(shí)習(xí)時(shí)間。實(shí)習(xí)答辯采用分組座談式答辯，同學(xué)主動(dòng)講述和提問回答相結(jié)合，為同學(xué)進(jìn)行理論的深化和梳理。

二、生產(chǎn)實(shí)習(xí)改革應(yīng)用及效果

金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)計(jì)劃3周15天，我們安排青島扎克船用鍋爐有限公司、青島金海納有限公司作為精習(xí)基地，萊鋼錨鏈、青島海立、城陽豐東熱處理、濰坊豐東熱處理、高密高鍛5家公司作為泛習(xí)基地，其產(chǎn)品包括：船用鍋爐、采煤機(jī)截齒、海上平臺(tái)錨鏈、冰箱變頻壓縮機(jī)、活性屏離子氮化爐、壓力機(jī)等。

實(shí)習(xí)參觀公司按其產(chǎn)品成型工藝分，焊接成型：鍋爐壓力容器埋弧焊、CO2保護(hù)焊、氬弧焊、錨鏈閃光對焊、截齒釬焊。塑性成型：爐體的卷壓成型、汽車殼體零件的板料沖壓成型、錨鏈橫檔的熱鍛成型。鑄造成型：壓力機(jī)及其零件的砂型鑄造、消失模鑄造成型。機(jī)械加工成型：變頻冰箱壓縮機(jī)機(jī)械加工。板料和棒料下料：剪板機(jī)下料（≤8mm）、火焰和等離子氣割，棒材和管材的帶鋸切割下料。此外還涉及熱處理工藝：截齒的感應(yīng)淬火、滲碳淬火、離子氮化、氣體氮化及其噴丸、噴砂除銹預(yù)處理工藝。按檢測方式可以分為探傷檢測：壓力容器X射線探傷、著色探傷和錨鏈超聲探傷。力學(xué)性能檢測：鍋爐焊縫的拉伸試驗(yàn)、沖擊實(shí)驗(yàn)。產(chǎn)品性能檢測：鍋爐的水壓檢測、變頻壓縮機(jī)噪聲檢測。鍋爐材料和錨鏈材料的元素檢測分析。從實(shí)習(xí)內(nèi)容看涉及了本科課程中的金屬材料學(xué)、材料的力學(xué)性能、成型原理與工藝、熱處理工藝與裝備、無損檢測等課程。

學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中，經(jīng)過與指導(dǎo)老師、企業(yè)技術(shù)人員互動(dòng)，在實(shí)習(xí)報(bào)告的引導(dǎo)下，通過課堂探討交流，能夠積極主動(dòng)地完成各項(xiàng)實(shí)習(xí)任務(wù)，實(shí)習(xí)效果良好。另一方面，生產(chǎn)實(shí)習(xí)企業(yè)與學(xué)生獲得了互相認(rèn)可，既企業(yè)在進(jìn)行安全教育的同時(shí)，也給同學(xué)做了下一年度的招聘需求，同學(xué)可以帶著企業(yè)的技術(shù)問題在企業(yè)完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，促進(jìn)了學(xué)生的就業(yè)工作。

三、結(jié)論

在新的工程認(rèn)證形勢下，通過學(xué)校、教師、學(xué)生、企業(yè)多層次全方位的精習(xí)基地、泛習(xí)基地建設(shè)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)報(bào)告的引導(dǎo)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊(duì)伍的形成，探索培養(yǎng)養(yǎng)具有解決復(fù)雜工程問題的工程技術(shù)人才新的生產(chǎn)實(shí)習(xí)改革正在付諸實(shí)施并初顯效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)秘書處，工程教育認(rèn)證（2015版），2015，（3）.

[2]涂善東.“全面工程教育”論壇[J].高等工程教育研究，2007，25（2）.

[3]張明德.全面工程教育和片面工程教育的區(qū)別[J].化工高等教，2008，25（1）：8-10.

[4]高炳軍，董俊華，魏峰.新形式下高等工科院校生產(chǎn)實(shí)習(xí)存在的問題與對策[J].化工高等教育，2011，2（118）28-30.

[5]丁淑輝，鐘佩思，王海霞.機(jī)械專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)新模式探討[J].2015，（7）：37-38.

[6]周永欣，李繼紅，徐春杰，等.材料成型及控制工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].鑄造技術(shù)，2014，7（35）：1536-1357.