提高金工實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量方法探索

楊淑華，馬璐萍，張秀花，崔保健，王 偉

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，河北 保定 071000)

提高金工實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量方法探索

楊淑華，馬璐萍，張秀花，崔保健，王 偉

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，河北 保定 071000)

著重闡述了河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電實(shí)習(xí)廠在金工實(shí)習(xí)教學(xué)改革中的探索與具體實(shí)施方案。在分析傳統(tǒng)實(shí)習(xí)模式的基礎(chǔ)上，提出分段式金工實(shí)習(xí)教學(xué)模式，形成了“認(rèn)知實(shí)踐—專業(yè)基礎(chǔ)理論—基本技能實(shí)踐—專業(yè)課理論—綜合技能實(shí)踐”實(shí)習(xí)模式，探索基于問(wèn)題、項(xiàng)目、案例的教學(xué)方法。通過(guò)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新，達(dá)到理論與實(shí)踐的結(jié)合，理論與實(shí)踐的互相促進(jìn)。應(yīng)用新方法的實(shí)踐結(jié)果表明：學(xué)生掌握理論知識(shí)的同時(shí)，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合專業(yè)素質(zhì)，進(jìn)而提高了專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。

金工實(shí)習(xí)；分段式；實(shí)習(xí)模式；教學(xué)方法；教學(xué)質(zhì)量

金工實(shí)習(xí)是高等工科院校機(jī)械類專業(yè)教育過(guò)程中至關(guān)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生理解理論知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)踐能力和提高綜合素質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。實(shí)踐教學(xué)作為學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分，是深化課堂教學(xué)效果的重要手段，是學(xué)生獲取、掌握知識(shí)的重要途徑。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，金工實(shí)習(xí)在高校工科實(shí)踐教學(xué)工作得到進(jìn)一步重視，建成了一大批工程實(shí)訓(xùn)中心，面對(duì)理、工、文、醫(yī)、藝術(shù)、管理等多個(gè)專業(yè)學(xué)生開放，內(nèi)容不斷豐富，形式不斷拓展，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，取得了很大成績(jī)。

實(shí)踐教學(xué)方法改革是推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式改革的關(guān)鍵。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)方法改革作為專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容，重點(diǎn)推行基于問(wèn)題、基于項(xiàng)目、基于案例的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法，加強(qiáng)綜合性實(shí)踐科目設(shè)計(jì)和應(yīng)用[1]。金工實(shí)習(xí)作為著重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)踐課程，受重視的程度不斷提高。隨著實(shí)踐教學(xué)改革的逐漸深入，我國(guó)高等院校工科教育的人才培養(yǎng)正在逐步實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的知識(shí)型向能力型轉(zhuǎn)變[2]。但是，實(shí)踐教學(xué)依然是高校人才培養(yǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，與培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的要求還有差距[1]。重理論輕實(shí)踐、重知識(shí)傳授輕能力培養(yǎng)的觀念仍然存在。

本文著重闡述河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電實(shí)習(xí)廠在金工實(shí)習(xí)教學(xué)改革中的探索與具體實(shí)施方案。開展與學(xué)生專業(yè)知識(shí)相符合的分段實(shí)習(xí)，緊密結(jié)合機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)規(guī)定的夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容，讓學(xué)生在設(shè)計(jì)完成圖紙后，動(dòng)手加工自己設(shè)計(jì)的零件，并完成裝配過(guò)程。在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力方面收到了良好的教學(xué)效果，以期能給兄弟院校帶來(lái)有益的借鑒。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式及存在的問(wèn)題

多數(shù)高等院校的金工實(shí)習(xí)均在本科二年級(jí)的第一學(xué)期和專科一年級(jí)的第二學(xué)期開設(shè)。在這一階段，學(xué)生對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)剛剛開始，接觸較少的專業(yè)課的內(nèi)容，模式為:實(shí)踐——理論[3]。主要內(nèi)容和目的是使學(xué)生了解和掌握機(jī)械制造中的基本加工技術(shù)，進(jìn)行車、鉗、銑、刨、磨、鑄、鍛、焊、線切割和數(shù)控加工的單工種實(shí)習(xí)。金工實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，在專業(yè)理論知識(shí)方面缺乏工藝常識(shí)。在實(shí)習(xí)過(guò)程中僅限于學(xué)習(xí)操作過(guò)程，被動(dòng)地接受實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師和師傅傳授的知識(shí)和技術(shù)，只掌握了如何做工件，但是對(duì)為何這樣做很少考慮，操作具有很大的盲目性，大大降低了金工實(shí)習(xí)的教學(xué)效果，阻礙了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。產(chǎn)生這種后果的原因主要是學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)之間缺少結(jié)合。

而在后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，雖然在多數(shù)專業(yè)課程中開設(shè)有實(shí)驗(yàn)課，但實(shí)驗(yàn)課往往有固定的模式和內(nèi)容，多數(shù)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所占比例很小，各科專業(yè)課之間聯(lián)系較少，學(xué)生難以形成完整的知識(shí)體系，且存在與實(shí)際生產(chǎn)相脫節(jié)的問(wèn)題。

二、分段式金工實(shí)習(xí)教學(xué)模式及其優(yōu)點(diǎn)

針對(duì)這些弊端，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)大力開展實(shí)踐教學(xué)改革探索，根據(jù)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見》中提出的基于問(wèn)題、基于項(xiàng)目、基于案例的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法，結(jié)合我校機(jī)制專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)路線圖，按照學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)進(jìn)度分階段開設(shè)金工實(shí)習(xí)課程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更有目的性和針對(duì)性。

在大一新生階段，學(xué)生剛剛步入大學(xué)，面對(duì)的是全新的未接機(jī)械專業(yè)，尚未形成專業(yè)概念，安排學(xué)生進(jìn)行1～3天以參觀為主的機(jī)械制造認(rèn)知實(shí)習(xí)，認(rèn)知實(shí)習(xí)是最初級(jí)的實(shí)習(xí)，是一種感性的實(shí)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生感受機(jī)械制造工程的環(huán)境、氛圍，體會(huì)零件制作的方法和過(guò)程。這一過(guò)程不要求學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，以聽和看為主。教學(xué)目的是使學(xué)生通過(guò)參觀學(xué)習(xí)，對(duì)機(jī)械專業(yè)有初步的認(rèn)知，幫助學(xué)生建立初步的專業(yè)意識(shí)，有利于學(xué)生樹立明確的專業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

在大二階段，學(xué)生開始接觸專業(yè)課程，初步構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系，安排學(xué)生機(jī)械基礎(chǔ)操作技能實(shí)習(xí)?；炯寄苡?xùn)練是高于認(rèn)知實(shí)習(xí)層次的實(shí)踐方式，重在動(dòng)手體驗(yàn)，把握操作的熟練性[4]。教學(xué)目的是讓學(xué)生在老師和師傅的指導(dǎo)下，學(xué)會(huì)操作機(jī)床的基本技能，獲得直接的機(jī)械制造概念，了解機(jī)床設(shè)備的各部分結(jié)構(gòu)與功能。在操作過(guò)程中，體會(huì)不同的零件制作工藝方法和已有理論知識(shí)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，體驗(yàn)制造工程的嚴(yán)謹(jǐn)性、系統(tǒng)性，為后續(xù)深入系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)理論課程和解決機(jī)械生產(chǎn)制造奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也有利于增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)習(xí)內(nèi)容為車、鉗、銑、刨、磨、鑄、鍛、焊、線切割和數(shù)控加工等單工種基本操作實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)時(shí)間為4周，實(shí)習(xí)形式為各工種輪換實(shí)習(xí)，教學(xué)過(guò)程仍以激發(fā)學(xué)生興趣為主。結(jié)合機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械工程材料、材料力學(xué)、機(jī)械原理等基礎(chǔ)專業(yè)課理論知識(shí)講解機(jī)床的安全操作規(guī)程，機(jī)床的結(jié)構(gòu)，刀具的結(jié)構(gòu)，切削過(guò)程，零件表面的形成過(guò)程。在這一階段，學(xué)生要熟練操作機(jī)床，獨(dú)立完成規(guī)定零件的整個(gè)制作任務(wù)，直接獲得機(jī)械制造的實(shí)踐知識(shí)。通過(guò)這一階段的基礎(chǔ)技能實(shí)習(xí)，有助于學(xué)生理解和掌握專業(yè)課知識(shí)，初步做到實(shí)踐與理論的聯(lián)系。

在大三的第二學(xué)期末，經(jīng)過(guò)了機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)、先進(jìn)制造技術(shù)、機(jī)械CAD/CAM技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等一系列的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)后，學(xué)生專業(yè)知識(shí)已初步形成體系。安排學(xué)生結(jié)合在大三第二學(xué)期末開設(shè)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行金工實(shí)習(xí)，目的是使學(xué)生在結(jié)合具體的夾具設(shè)計(jì)中，通過(guò)夾具總體方案設(shè)計(jì)—夾具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—零件加工工藝分析—?jiǎng)邮种谱髁慵b配夾具—修改零件—優(yōu)化夾具結(jié)構(gòu)—完成裝配過(guò)程中，深刻的理解和掌握機(jī)械產(chǎn)品的全部制造過(guò)程，鞏固理論知識(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化操作技能，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合，理論與實(shí)踐互相促進(jìn)的目的。這一綜合性的訓(xùn)練過(guò)程，對(duì)整合學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)，自覺地運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛質(zhì)，都有著重要意義。從而，也進(jìn)一步提高了專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。

通過(guò)分階段式金工實(shí)習(xí)，學(xué)生經(jīng)歷了從認(rèn)知實(shí)踐—專業(yè)基礎(chǔ)理論—基本技能實(shí)踐—專業(yè)課理論—綜合技能實(shí)踐的過(guò)程，專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)結(jié)合更加緊密，構(gòu)建了學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系，有助于學(xué)生對(duì)專業(yè)的理解、掌握和運(yùn)用，提高了學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

三、分段式金工實(shí)習(xí)實(shí)施案例

機(jī)械制造工藝學(xué)以機(jī)械制造中的工藝問(wèn)題為研究對(duì)象，它緊密結(jié)合機(jī)械制造實(shí)踐的專業(yè)課程，課程具有綜合性、實(shí)踐性和靈活性[8]。在深入了解實(shí)際生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，利用各種基礎(chǔ)理論知識(shí)，經(jīng)過(guò)實(shí)際地分析對(duì)比，找出客觀規(guī)律，解決面臨的工藝問(wèn)題。

機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)、提出分析和解決實(shí)際問(wèn)題鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。

在傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生僅依據(jù)理論知識(shí)設(shè)計(jì)一套夾具圖紙，多數(shù)是模仿課本或指導(dǎo)書的例圖進(jìn)行。因缺乏產(chǎn)品的生產(chǎn)制作過(guò)程，課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，學(xué)生并未對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)真正理解和掌握，造成了理論與實(shí)踐的脫節(jié)。對(duì)此，根據(jù)河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)制專業(yè)實(shí)踐教學(xué)路線圖，結(jié)合金工實(shí)習(xí)，對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了如下調(diào)整。

第一，組織學(xué)生到機(jī)加工企業(yè)參觀，使學(xué)生深刻理解機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程[5]，便于學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)和企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際接軌，在實(shí)際生產(chǎn)中了解夾具在具體工序中的設(shè)計(jì)方案，形成夾具總體概念。

第二，確定被加工工件零件圖，以小組的形式進(jìn)行加工工藝過(guò)程的討論，制定可行的機(jī)加工工藝規(guī)程。然后按照工序加工內(nèi)容，分配給每個(gè)學(xué)生具體工序的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)。

第三，學(xué)生根據(jù)自己的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)，獨(dú)立完成該道工序中的定位、夾緊方式，設(shè)計(jì)夾具總裝圖及各個(gè)零件圖。應(yīng)用二維制圖軟件完成圖紙的繪制工作，根據(jù)機(jī)電實(shí)習(xí)廠的設(shè)備狀況，初步擬定各夾具零件加工工藝路線，分析該套夾具設(shè)計(jì)方案的定位和夾緊誤差，編寫機(jī)加工工藝卡片，并確定夾具裝配工藝卡片。

第四，結(jié)合機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)零件圖，按照機(jī)加工工藝卡片，到機(jī)電實(shí)習(xí)廠進(jìn)行金工實(shí)習(xí)。在機(jī)加工實(shí)習(xí)中完成零件的加工制作，保證零件加工精度和表面質(zhì)量要求。應(yīng)用表面粗糙度測(cè)量?jī)x、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微儀等必要的量具對(duì)所加工的零件進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)通過(guò)后，根據(jù)夾具裝配工藝卡片、裝配圖，在鉗工實(shí)習(xí)中安排整個(gè)夾具的裝配工藝，裝配后，按裝配精度和技術(shù)要求進(jìn)行夾具的驗(yàn)收。

第五，根據(jù)零件制作和裝配過(guò)程中的問(wèn)題，提出圖紙修改方案。修改加工工藝路線和設(shè)計(jì)圖紙，直到完成一整套夾具的裝配完成，進(jìn)行被加工零件的定位和夾緊檢驗(yàn)。

通過(guò)零件的加工過(guò)程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工工藝過(guò)程與機(jī)械零件間的相互關(guān)系；通過(guò)零件的裝配過(guò)程，讓學(xué)生了解機(jī)械裝配工藝過(guò)程、裝配精度與產(chǎn)品質(zhì)量的之間的相互關(guān)系。通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，使學(xué)生親身體驗(yàn)了機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程，樹立了學(xué)生的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力。

通過(guò)分段實(shí)習(xí)，學(xué)生對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過(guò)程有了更完整全面的了解, 對(duì)設(shè)計(jì)、工藝與制造相互之間的聯(lián)系有了更深的體會(huì)。同時(shí)，學(xué)生把自己所學(xué)到的知識(shí)合理、正確地運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中,得到了理論與實(shí)踐之間的有機(jī)整合，在學(xué)習(xí)后感受到一種成就感，從而大大激發(fā)了其繼續(xù)獲得知識(shí)的欲望。從隨后的學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告、設(shè)計(jì)說(shuō)明書和學(xué)生組裝的夾具中體驗(yàn)到, 學(xué)生對(duì)這種實(shí)習(xí)的方式給予了很高的評(píng)價(jià)，大家一致認(rèn)為通過(guò)實(shí)習(xí)磨練，使自己不僅了解了一個(gè)產(chǎn)品是是怎樣生產(chǎn)出來(lái)的，同時(shí)也體會(huì)到了一個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)—編制工藝—生產(chǎn)制造—檢驗(yàn)合格的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，體驗(yàn)到了生產(chǎn)企業(yè)設(shè)計(jì)人員和工人師傅的辛勞，接受了一次很好的思想教育，對(duì)畢業(yè)后順利走上工作崗位具有良好的鍛煉意義。

四、結(jié)語(yǔ)

“認(rèn)知實(shí)踐—專業(yè)基礎(chǔ)理論—基本技能實(shí)踐—專業(yè)課理論—綜合技能實(shí)踐”分段式實(shí)習(xí)模式，充分遵循人的認(rèn)識(shí)規(guī)律：即從實(shí)踐中來(lái)，又到實(shí)踐中去的工作做法,使人的認(rèn)識(shí)完成了從量變到質(zhì)變的過(guò)程。專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)結(jié)合更加緊密，形成了初步的專業(yè)知識(shí)體系，有助于學(xué)生對(duì)專業(yè)的理解、掌握和運(yùn)用，提高了學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。在綜合技能實(shí)踐階段結(jié)合夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行, 這種基于案例、基于問(wèn)題的實(shí)踐教學(xué)方式，讓學(xué)生體驗(yàn)到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的同時(shí)，建立了完整的機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程知識(shí)體系，提高了學(xué)生工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)及學(xué)習(xí)成就感，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。這種模式鍛煉學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真鉆研、團(tuán)結(jié)協(xié)作的時(shí)代精神。該模式通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn),效果明顯,具有很好的推廣價(jià)值。

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(編輯：劉偉霄)

2014-04-16

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目：“機(jī)械類教學(xué)平臺(tái)實(shí)踐技能培養(yǎng)方案研究與實(shí)施”(編號(hào)：2012-B25)；河北農(nóng)業(yè)大學(xué)第六批重點(diǎn)建設(shè)課程:“機(jī)械原理” (編號(hào)：K13-07)。

楊淑華(1975-),女，河北唐山人，碩士，工程師，主要從事金工實(shí)習(xí)指導(dǎo)和機(jī)制工藝學(xué)等課程的教學(xué)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)等工作。

G642.0

A

1008-6927(2015)01-0111-03

DOI號(hào)：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0028