基于工程目标训练的金工实习教学实践探索

2012-07-10凯1李立君1胡劲松1魏德强2

时代农机 2012年9期

廖凯1,2，李立君1，胡劲松1，魏德强2

（1.中南林业科技大学机电工程学院，湖南长沙 410083，2.桂林电子科技大学,广西桂林 541004）

提高大学生实践创新能力已成为高校与广大教师日益广泛的认识，目前高校的金工实习教学已经有了长足的进步，例如教学理念、教师素质和教学方法上，都比以往时候更注重以人为本和教学改革。但依然存在着不少问题，集中表现在如何在有效的时间使学生得到更有效的工程锻炼机会，如何使学生在实习过程中感受到真切的工程过程，如何让学生的创新能力与具体的工程实践相联系等等，都是摆在教育工作者面前的难题。教学资源总是有限的，而随着学生的逐年增加，金工实习过程中的师生配备和人机配备比例都无法满足国家规定的标准，在此条件下，要更加有效地利用教学资源，包括硬件和教师资源，在规定的时间内使学生接触到工程、感受工程，并自觉地将所学知识与工程实际需要结合，就需要在实践教学过程中引入新的教学理念，文章探讨的就是引入工程目标以驱动实践教学的方法，实践证明，这种方法具有一定的生命力。

1 工程目标驱动模式

开展基于工程目标的工程训练模式，其中心就是围绕具体的工程产品(或作品)开展教学活动，教师引导学生进行针对性的工程实践训练，使学生掌握工艺流程的重要性，以及作为真正产品要能推入市场还需要具备的条件，引导学生在实践中领悟和学习。这种目标驱动式教学方法，以学生为基本对象，以工程意识，创新意识和工程综合能力的培养为核心，以培养高素质、复合型的高级工程技术人才为宗旨，通过工程训练的教学实践，使学生一方面获得现代工业生产方式和工业过程的基本认识；生产工艺技术、方法的训练。第二方面则初步建立市场、信息、质量、成本、效益、环保等工程素质。最后，学生们的团队意识、创新意识的培养、组织管理能力得到锻炼。

为了使学生更贴近社会和工程，需要改革现有的金工实习模式，即在传统的金工实习和现代加工方法实习的基础上，融入工程的概念，按工程目标进行产品的创新设计与制作的工程训练方法。即实习不是单人单一的加工某个零件，而是组成团队或小组共同制作一个与实际工程应用为目标的机构或部件，通过对实际工程应用机构和部件的调查、研究、机械设计、工艺设计、成本分析，进而选择合理的加工工艺和加工设备，通过各零件的各工种选择和加工最后装配或组装成一个作品，实现确定的工程目标，培养学生的工程意识、创新能力和团队协作精神。总而言之，就是让学生实习的每一天每一个工种都能加深他的工程意识和工程素养，促使他自觉认识到作为未来工程师需要掌握哪些基本的工程素质。

2 组织实施

金工实习涉及到绝大部分工科专业，尤其以机械、材料、电子、信息类专业参加的人数和层次最高，而其它非机械类专业则是以认知实习为主，如何分层次施教，并调动同学们的实践积极性，需要从课程建设和教学组织上着手。

（1）建立面向各专业的工程目标型资料库。根据各专业培养目标，调查分析适合工程训练的知识特点，选定适合各专业发展需求的工程目标实例，并对这些工程目标实例进行补充与优化，建立工程目标型教学资料库。例如设计一个工程产品，其中不仅涉及到机构的机械设计和控制系统，可能还涉及到功能外观设计、成本核算、市场推广计划等，这些知识包含的专业就绝不仅仅只是机械类专业或近机械类专业，还包含了设计、工商管理、财会和市场营销等专业。因此，一个面向工程目标的课程教学计划具有很强的学科相容性，非常适合学生知识的拓展和延伸。

（2）建立网络交互式教学平台。教学计划内的教学时间十分有限，因此将教室搬到课堂外，才能给学生提供无限的创造空间和学习时间。对选定的工程目标实例进行知识体系分析，把工程目标实例与专业工程训练相互融合，建立以工程目标为中心的机械设计、工艺设计、成本分析、生产组织与管理等工程训练创新网络知识学习和创新训练平台，为学生课外进行工程目标的创新工程设计提供平台。在这个平台里，学生可以对相关的理论知识、加工工艺、参考资料进行自学，亦可以在线向教师提问并提交方案和教师一起探讨，这样就增强了学生的自助学习能力和创新学习机会，变被动为主动。

（3）建立学生团队合作学习型自我管理模式。单一训练模式已经不能很好适应时代要求和个人知识的更新，而且，一个工程产品的研发也从来不是一个人可以独立完成的，因此，在的学生中倡导分工合作、专业融合训练显得非常重要。教学以符合各专业培养目标要求的工程实例为核心，组织学生工程训练团队（5人一组），在指定教师团队指导下，团队协作完成工程目标的调查研究、机械设计、工艺设计、可行性分析任务。以此，建立学生团队合作学习型自我管理模式，既锻炼了学生的团队合作意识，也能使同学们互促学习，知识互补，通过这种模式不仅可以进行例行的金工教学计划，还可以开展各专业的综合创新工程训练。

3 过程管理

科学有效的教学过程管理是完成这一教学改革目标的保证，主要包括教学过程、学生工艺制定过程和实训过程考核三大块。

（1）教学过程。为了使学生快速有效地熟悉各主要工种的特点及锻炼动手能力，需要制定教学过程规范制度，对教师的教学和学生的受教进行规范，最大限度地保证学生在实习过程中得到了科学有序的技能受教。对教学过程要有详尽的记录，对学生的实训考核要细化管理。

（2）工艺制定。工艺制定是学生圆满完成基于工程目标工程训练的保障，在教师指导下，学生可以制定较为合理的加工工艺制度，但是，在学校现有条件下，势必会造成加工工种过于集中，资源不能合理利用和分配，因此，有必要对工艺制定进行过程管理。为此，组成了一个涉及多工种教师的工艺指导组，学生参加旁听，对提交的学生工程产品加工工艺路线进行审核，和工种协调，最大限度地资源优化，既可保证学生的工艺制度可行，又能提高加工效率节约资源。这本身也是给学生一次生动的工程教育。

（3）考核。学生最后提交的作品并不是给予学生考核成绩的唯一标准，考核的方式可以多样，例如有直接交作品的，也有通过答辩方式进行考核。考核成绩应该着重包含学生们在遇到问题时所表现出来的分析问题和解决问题的能力，尤其是在设计加工中，如何协调功能与成本、效率与质量之间的关系，这些问题的解决学生都将直接记录在实训报告中。一份完整的实训报告要包含工艺路线和工艺卡制作文件、质量分析报告和成本分析报告，这是考核的主要依据。

4 教学实践

基于工程目标的工程训练模式，我们已经在机械类和综合创新学生实践教学中采用，从目前的情况来看，效果比较明显，主要表现在学生的学习热情明显提高、学生提问多了、动手能力强了、设计水平提高了，团队合作能力得到了锻炼等。但也存在一些不足，主要是受条件限制，好的作品在短时间内没有要学生加工出来，同时创新能力不足，设计中大胆设想还不多，这也是我们今后教学改革研究的一个方向。