基于工程碩士研究生階段鉗工實訓的教學改革

梁棟+楊龍興+張陳+楊慧燕

【摘 要】隨著工程碩士研究生教育的發(fā)展，現(xiàn)階段的鉗工實訓教學模式已不能適應碩士階段的教學要求。本文結(jié)合本校生源和鉗工實訓教學規(guī)律，提出了注重工程師理論素養(yǎng)與工程應用能力培訓相結(jié)合、運用本科階段工藝理論知識分析改進加工方案、以及借助配合件加工訓練強化工程碩士團隊協(xié)作意識的教學模式改革，改進了工程碩士研究生階段鉗工工藝實訓教學培養(yǎng)模式，提高了工程碩士實踐知識學習的主觀能動性，為碩士技師培養(yǎng)打下了堅實的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】鉗工教學改革；工程碩士培養(yǎng)；工程師素養(yǎng)

自1997年國務院學位委員會批準設(shè)置工程碩士專業(yè)學位以來，我國已培養(yǎng)出很多應用型高層次工程管理技術(shù)人才。工程碩士是專業(yè)學位中的一種，職業(yè)性作為專業(yè)學位的基本特性，是專業(yè)學位區(qū)別于學術(shù)學位的本質(zhì)特征[1]?！豆こ檀T士專業(yè)學位設(shè)置方案》中明確指出，工程碩士教育應與工程領(lǐng)域任職資格相聯(lián)系，側(cè)重于工程應用，應具備工程師從業(yè)的知識結(jié)構(gòu)、能力以及所必備的職業(yè)品質(zhì)，工程碩士的培養(yǎng)目標是為工礦企業(yè)、工程建設(shè)部門和公司輸送高級專門人才[2]。因此，招生初期其生源往往來自于企業(yè)的工程技術(shù)人員，其培養(yǎng)方案更具有企業(yè)針對性。國家從2009年開始大力推進專業(yè)學生了根本性變化，專業(yè)碩士培養(yǎng)對象幾乎全部來自于在讀本科機械大類專業(yè)畢業(yè)生，基于該工程背景的生源對象，如何在工程碩士研究生培養(yǎng)階段養(yǎng)成工程師職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力，是機械工程領(lǐng)域培養(yǎng)計劃成功通過國家驗收、培養(yǎng)出符合國家特需人才目標的關(guān)鍵所在。為此，江蘇理工學院機械工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)計劃中，專門增加了五周的鉗工工種訓練環(huán)節(jié)，專門有針對性地培養(yǎng)工程碩士的職業(yè)意識和職業(yè)技能[3]。今天雖然各種機床發(fā)展比較快速，代替了先前鉗工作業(yè)，但鉗工這門學科作為傳統(tǒng)的金屬加工技術(shù)，任在機械制造加工和裝配過程中應用非常普遍，也是工程師素質(zhì)能力培訓的基本方法之一。

然而，鉗工課程傳統(tǒng)的本科教學實訓模式，不能完全適應工程碩士的職業(yè)素養(yǎng)訓練教育，目前學校的本科生鉗工教學模式，不但訓練機械單調(diào)、課題缺乏新意，還讓學生處于知識的被動接受狀態(tài)，加上鉗工是以手工操作為主的工種，使得學生在金工實習中望鉗工實習而卻步[4]。為了適應專業(yè)碩士鉗工實訓教學模式，自我校開始招收工程碩士研究生以來，就一直不斷地改進鉗工實踐課程的教學方法、創(chuàng)新教學方案，根據(jù)社會生產(chǎn)發(fā)展需求，綜合運用已在本科階段專業(yè)課程中獲得的理論知識、方法和技術(shù)手段，分析與解決各種機械鉗工訓練中的工程實際問題，激發(fā)工程碩士主動獲取知識的積極性。以下是我校工程碩士鉗工教學改革中貫穿工程師素質(zhì)培養(yǎng)的幾種訓練方法。

1 注重工程碩士理論素養(yǎng)與工程應用能力培訓相結(jié)合

工程師素質(zhì)的養(yǎng)成，需要工程碩士掌握豐富的工學知識和實踐動手能力。要求培養(yǎng)出來的研究生能有一定操作技能和工程理論知識，同時還有分析問題和解決問題的實踐能力，如工程設(shè)計規(guī)劃能力、加工工序設(shè)計能力和工程計算能力等。在鉗工訓練階段，指導老師針對具有一定技能基礎(chǔ)的工程碩士，從企業(yè)實際需求中提煉出一定功能指標的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，讓工程碩士從三維立體圖紙的設(shè)計入手，遴選機械傳動結(jié)構(gòu)、分析零件選用方案的優(yōu)劣、設(shè)計關(guān)鍵零件的工藝順序、選擇刀具的熱處理方式，并對其中涉及鉗工工種的工件實施立體劃線等操作訓練，將零件虛擬組裝軟件應用到機器的總裝配、機床床身的刮削、機床保養(yǎng)等環(huán)節(jié)中，為工程碩士后續(xù)課題的選擇，打下了良好的實踐研究方法基礎(chǔ)[5-6]。同時，由于在鉗工實習教學活動中，融入了虛擬組裝等現(xiàn)代技術(shù)、也為工程碩士軟件工程素養(yǎng)的訓練，提供了實踐平臺。實踐環(huán)節(jié)要有主有次、分型培養(yǎng)研究生的技能，對動手能力強的學生要求一專多能，即不僅要加強基本的功訓練，還要培養(yǎng)技能訓練的廣泛性。而對于理論功底好動手能力欠缺的研究生，擴大虛擬軟件的訓練范圍及工藝尺寸鏈的計算難度。這種與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的鉗工教學方法，不僅僅要學生掌握鉗工基本技能，更是讓學生運用這些技能解決在生產(chǎn)實踐中遇到的工程問題。這種方式提高了研究生們適應企業(yè)的能力。

2 運用本科階段工藝理論知識分析改進加工方案

以往本科階段鉗工課程的學習模式總讓學生感覺到枯燥乏味，難以理解，單調(diào)而又重復、缺乏新意的課題，使學生對鉗工課程厭煩厭倦。又由于考取等級證書的壓力，學生必須按照實習指導教師安排的工藝以及加工方法在考證范圍內(nèi)練習，整個實踐過程學生并沒有主動地思考加工工藝。工程碩士經(jīng)過了系統(tǒng)的本科理論教育，有良好的機械加工理論基礎(chǔ)，但本科階段的教學基本重心在專業(yè)基礎(chǔ)課程的學習。例如本科階段的《互換性與測量技術(shù)》是機械類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它涉及幾何量公差與技術(shù)測量兩個范疇。雖然學生們都對公差代號、尺寸鏈的計算、零件的表面粗糙度的概念很熟悉，但在教學過程中發(fā)現(xiàn)很多學生不能準確應用。

結(jié)合以上分析，在鉗工實訓的教學過程中，采用了激發(fā)工程碩士學習主動性以學生為主體的教學模式，讓研究生自己設(shè)計圖紙，自己動手完成零件加工，再從工藝、工時、成本的角度分析他們設(shè)計的作品合理性。以下是研究生設(shè)計的圖紙：a圖和b圖形狀相同，有一處尺寸5mm、10mm不同；這兩零件圖雖然在結(jié)構(gòu)功能大同小異，但在實際加工操作中a零件的加工難度大于b零件，且尺寸精度也難以保證。比較b圖和c圖，零件圖c考慮直角的加工工藝，實際加工的效率和成本都優(yōu)于b圖且都能實現(xiàn)相同的功能。

3 借助配合件加工訓練強化工程碩士團隊協(xié)作意識

作為未來總工程師搖籃的工程碩士培養(yǎng)單位，將總工程師具備的工程規(guī)劃、分工協(xié)作等團隊協(xié)作必備要素，加入到鉗工技能培訓之中，是碩士階段有別于本科生鉗工實訓的創(chuàng)新性舉措，而鉗工實訓中配合件的加工與裝配，是鉗工實踐教學中團隊協(xié)作練習較好的訓練方式。配合件的訓練除了能鍛煉學生的團隊協(xié)作能力，也是訓練學生銼削和鋸削基本功，及掌握零件加工工藝，特別是一些有高精度的對稱件加工工藝能力的典型方法。如下圖所示，學生首先必須具備一定的基本功，還需合理編排鉗工加工工藝方案。我校的工程實訓中心給出的分工協(xié)作配合件，是一組只需要兩人完成的加工組件。研究生在銼削零件過程中，不僅要熟悉自己零件的工藝，也要熟悉合作者另一半的零件工藝。這就需要彼此協(xié)商制定合理的工藝流程、共同完成配合件的加工制作。在以往的本科教學中，學生僅需要根據(jù)實訓指導老師在課堂上講解的工藝要點自己去編排工藝，而研究生分工協(xié)作教學模式，在加工過程中，需要更多地根據(jù)另一個學生的工藝安排，考慮自己的工藝加工方法，雙方不斷地商討加工工藝方案，隨時處理協(xié)作過程中出現(xiàn)的問題，加強了學生們之間的溝通，鍛煉了團隊分工協(xié)作和處理問題的能力。下圖為整體式嵌配件加工圖例之一，圖中上部的兩圖需要分別由兩位研究生分工合作完成，通過雙方工藝過程的制定和加工，最后需要按公差要求實現(xiàn)完美配合。

4 結(jié)語

工程碩士階段鉗工實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)，有別于本科生階段鉗工實習的培養(yǎng)要求，在注重能力培訓的同時，更加關(guān)注研究生工程師素質(zhì)的養(yǎng)成，以及工程理論知識和工程實踐能力融合的訓練。工程實踐能力是其考核研究生在研階段的重點環(huán)節(jié)，所以實踐性課程培養(yǎng)目標必須回應企業(yè)對工程師素質(zhì)培養(yǎng)的訴求?；诠こ檀T士研究生階段鉗工實訓教學改革中運用的教學方法，只是本校研究生工程實踐教學過程中，探索和改革工程碩士專業(yè)能力培養(yǎng)的實踐環(huán)節(jié)之一，機械工程領(lǐng)域在最近幾年的工程碩士實踐教學過程中，不斷創(chuàng)新教學方法，已經(jīng)取得了如碩士技師等初步培養(yǎng)成效。

【參考文獻】

[1]張建剛.鉗工工藝學理實一體化教學改革的探索與實踐[J].科學教育前沿，2012，1（3）.

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[3]劉來寶.加強培養(yǎng)過程管理多途徑提高工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量 [J].西南科技大學高教研究，2011，（1）：39-40.

[4]易忠奇.鉗工實訓課程一體化教學改革淺析[J].教育教學論壇，2010（35）.

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[6]李杰，李鎮(zhèn).我國工程碩士教育與工程師職業(yè)資格認證對接的思考[J].學位與研究生教育，2012（2）.endprint