基于模塊化的非機(jī)械類大學(xué)生金工實(shí)習(xí)教學(xué)探索

占鵬飛 楊廷華 張星明

(江西理工大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000)

1 教學(xué)現(xiàn)狀

金工實(shí)習(xí)是高校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生工程實(shí)踐能力、培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的重要途徑，雖然機(jī)械類與非機(jī)類學(xué)生專業(yè)差異，但大多數(shù)高校在機(jī)類與非機(jī)類學(xué)生金工實(shí)習(xí)方法和模式基本相同，實(shí)習(xí)時(shí)間多為2周到3周，以我校為例，非機(jī)械類實(shí)習(xí)時(shí)間為3周，實(shí)習(xí)內(nèi)容有車工、銑工、刨工、鉗工、鑄造、焊接、熱處理、數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控雕刻、線切割等11個(gè)工種。其中包括了傳統(tǒng)加工工藝和現(xiàn)代加工工藝，有熱加工也有冷加工，有切屑加工加工也要非切屑加工，其具體安排如表1所示。

表1 非機(jī)械類實(shí)習(xí)流程表

通過(guò)表1可知，我校在金工實(shí)習(xí)過(guò)程中，除了鉗工和車工是三天時(shí)間外，其它都是三個(gè)工種為一組，實(shí)習(xí)時(shí)間為三天，每個(gè)工種即為一天時(shí)間。通過(guò)對(duì)多批次的非機(jī)械類學(xué)生實(shí)習(xí)后對(duì)金工實(shí)習(xí)的教學(xué)意見(jiàn)和查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行條件下的非機(jī)械類大學(xué)生金工實(shí)習(xí)主要有以下幾點(diǎn)不足。

1.1 實(shí)習(xí)過(guò)程安全意識(shí)不強(qiáng)

安全是任何教育的必要條件，所以必須對(duì)學(xué)生的安全教育給予足夠重視，由于非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)備及加工沒(méi)有概念，也沒(méi)有相關(guān)的安全操作規(guī)程知識(shí)，部分學(xué)生思想麻痹、安全意識(shí)不強(qiáng)，存在安全事故隱患。

1.2 金工實(shí)習(xí)項(xiàng)目雖多，但缺少實(shí)際工程案例

相當(dāng)部分學(xué)生認(rèn)為金工實(shí)習(xí)所學(xué)內(nèi)容繁多，理論性強(qiáng)，但所學(xué)內(nèi)容以后學(xué)習(xí)和工作也用不上，也沒(méi)有實(shí)際的工程意義，所以沒(méi)有積極性，實(shí)習(xí)過(guò)程中應(yīng)付了事。

1.3 實(shí)習(xí)方法和內(nèi)容過(guò)于傳統(tǒng)、單一，缺乏新意，學(xué)生自主意識(shí)不能體現(xiàn)

金工實(shí)習(xí)內(nèi)容比較傳統(tǒng)，學(xué)生只需按部就班，遵照老師指揮，機(jī)械式的完成實(shí)習(xí)內(nèi)容就能獲得學(xué)分，在沒(méi)有任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情無(wú)法調(diào)動(dòng)，因而實(shí)習(xí)效果不佳，更談不上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

2 非機(jī)械類大學(xué)生金工實(shí)習(xí)教學(xué)改革實(shí)施途徑探索

鑒于目前非機(jī)械類大學(xué)生金工實(shí)習(xí)過(guò)程的不足，通過(guò)不斷的教學(xué)探索和實(shí)踐總結(jié)，筆者在該課程方面進(jìn)行了一些改革探索，對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容和實(shí)習(xí)方式做了調(diào)整，調(diào)整后的實(shí)習(xí)流程如表2所示。

表2 改革后實(shí)習(xí)流程表

對(duì)比表1和表2,可知：

(1)所有非機(jī)類學(xué)生開(kāi)始金工實(shí)習(xí)前，開(kāi)展了安全教育和工程認(rèn)知教育。

(2)改革后實(shí)習(xí)減少了銑工、雕銑、刨工三個(gè)工種，但不影響實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容和實(shí)習(xí)效果。

(3)在實(shí)習(xí)最后的2.5天時(shí)間內(nèi)，開(kāi)展了綜合訓(xùn)練，綜合實(shí)訓(xùn)是讓學(xué)生自主選擇實(shí)習(xí)內(nèi)容，提高了學(xué)生自主性。

2.1 教改方案實(shí)施措施

為了開(kāi)展好教改方案實(shí)施后的教學(xué)過(guò)程，對(duì)改革內(nèi)容進(jìn)行謀劃和準(zhǔn)備，具體措施如下。

(1)安全教育。教改方案增加了半天的安全教育和工程認(rèn)知內(nèi)容，安全教育要貫穿到金工實(shí)習(xí)全過(guò)程中，在實(shí)習(xí)開(kāi)始前利用一節(jié)課的時(shí)間給學(xué)生做系統(tǒng)的安全意識(shí)教育,把實(shí)習(xí)過(guò)程中容易出現(xiàn)的不安全因素及可能導(dǎo)致的后果向?qū)W生講述清楚，并羅列在金工實(shí)習(xí)過(guò)程中常見(jiàn)的傷害類型如(絞傷、砸傷、刺傷、燙傷、碰傷)，并對(duì)每種傷害進(jìn)行歸類，即每個(gè)工種大致會(huì)遇到什么問(wèn)題，最后詳細(xì)講解在實(shí)習(xí)過(guò)程中如何避免這些問(wèn)題，并通過(guò)對(duì)以往實(shí)習(xí)中因違反操作規(guī)程而出現(xiàn)的事故案例的講解,起到警示學(xué)生的作用。為使安全教育貫穿整個(gè)實(shí)習(xí)，在每個(gè)工種開(kāi)始前，指導(dǎo)老師也必須把該工種的設(shè)備操作規(guī)范，安全注意事項(xiàng)再次講述清楚，另外在每個(gè)工種的實(shí)習(xí)場(chǎng)地醒目位置布置設(shè)備操作規(guī)程和安全注意事項(xiàng)，時(shí)刻提醒著學(xué)生，消除學(xué)生的麻痹思想，以達(dá)到安全教育目的。

(2)工程認(rèn)知教育。由于非機(jī)類學(xué)生對(duì)金工實(shí)習(xí)課程重視程度不高，導(dǎo)致學(xué)生積極性不高，為了提高實(shí)習(xí)效果，在金工實(shí)習(xí)開(kāi)始前，為非機(jī)類專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)“工程素質(zhì)認(rèn)知與實(shí)踐”教育，以實(shí)習(xí)過(guò)程中制作的“錘子”為實(shí)例進(jìn)行講解，首先通過(guò)對(duì)鐵礦石的開(kāi)采過(guò)程，冶煉，再到軋制成型進(jìn)行講解，來(lái)讓同學(xué)們了解金屬材料的“前世今生”，獲得原材料后，再對(duì)錘子的制造過(guò)程進(jìn)行講解，首先根據(jù)用料多少對(duì)原材料進(jìn)行下料、然后對(duì)毛坯進(jìn)行粗加工再到精加工再到裝配，對(duì)每個(gè)過(guò)程進(jìn)行講解和展示，并在加工完成后再對(duì)制造一個(gè)錘子的成本進(jìn)行計(jì)算，最后對(duì)如何進(jìn)行銷售，如何創(chuàng)造利潤(rùn)給學(xué)生做個(gè)全面介紹，從而形成一個(gè)完整的工程鏈：開(kāi)采-冶煉-成型-原材料-下料-毛坯-粗加工-精加工-零件-裝配體-成本計(jì)算，通過(guò)對(duì)每個(gè)過(guò)程進(jìn)行講解，讓學(xué)生清晰了解錘子的“從無(wú)到有，從毛坯到產(chǎn)品，從產(chǎn)品到商品”的實(shí)際過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的工程意識(shí)、工程興趣，和經(jīng)濟(jì)意識(shí)，為學(xué)生的工程技術(shù)活動(dòng)打下基礎(chǔ)。

2.2 綜合訓(xùn)練實(shí)施

為提高學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)同學(xué)的實(shí)習(xí)熱情，讓學(xué)生從“被動(dòng)態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)態(tài)”，筆者對(duì)改革的綜合訓(xùn)練內(nèi)容做了如下規(guī)劃：為了使學(xué)生有自主選擇的機(jī)會(huì)，對(duì)綜合訓(xùn)練分為兩個(gè)模塊，一個(gè)模塊是汽車模塊，包括汽車構(gòu)造認(rèn)知以及發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝兩部分內(nèi)容；另外一個(gè)模塊是斯特拉發(fā)動(dòng)機(jī)制造及裝配模塊，包括斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件的制造以及斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝調(diào)試兩部分內(nèi)容。同學(xué)們可根據(jù)個(gè)人興趣選擇其中一個(gè)模塊進(jìn)行綜合訓(xùn)練，并自由組隊(duì)，4至5人一組。

(1)汽車模塊實(shí)施。汽車已成為現(xiàn)有社會(huì)必不可少的交通工具，私家車也越來(lái)越普遍，為此，先利用半天時(shí)間，開(kāi)設(shè)汽車構(gòu)造認(rèn)知實(shí)習(xí)，對(duì)汽車的工作原理、汽車的基本結(jié)構(gòu)及組成、汽車的常見(jiàn)小故障進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解示范，如輪胎的更換；雨刮器的更換等，不僅可以讓學(xué)生掌握汽車使用的基本知識(shí)，明白金工實(shí)習(xí)可以解決實(shí)際問(wèn)題，還可以極大地提高學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣，提高實(shí)習(xí)效果，既讓學(xué)生積累工程經(jīng)驗(yàn)，也提高學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

為提高學(xué)生的拆裝能力和裝配能力，增設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝模塊，指導(dǎo)老師先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和基本原理進(jìn)行詳細(xì)講解，讓學(xué)生明白其工作原理和基本結(jié)構(gòu)，然后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝步驟進(jìn)行演示，并重點(diǎn)講解拆卸方法和技巧，最后在老師的指導(dǎo)下，指導(dǎo)學(xué)生拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)。拆卸完成后，再讓學(xué)生將發(fā)動(dòng)機(jī)裝配回去。最后指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生拆、裝過(guò)程和裝配后發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平順性給學(xué)生打分。其時(shí)間和內(nèi)容分配如表3所示。

表3 汽車實(shí)習(xí)模塊實(shí)施方案

(2)斯特拉發(fā)動(dòng)機(jī)制造及裝配模塊實(shí)施。為避免實(shí)習(xí)變成單調(diào)機(jī)械式的重復(fù)，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，鍛煉學(xué)生自主加工和裝配調(diào)試能力，綜合實(shí)訓(xùn)開(kāi)設(shè)了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件加工實(shí)訓(xùn)，學(xué)生完成組隊(duì)后，指導(dǎo)老師首先會(huì)對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行講解，并將裝配圖和零件圖發(fā)放給各組同學(xué)，然后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件進(jìn)行分類，零件分為選配件和加工件，其中選配件學(xué)生不需要加工，實(shí)訓(xùn)中心會(huì)提供，各組需要根據(jù)各自參數(shù)進(jìn)行挑選；而加工件只提供圖紙，學(xué)生根據(jù)圖紙制定加工方案、選擇機(jī)床和確定加工工藝，加工完成后，各組根據(jù)裝配圖進(jìn)行裝配，其時(shí)間和內(nèi)容分配如表4所示，表5是學(xué)生需加工零件和可用到的設(shè)備情況，從表5可以看出，需加工零件運(yùn)用到了主要的實(shí)習(xí)工種，通過(guò)自主加工，學(xué)生可以獨(dú)立思考和加工工藝設(shè)計(jì)，不僅對(duì)已學(xué)的工種內(nèi)容進(jìn)行了鞏固，而且還促進(jìn)他們創(chuàng)造性潛能的發(fā)揮，克服了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中的千篇一律、缺乏自主意識(shí)的弊端，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

表4 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)模塊實(shí)施方案

表5 加工零件所需設(shè)備表