環(huán)境工程專業(yè)金工實習教學改革探討

張愛平，張 桐，胡靈之，范 璐，孫明超

(1.四川師范大學化學與材料科學學院，成都 610068；2.成都市郫都區(qū)水務局，成都 611730)

· 環(huán)境教育 ·

環(huán)境工程專業(yè)金工實習教學改革探討

張愛平1，張 桐1，胡靈之2，范 璐1，孫明超1

(1.四川師范大學化學與材料科學學院，成都 610068；2.成都市郫都區(qū)水務局，成都 611730)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成為當下絕大多數(shù)高校素質(zhì)教育的趨勢，而實踐類課程改革是實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要內(nèi)容。金工實習是多數(shù)高校在工科專業(yè)中所開設的一門必修課程，旨在培養(yǎng)學生對機械加工工藝的認識、增強實踐動手的能力。從實習計劃、實習內(nèi)容、成績評定方法、指導教師素質(zhì)四方面探討了環(huán)境工程專業(yè)金工實習教學改革的途徑和成效，以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型環(huán)境類人才為出發(fā)點，深化實踐類課程改革。

環(huán)境工程；金工實習；教學改革；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

國務院辦公廳于2015年5月4日發(fā)布了《關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》，標志著中國高校全面深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的開始。深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，推進素質(zhì)教育是主題，而強化大學生的實踐動手能力又是提高人才綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的關鍵[1～3]?！敖鸸嵙暋笔且婚T實踐性的技術基礎課，是我國高校大多數(shù)工科專業(yè)低年級學生必修的實踐性教學內(nèi)容，甚至部分文科專業(yè)(科技英語、新聞、廣播電視等)、經(jīng)濟管理類專業(yè)(工商管理、工業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)會計等)、醫(yī)學類專業(yè)(醫(yī)學影像、生物醫(yī)學工程等)也都安排有金工實習。金工實習雖是一門專業(yè)覆蓋面相當廣的實踐課程，但從目前針對金工實習的教學改革來看，大多局限于機械類和近機械類專業(yè)的探索[4～7]，對環(huán)境工程等非機械類專業(yè)的教學改革探討鮮有報道。

四川師范大學是以師范為主、工學為特色、多學科協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬教學研究型大學，環(huán)境工程專業(yè)設置在學校辦學歷史悠久的化學與材料科學學院，是四川省重點學科，2012年獲準為四川省首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)之一。該專業(yè)在2010年開設金工實習，設置在大二第一學期，為期一周。基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的目標與任務，通過近六年的教學改革實踐，已形成了環(huán)境工程專業(yè)金工實習教學的特色，可供非機類專業(yè)金工實習改革參考。

1 環(huán)境工程專業(yè)金工實習的現(xiàn)狀及存在的主要問題

1.1 教學內(nèi)容與實習時間存在矛盾，實習計劃有待調(diào)整

傳統(tǒng)的實習工種包括車、銑、鉗、焊、磨、刨、鑄、鍛八個基本工種，隨著數(shù)控、雕刻、3D打印、粘接等新技術的不斷涌現(xiàn)，金工實習的教學內(nèi)容不斷更新和豐富，致使不斷增加的教學內(nèi)容與固定有限的、甚至縮短的實習時間之間的矛盾十分突出。環(huán)境工程專業(yè)金工實習時間一般僅1周，如何在較短的實習時間內(nèi)，完成計劃的傳統(tǒng)工種和新技術工種的實習，需要根據(jù)專業(yè)的需求，合理調(diào)整教學內(nèi)容，設計各個環(huán)節(jié)的實習時間。

1.2 實習過程中各個工種分離，實習內(nèi)容有待優(yōu)化

由于受實習經(jīng)費的限制，實習工種只是加工一些傳統(tǒng)的簡單零件，實習過程單調(diào)、枯燥，只為實習而加工，學生興趣不大，如車工實習內(nèi)容為加工一些簡單的回轉(zhuǎn)體，磨工實習內(nèi)容為加工一些簡單的表面，鉗工實習內(nèi)容為加工一些簡單的截面，其他工種則以知識講解、現(xiàn)場演示為主，實習過程沒有將各個工種聯(lián)系起來，形成一個連貫體系，加工的工件與所學專業(yè)和日常生活聯(lián)系不大。

1.3 學生實習過程中興趣不高，評價考核激勵機制有待改進

對于金工實習，環(huán)境工程專業(yè)學生通常會有“我們不學機械加工，為何要進行金工實習”、“這種實習，如何考核”之類的疑問。如何提高學生在金工實習過程中的興趣和積極性，與實習成績的評定密切相關。大多環(huán)境工程專業(yè)學生一般到校外工廠進行金工實習，采用校內(nèi)教師帶隊、車間技術員指導的實習方法，由于校內(nèi)教師不熟悉學生的實習過程和實習工件質(zhì)量，實習成績一般采用較為粗放的等級制來評定，既未考慮學生的平時表現(xiàn)，也未全部反映學生實習工種的工件質(zhì)量，導致學生積極性不高，應付了事。

1.4 教與學難以統(tǒng)一，實習指導教師的素質(zhì)有待提高

環(huán)境工程專業(yè)金工實習的指導教師往往由校內(nèi)帶隊教師和校外車間技術員兩部分組成，由于學校認為實習指導主要在于校外技術員的經(jīng)驗，因此不重視校內(nèi)帶隊教師的選派，帶隊教師往往由非專業(yè)教師或輔導員兼任，而工廠又由于技術員文化水平有限，無法勝任需要一定英語和計算機知識的新技術實習，而青年工人的實踐經(jīng)驗又普遍不足，實習指導教師的素質(zhì)參差不齊，教學計劃的制定受限，導致了學生無法深入學習計劃的傳統(tǒng)工種和新技術工種。另外筆者在帶隊實習的過程中還發(fā)現(xiàn)一些學習方面的困境，如學生看不懂簡單的工程圖樣，不會使用游標卡尺、磅秤等常用量具，動手能力普遍較差，這些均需要校內(nèi)教師和校外技術員共同努力，來提高大學生的動手操作能力。

2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的目標與任務

根據(jù)《關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》，我國將于2017年普及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，2020年建立健全高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以培養(yǎng)具有創(chuàng)業(yè)基本素質(zhì)和開創(chuàng)型個性的人才為目標，其任務在于提高學生的綜合素質(zhì)，其本質(zhì)上是一種實用教育。參照國際工程教育標準和我國“卓越工程師”培養(yǎng)目標，通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的金工實習教學，學生應初步達到以下4點要求[8]。

(1)學習制造工業(yè)的工藝知識、工藝過程和生產(chǎn)方式，了解工程材料主要成形和加工方法、所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用和安全操作技術，了解新工藝、新技術、新設備在機械制造中的應用。

(2)在了解、掌握和熟悉一定的工程基礎知識和操作技能過程中，培養(yǎng)、提高和加強學生的工程實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

(3)培養(yǎng)和鍛煉學生的勞動觀點、質(zhì)量和經(jīng)濟觀念，強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規(guī)則和愛護國家財產(chǎn)的自覺性，依據(jù)學生實習守則，加強對填寫實習報告、清理機床場地、遵守各工種的安全操作規(guī)程等要求。

(4)在工程材料主要成形加工方法和主要機械加工方法上，具有初步的獨立操作技能，能獨立加工必做的實習工件，并使學生對自己加工的產(chǎn)品及其得分有明確認識，提高學生的質(zhì)量意識和團隊意識。

3 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型環(huán)境工程專業(yè)金工實習教學改革

3.1 修訂實習計劃，增強教學活力

在環(huán)境工程專業(yè)為期一周的金工實習期內(nèi)，車削訓練是原實習計劃的重點，為期3天，要求每位學生按圖紙加工一個固定尺寸的圓柱工件，然后用游標卡尺等度量工具測量并控制誤差為±0.1 cm，保證工件兩端均為45°的倒角。其余磨削、銑削、數(shù)控車削、手工電弧焊四個工種為期2天，由于后兩天實習的工種過多，而實習時間又非常有限，很多工種走馬觀花，實踐教學的成果大打折扣。

表 改革前后金工實習的教學計劃Tab. Teaching program of metalworking practice before and after educational reform

原有的實習計劃和修訂的實習計劃，分別列于上表中。新實習計劃在固定的實習時間內(nèi)，同時考慮了傳統(tǒng)工種和新技術工種的融合，學生加工的工件有必做和選做兩部分，既學習了一定的實踐操作技能，又發(fā)揮了學生的創(chuàng)新能力，充分調(diào)動了學生的主觀能動性。

3.2 改革實習內(nèi)容，提高學生學習興趣

優(yōu)化實習內(nèi)容和實習時間后，車削、銑削、鉗工各實習1天，3個工種聯(lián)合后用于加工環(huán)保車間和日常生活必備的一把消防錘。消防錘的加工要求見圖1。通過分別加工錘頭和手柄，將兩者組合、裝配后，即得要求的消防錘工件。其中，消防錘錘頭的加工工序為：車削加工→銑削加工→鉆削加工→鉗工加工；消防錘手柄的加工工序為：車削加工→銑削加工→磨削加工。另外，3D/雕刻、焊工兩個工種也是各實習1天，其中3D或雕刻自由、創(chuàng)意加工，加工的產(chǎn)品由學生根據(jù)自己的興趣愛好，自行設計，焊工是焊接一道固定尺寸的焊縫，要求焊縫平整、連接穩(wěn)固。改革后金工實習的內(nèi)容和要求，見圖1。

圖1 改革后金工實習的內(nèi)容和要求Fig.1 The content and demand of metalworking practice after educational reform

3.3 改革實習成績評定方法，側重綜合能力的考核

在評定金工實習成績時，主要對成績依據(jù)、成績計分兩方面進行改革。在學生進入實踐環(huán)節(jié)前，做好預習報告；在實踐過程中，注重對實踐教學的監(jiān)督和管理；學生完成實踐環(huán)節(jié)后，認真總結，提交實習報告。實習的成績?yōu)檐囅?、銑削、焊接、鉗工、3D/雕刻5個工種的成績?nèi)∑骄⒖紤]預習報告、報告成績和平時成績。對每一工種加工的工件，由實習基地的專業(yè)教師認定每一項的成績，最后由帶隊教師綜合實習報告冊成績、平時成績后得到實習成績。最終成績由原有的等級制改為百分制，平時分包含加減分，如擔任小組長考慮加分，而曠課、遲到、早退、衛(wèi)生不達標的考慮一定的減分。

3.4 提高實習指導教師素質(zhì)，提升金工實習指導能力

要對學生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，就必須提高實習指導教師自身的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力?？蓮男Ｍ鈱嵙暯處熀托?nèi)帶隊教師兩方面提高金工實習指導教師素質(zhì)，一方面，調(diào)整實習基地，選擇工科綜合院校下屬的工業(yè)中心作為金工實習的基地，可以保證高學歷、豐富經(jīng)驗的教師隊伍，以此來提高實習基地指導教師的素質(zhì)；另一方面，選派后續(xù)專業(yè)課教師為帶隊教師，以此來提高校內(nèi)指導教師的素質(zhì)，既可將實習內(nèi)容與專業(yè)課結合，又可負責解釋和消化實習的圖紙和相關工藝知識。

4 境工程專業(yè)金工實習改革初步成效

4.1 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維得以提高

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的宗旨是培養(yǎng)具有創(chuàng)造性精神以及獨立工作能力的人才[9]。通過金工實習，不僅使學生掌握了按圖加工的能力，初步掌握了工件的設計和相應圖紙的繪制規(guī)范和要求，而且使學生充分發(fā)揮主觀能動性，根據(jù)對加工工序和要求的理解，設計并加工有創(chuàng)意的產(chǎn)品，并嘗試獨立解決加工過程中遇到的難題。這樣既鍛煉了實習技能，又發(fā)揮了充分想象。改革后金工實習的部分作品展示，見圖2。

圖2 改革后金工實習的部分作品展示Fig.2 Some finished products of metalworking practice after educational reform

4.2 大學生實踐動手能力得以提高

對于環(huán)境工程專業(yè)學生來說，較之專業(yè)的教學實習，金工實習雖時間短、卻意義大，學生不僅獲得了機械制造一般過程的感性認識，而且體驗了工人生活，實踐動手能力得到了極大地鍛煉。通過金工實習，學生們學到了許多課本之外的工藝知識，實踐和理論知識得以有機結合，充分調(diào)動了學生積極思考動手的能力，啟發(fā)了他們的思維。例如，車工和鉗工看似簡單，卻是整個實習過程中最辛苦最考驗學生耐心的訓練，讓學生充分體會到了慢工出細活的道理。

4.3 大學生的成就意識得以提高

較之課堂知識，實踐知識更易切入主題，金工實習雖然很辛苦，但讓學生明白了堅持不懈、不怕苦累、細心耐心這些精神的深刻含義，更重要的是培養(yǎng)了學生積極向上的成就意識，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型意識的培養(yǎng)打下堅實基礎。一分耕耘一分收獲,學生得到的鍛煉遠遠高于他們所付出的。雖然實習期只有短短的1周，在大學的學習生涯中它只是小小的一部分，但它卻是學生很難忘記的一次真正的實踐，一次真正的體驗。

5 結 語

金工實習是一門大多數(shù)工科學生必修的實踐基礎課。筆者從實習計劃的修訂、實習內(nèi)容的改革、實習成績的量化、指導教師隊伍的建設四方面探討了環(huán)境工程專業(yè)金工實習的改革，旨在不僅使學生了解傳統(tǒng)的機械制造工藝和現(xiàn)代的機械制造技術，而且培養(yǎng)學生識圖、動手和自主創(chuàng)新的能力。為深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，建議：(1)定期豐富實習工種，如在實習計劃內(nèi)，就環(huán)境工程專業(yè)而言，還可考慮電鍍、陽極氧化、化學加工等與專業(yè)相關的新技術工種的實習；(2)實習內(nèi)容方面，考慮將所有實習工種進行優(yōu)化組合；(3)學生在教師指導下設計專業(yè)相關的圖紙，按圖加工；(4)結合專業(yè)的具體需求，還可與實習單位共同編著金工實習的特色教材等。

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Discussion on Educational Reform of Metalworking Practice of Environmental Engineering

ZHANG Ai-ping1, ZHANG Tong1, HU Ling-zhi2，F(xiàn)AN Lu1, SUN Ming-chao1

(1.Chemistry&MaterialScienceofSichuanNormalUniversity,Chengdu610068,China;2.WaterAnthorityofPidu，Chengdu611730,China)

Nowadays, innovation and entrepreneurship education becomes the tendency of quality education in utmost universities, and educational reform of practice courses is an important task to implement the education. Metalworking practice is a compulsory course for engineering majors in most universities, which aims to cultivate the acknowledge of machining crafts and improve the practical ability. This paper discussed the approaches and achievements of metalworking practice educational reform from four aspects, practice schedule, practice content, score assessment and advisor quality. This discussion contributes to cultivating environmental talents of innovation and entrepreneurship and boosting the reform of practice courses.

Environmental engineering; metalworking practice; educational reform; innovation and entrepreneurship

2017-01-03

四川師范大學2015年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程“環(huán)境工程實踐教學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課”(2015-14)；2016年校級質(zhì)量工程建設項目“基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的非機類金工實習教學改革研究”(2016-06)。

張愛平(1979-)，女，浙江金華人，2008年畢業(yè)于西南交通大學市政工程專業(yè)，博士，教授，主要研究方向為特種廢水處理與再生資源技術、環(huán)境教育理論。

G642.0

A

1001-3644(2017)03-0142-05