地方工科院校金工实习教改研究与实践

2022-12-13

金工实习是面向工科各专业学生的实践性课程, 是机械类本科实践教学模块的重要组成部分[1]。传统的金工实习是以车、钳、铸、焊等工种为主要实践教学内容。随着数控加工技术的广泛应用, 我国制造业技术水平得到较大的发展, 金工实习的教学要求也在不断提高。基于制造技术的发展和教学的需要, 各工科院校对金工实习的实践教学高度重视, 教学投入迅速扩大, 实习教学条件得到了较大的改善, 尤其对于那些已经过或即将迎来教育部组织的本科教学水平评估的院校, 其金工实习条件有了飞跃性的改善。在实习条件快速达到教学要求的情况下, 如何提高学生的创新能力和工程实践能力已成为金工实习教学发展的关键。重点高校凭借雄厚的办学基础和资金优势, 在组建工程训练中心的同时, 在金工实习教学设备方面, 大量购置数控车床、数控铣床和数控加工中心等各种数控加工设备;添置了电火花成型机、电火花线切割机和快速成型机等各类特种加工设备;有的院校则拥有工业机器人等自动化设备。地方工科院校在办学基础和教学资金投入方面, 是难以与重点高校相比。办学条件的不足, 并不等于不能办出教学特色。要办出教学特色, 地方工科院校就有必要充分利用地方工业的优势资源, 开展更为广泛的校企合作, 以更好地促进金工实习教学的发展与提高。

1 按专业组织分级教学

地方工科院校本科毕业生的就业具有明显的区域性, 因此, 在专业设置方面存在较明显的区域化特点, 这就有必要按照地域的不同特点和本校的专业特色组织金工实习教学。例如, 机械类专业主要侧重于机械制造技术和设计能力, 实习时间不应少于5周;应较全面地参加车、钳、刨、铣和磨等各种常规的切削加工实习和铸、焊与热处理等基本的热加工实习, 以及反映当代制造技术的数控加工实习;在实习中还应安排自行设计以及在指导下独立完成产品加工的创新实践内容, 学习合理选用加工方法与设备、产品质量控制等与产品全制造过程相关的内容。管理类专业主要侧重于对各种加工方法和工艺流程的实践认识, 以及产品的成本控制;在加工技术方面可适当降低要求, 应加强制造过程的管理意识, 可要求撰写制造中有关成本预算、决算与产品质量管理的实习报告或工艺流程的合理性论证等内容。工业设计专业主要侧重于各类金属加工方法的认识与实践能力, 应了解金属表面装饰的相关方法与效果, 加强产品艺术性与加工工艺性和经济性在相克相生关联方面的认识。

为提高本科学生的实践能力, 培养良好的工程意识, 各类工科专业都有必要开设金工实习的实践课程, 有些重点院校在文科专业也开设了金工实习。可见, 金工实习是工科院校各专业的普遍必修实践课程。长期的教学实践表明, 若按不同专业的特点和教学要求, 单一由学校投入经费来建设实习的硬件条件是不经济的。因此, 只能按各类专业的共性需求来建设基本的实习条件, 以实现规模效益。对于不同专业的个别教学需求, 适合采用校企合作的模式来开展实习教学。可采取到相关生产企业进行参观的方式开展认知性实习, 对于可为学生提供良好实践条件的企业, 则可开展更具实战性的实践实习。一般能为低年级学生提供实践条件的企业, 同时容纳学生的数量是很有限的, 即使采取分批实习的措施, 累计实习时间也不能太长, 这是到生产企业开展实践实习所面对的主要难题之一。

2 面向产品全制造过程的实习要求

生产企业是为制造出稳定、合格的产品而运作, 需要将来所聘用的技术、管理与服务人员具备良好的产品与质量意识, 而不仅仅是对各加工工种的孤立认识。学生在经过几周辛勤实习后, 不仅有实习过程的辛劳感触, 在学习基本知识和实践能力的同时, 深切盼望在数周的工程实践经历后获得将毛坯加工成可用产品的亲身体验。从企业需求和学生发展需要来说, 都希望能在金工实习中, 获得产品全制造过程的知识和经验。这就决定了金工实习不能是单工种的孤立实践, 而应在实习教学中, 有意识地加强多工种的联系与协作。由于相同专业的实习时间相对是集中的, 同时实习的学生较多。另外, 实习设备也不可能配备到能同时接纳几个班进行同一工种实习的规模, 在实习安排上往往是各工种交替进行。硬件的不足, 就更需要充分发挥实习指导教师和学生的主动性和积极性, 让学生能有充分的机会利用暂时闲置的设备和教师资源开展具有挑战性和创新性的工程实践, 以获得产品全制造过程的主动体验。这就要求实习指导教师应具备更高的知识水平和创新性指导的工作能力。

重点学校由于办学历史悠久, 具备研发和生产自己产品的基地。而地方工科院校的实习中心往往没有自己的生产产品, 学生在校内不可能从真正的意义上体验到产品的全制造过程。校企合作可用于弥补学校在资源方面的不足, 合作企业可为学生提供见习实习的机会, 这当然离不开学校教学主管部门的理解和大力支持。在教学部门的积极努力下, 多与相关企业交流与沟通, 完全可以实现学生走出校门到生产一线参观学习的目的, 亲身感受产品的全制造过程, 为后续的课程学习与设计实践奠定良好的感性认识基础。

3 操作实习与创新能力培养并重

金工实习是让学生亲自动手操作各种设备、刀具来加工金属, 技术指导和学生规范操作方面的大意都可能发生难以预料的各种工伤事故, 给实践实习带来安全隐患。实习安全是教学中应高度重视的问题, 因此, 以往在实习中更多的是强调操作的规范性要求, 指导教师在讲解和示范加工指定工件后, 学生只能按规定的要求加工指定的工件, 指导教师是不愿给学生加工自行设计的工件或产品的。从实习安全考虑, 按规范进行加工实习是非常必要和现实的, 这方面只能加强, 不能削弱。毕竟人身安全是第一位的, 教学设备的安全也是重要的, 离开安全去谈创新能力培养是有害无益的。

社会发展需要创新, 个人潜质的充分发挥需要创新能力的培养。作为重要的实践课程, 金工实习不可能忽略创新能力培养这一重要的实践教学环节。如何才能既保证实习安全、又能为学生提供必要的创新能力训练的机会是摆在当前实习教学中的重要实践课题。这个难点解决好了, 就能够较好地提升实习的教学水平, 学生从中也会得到良好的创新性实践和启迪, 为后续课程的学习和将来的实际工作奠定良好的实践基础与能力储备。

在教学实践中, 我校从1 9 9 9年开始在金工实习中开展创新性实习内容, 经过师生8年来的不懈努力, 逐渐形成如下基本做法:首先, 从实习动员开始, 由承担该课的教师讲解实习安全的重要性, 讲述不安全隐患可能存在的情形, 安全事故案例分析, 实习应着重注意的事项, 以此唤起学生对安全问题的高度重视和警觉。再则, 在每个工种进行讲解操作技术要领的同时, 注重讲解操作规范要求和防范安全事故发生的技术要领。在指导教师耐心讲解的同时, 注重引导学生细心观察操作示范, 牢记操作的技术要领, 反复琢磨, 直到弄清楚方可开始实际加工实践。另外, 通过往届学生的创新样品展示, 鼓励学生勤于思考、大胆提出创新性的设计方案, 指导教师给予必要的加工工艺性提示, 以供学生参考, 并辅以充分的实际加工技术和安全规范要求方面的指导, 从技术上尽力帮助学生实现自己的设计愿望。

4 注重新技术实习内容的扩展

随着制造技术的发展, 数控加工技术和特种加工技术日益广泛应用, 作为重要实践课程的金工实习必然要结合当前制造技术的现状来开展教学。重点高校起步较早, 从本科教学评估和重点高校在金工实习方面的教学改革来看, 新技术的实习内容是必不可少的, 尤其不能缺少数控加工实习内容。数控加工设备属于较为贵重的设备, 生产企业是不可能为学生提供实际操作的机会, 难以通过校企合作的方式解决该方面的教学需要, 因而要靠学校投入教学设备经费来满足实习的教学要求。

我校金工实习的机电一体化实习的教学改革从1 9 9 8年起步, 由于实习设备台套数的限制, 在教改初期, 主要在机械类专业开展了激光加工的认知性实习和数控加工的初步教学实践, 举办了激光加工技术的讲座。这些新技术实习内容的开展, 引起了学生的极大兴趣, 深受学生的欢迎。经过多年的教学实践, 在不断总结经验的基础上, 提出在各专业的金工实习中普及数控切削加工和数控电火花加工的实习内容, 建议学校添置一批数控加工实习设备, 并先期开展了实习指导人员的培训工作。在充分的教学准备的基础上, 赢得了学校的高度重视和关怀。在2 0 0 5年我校迎接教育部组织的本科教学评估之前, 获得学校给予的近百万元的教学设备投入、新建成的3千余平方米实习中心场地, 新建成了数控加工实习车间和电火花加工实习车间。以数控车削和数控电火花线切割为基础, 开展了由学生自主设计与加工的创新性实习内容, 形成了新技术实习的规范要求及其创新性实践的基本要求, 并以金工实习教材和实习报告的形式固化了教学改革的成果。新技术实习内容的逐步扩展与完善, 在本科教学评估中获得了学校和教育部评估专家的良好评价。

5 结语

地方工科院校在金工实习的软硬件方面与重点高校相比存在一定的差距, 结合区域工业的特点和专业特色发展的需要, 开展校企合作是地方院校发展的必然趋势。我校在以专业进行分级教学、产品全制造过程的实习、创新性实习和新技术实习等方面开展了近8年的教学改革, 取得了一定的成绩。制造技术在不断发展, 社会对大学生在学识和能力方面的要求也在不断提高, 势必要求实践教学跟上制造技术和社会发展的需要, 这就要求进一步深化教学改革, 不断提高教学质量, 更好地服务于社会。

摘要：金工实习是工科本科学生的重要实践课程, 地方院校在发展金工实习教学方面, 需要结合自身的办学条件开展有地方特色的金工实习教学实践。本文在总结以往金工实习教学经验的基础上, 提出如下教学改革的主要研究方向:在强化基础训练的同时, 以专业分级教学为基础, 着力发展以产品全制造过程为中心的教学理念, 加强创新能力培养和数控加工的工程实践训练。

关键词：地方工科院校,金工实习,教学改革,产品全制造过程