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物电学院以“双师”教学模式开设金工实训课程

2005年4月17日,化学院2003级化学工程与工艺本科专业的金工实习圆满结束。此次金工实习以贯彻基础知识学习和学生独立操作能力培养的原则,以常规加工工艺实习为主,辅以新工艺和新技术电化教学。主要实习了钳工、焊工和管工三个工种。通过机械制造工艺实践技能的训练,学生养成了勤于思考、勇于实践的良好习惯和理论联系实际的严谨作风,学生的创新意识和创新能力也得到很大提高。

10月10日,物电学院2015级电气1班的学生迎来了一天特殊的课程——金工实训课,这是我校有工科专业后首次开设金工实践课,填补了工科学生无金工实训经验的空白。为了提高学生的工程实践能力、强化创新意识,在多【新闻中心讯】

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实习老师也表示为期两周的金工实习着重培养学生的工程意识、产品意识和质量意识,目的在于提高工科学生的工程素质,拓宽专业视野,增强就业竞争力。

  10月10日,物电学院2015级电气1班的学生迎来了一天特殊的课程——金工实训课,这是我校有工科专业后首次开设金工实践课,填补了工科学生无金工实训经验的空白。为了提高学生的工程实践能力、强化创新意识,在多方努力下,经过一个多月的精心筹备,物电学院金工实训中心初具规模,目前已经可以承担学生的钳工实训任务。

金工实习是一门独立的实践能力训练课程,具有知识而广、综合性强、实践性强等特点。这些特点,使其成为培养学生创新能力的一个具有独特优势的教学环节。
在高等工科院校中,机械类学生金工实习时间一般为4~5周,为了方便后续的专业基础课及专业课的学习,金工实习一般安排在第三学期。由于低年级学生缺少专业知识,金工实习更多的是着眼于学生的基本技能训练,以及获取必要的工艺知识。但是换一个角度而言,处于学业成长阶段的青年学生,具有可塑性强、限制框架少、观念新等特点,如果教学方法得当,金工实习将成为学生创新能力培养的良好课堂,长时间的集中实习和工程中心丰富的工艺手段,给我们开展教学改革,提供了足够的时间和宁间。
本文拟通过机械类学生金工实习教学方法改革,让学生有更多的独立设计、独立制作和综合训练的机会,让学生在求新求变和反复比较中,丰富自己的知识,锻炼自己的能力。1
目前金工实习存在的问题
金工实习是传统的实践课程,数十年来广大从事金工课程教学的同仁进行了不懈的努力,以求本课程能够成为学生创新能力培养的良好课堂。结合同行的经验和本校的实践,笔者觉得目前金工实习教学,还存在一定的问题,虽然这些问题可能以不同的方式已被提及,但是关键的问题是如何结合本校的实际、如何在实践教学中予以克服。
(1)现在的金工教学,乃至更多的其他实践环节,存在一个通病,总是在强调新技术、新装备,谈改革就是增加高精尖设备的投入,而忽视了传统的工艺与技术。新技术、新装备固然重要,然而对低年级学生而言,传统的工艺与技术,是一样的新鲜,对于学生能力和素质培养的效果,并没有差别。
(2)很多学校的金工教学,为了规范教学过程、量化师生的考核指标,所有教学内容和教学环节几乎都已标准化:更有些院校为了适应学分制的改革,把金工实习分成数十段,每段两学时,让学生像选做实验一样,自由选课。这种做法使教学井然有序,但是学生就像流水线上的产品,基本处于被动状态,独立思考和独立设计能力没有得到锻炼。
(3)目前的金工实习,属于单一工种的培训,各工种相互分割,缺少相互间的内在联系,而且由于实习学生人数众多,各工种实习同时展开,分组交换,打乱了机械制造加工工艺的止常程序。学生往往只能掌握一些零碎的知识和技能,难以形成一个完整的知识体系。
(4)一般认为没有理论教学支撑的金工实习,只能停留在以操作技能训练为主的较低层次上,所以金工实习教师希望实习靠后,而理论课教师希望金工实习提前。其实我们都忽略了重要的一点,理论与实践固然有其的内在联系,但是就我们金工实习本身而言,其为一门独立的实践能力训练课程,庶更多的从本实践课程的内涵和特点出发,提高其品质。2
教学改革的目标与内容利用工程训练中心现有的场地和设备,通过金工实习教学方法的改革,营造良好的工程环境和条件,激发学生的兴趣,培养学生初步的创新能力,帮助学生亲身经历创新的过程,获得创新的体验,增强创新的热情,进而养成创新的习惯。我们所说的创新,并不意味着发明创造,而是创造条件,让学生有较多的独立思考机会、创造性地运用知识的机会和发展个性的机会。
在工程训练中心现有工艺能力基础之上,对车工、钳工、铸造、焊接、装配等各工种的教学方法进行改革,对教学内容进行重组,改变标准化的教学模式。
教学过程主要分成两个模块:一是以指导教师为主体的操作及工艺示范与训练,二是以学生为主体的零件自主设计与加工。
教改的重点与难点,当然是以学生为主体的零件自主设计与加工,我们希望通过学生自己设计与加工的过程,让其亲身体会如何在设计时关注其工艺性、如何在安排工艺过程时保证加工品质,并且使学生在不自觉中把不同工种联系到一起,把一些零碎的知识和技能形成一个较完整的知识体系,通过同学间的作品对比和教师的点评,让学生找出自己的差距,并开阔自己的视野和思路。
这一过程的实施,对实习指导教师提出了较高的要求,包括止确设计的引导、作品的点评、合理的成绩评定等。3
教学改革的思路、过程与方法
教学改革的基本思路,为在实习的每个项目中,设置自主创意与加工环节,采取不限制主题、学生自由组合的形式,让学生充分利用工程中心的现有条件、图书馆及网络的检索便利,自己完成创意设计,然后在教师的指导和认可下,独立完成整个作品或零件的绘图、工艺、加工及调试,以此增强学生的自豪感和成就感,激活学生的创新意识,进一步培养学生的创新能力和实际动手能力。
为此,我们大量增加了库房的材料品种及规格,包括各种圆钢、扁钢、钢管、钢丝、角钢、槽钢、不锈钢管、铝型材等,以及油漆、电线等辅材,供学生选用。3.1焊接实习的改革
以焊接实习为例。原来的标准化教学过程为一倒,大量时间用于操作训练,按川页序包括焊接基本知识讲解、引弧操作训练、运条操作训练、收尾操作训练、以及整条焊缝对焊训练等环节。
改革的教学过程为:在半倒内完成焊接基本知识介绍和基本操作技能训练,包括引弧、运条、收尾的操作演示,及平焊对接焊缝的考核。后半周由学生自由组合结成团队,制作各种以焊接工艺为主的作品。此阶段学生表现出极大的兴趣和热情,充分发挥自己的想象力和创新思维,反复比较库房的材料,甚至寻找各种合适的边角料,从新奇、实用、低成本的角度,对作品进行创意设计,自然融入钳工修配、钣金、铁艺等相关工艺,制作出的作品千奇百怪,其中不乏上乘之作(见图l、图2)。3_2铸造实习的改革
再以铸造实习为例。原来的标准化教学过程为一周,大量时间用于操作训练,按顺序包括铸造基本知识讲解、整模造型操作训练、分模造型操作训练、挖砂造型操作训练、活块造型操作训练、三箱造型操作训练、熔炼浇注等环节。

此外,化工三班还制作了题为“我们的美好实习生活”图文展板,向同学们讲述了实习生活中的趣闻和感受。

  金工实训的实践性非常强,为了保证实训教学质量,物电学院采用了“双师”教学模式:外聘了国家二级技师,具有40余年生产一线操作经验的田立明老师担任主讲教师,再配以两名新入职的机械专业毕业的青年教师辅助指导。这样的教学团队既可以同时满足金工实训对指导老师理论与实践能力的双重要求,又可以在教学中锻炼青年教师的实践能力,是应用型师资队伍建设的一条新途径。教学时,在田老师结合自身的工作经验进行系统讲解后,学生们对钳工这项传统的加工工艺产生了浓厚的兴趣,其实无论是在航空航天等国防领域,还是在汽车制造、日用品加工等民用领域,钳工都有使用。学生们本次实训的内容是——“鸭咀锤”的加工,首先指导老师详细讲解了各加工工序的操作要领,并进行了现场示范演示,然后开始指导学生动手操作。
在此过程中,该院院长李季来到现场查看学生们的实习情况,肯定了开设金工实习课程的意义,并表示要面向学院更多学生开设金工实训。

改革的教学过程为:在半周内完成铸造基本知识介绍、整模造型操作训练,以及分模、挖砂、活块、三箱造型操作演示,后半周由学生自主寻找模型并可用任何方式造型,最后浇注成型。学生自主寻找的模型没有限制,只要能最终获得浇注件即可,可以是身边的任何物品,包括手机、玩具、各种工艺品等等(见图3)。

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上述的教学过程看似儿戏,实际上使学生真正能够学习并体会到铸造的精髓:掌握了什么样的零件或形状可以用铸造成型工艺实现、分型而如何选取、在造型时不同造型方法的合理选择、浇注系统的合理设置等,浇注成型后,而对自己作品各种缺陷及其成因的分析,可以使铸造的知识变得完整而清晰。3.3实习改革的成果
上述方式有效激发了学生的兴趣和热情,在调动学生的积极性和主动性的同时,突出了学生在实习中的主体地位,提高了学生的创新思维能力和综合动手能力。为了进一步鼓励学生,所有学生作品在实习结束后,只留下照片给以后的学生观摩,实物一概由学生带走留作纪念。下而是一组学生金工实习中的作品,从中可以感受到制作者的创意及其工艺水平。4
结束语
由于各个学校的情况千差万别,本文只是结合淮阴工学院机械类学生及工程训练中心的实际状况,研究总结了金工实习教学方法改革的心得。其核心为:在实习的每个项目中,设置自主设计与加工环节,整个实习一半的时间,是学生自己独立完成作品或零件的创意、设计、工艺及加工,让学生有较多的独立思考机会、有较多的灵活运用知识和发展个性的机会,变被动接受知识为在具体应用中归纳、总结知识,让广大学生真正能够收益。
此项教学改革虽然增加了实习教师的工作量,但是学生真正成为实习的主体,受到学生的广泛好评,并且让部分学生突颖而出,我们选择其中好的作品进一步延续支持,组队参加全国及江苏省的各类大学生创新、创意大赛,在201
1年全国大学生工程训练综合能力竞赛中,获得一等奖,在江苏省赛区获得一等奖的第一、第二名。

田老师讲解“鸭咀锤”加工过程

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现场演示“锯割”操作要领

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同学们正在亲自操作

  一天实习结束后,同学们表示“锯割”加工没有想象中的简单,虽然很辛苦,但很有收获,不仅学到了钳工的基本操作知识,而且锻炼了自己的动手能力和吃苦耐劳精神,自己一定会坚持下去,完成这次实习。

  “金工实训”作为一门实践性的学科基础课,通过实习可以让学生们了解机械制造工艺知识和工艺、技术、设备在机械制造中的应用,整体提高学生的综合素质,锻炼学生的实践动手能力,我院拟从2015级学生开始开设这门实训课程。(谭超 通讯员:邵丽丽)