工程训练在素质教育中的作用

2014-07-03郭满荣

安徽工业大学学报（社会科学版） 2014年2期

郭满荣

（安徽工业大学工程实践与创新教育中心，安徽马鞍山243002）

工程训练是一门传授机械制造基础知识及其基本技能的技术性很强的实践基础课，是高等工科院校学生不可缺少的实践教学环节。工程训练由于具有理论和实践相结合的特点，因此具备了独特的素质教育功能，对于培养学生的观察能力、创新思维能力、实践动手能力等具有重要意义。本文从多方面探讨高校工程训练在工科大学生素质教育中的作用。

一、培养学生的创新思维能力

时代的发展和社会的进步，对高等教育的工程训练提出了新的要求，把传统的学习工艺知识、提高动手能力、转变思想作风为主要理念的金工实习课程转变为以学习工艺知识、提高综合素质、增强工程实践能力、培养创新精神和创新能力为目标的工程训练课程，具有重要意义。[1－4]

为了培养学生的创新思维能力，我们在工程训练中增加了创意训练这项内容。创意训练要求学生运用所学知识和技能，独立设计并加工出一个创意作品，此作品由多个零件组成，并涉及多个工种。创意训练着重培养具有现代设计师的创造性解决问题的思维和素质，培养设计和制造技能，是要求学生能自己分析解决一个具体的实践工艺问题，并亲自付诸实践的一种综合训练。这种基于工程训练的创新思维培养，有利于学生以后在参与全球性的激烈竞争中，具有持续不断的自主创新意识、创新思维，进而掌握独一无二、不可替代的核心技术。

图1是我校学生创意训练的两个作品，每个创意作品都是学生自己设计、绘图和制造出来的。其中第一个作品涉及到钳工、车工、数控车床、数控雕铣机四个工种，第二个作品涉及数控线切割机床、普通车床、数控铣床、钳工、焊接五个工种。这种创意制作改变了工程训练传统的固定训练模式，充分调动了学生的积极性和创造性，提高了学生的创新思维能力和实践动手能力，使理论和实践有效地结合在一起。

图1 学生创意作品图

二、提高学生的劳动技能素质

《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》指出：“教育与生产劳动相结合是培养全面发展人才的重要途径。各级各类学校要从实际出发，加强和改进对学生的生产劳动和实践教育，使其接触自然、了解社会，培养热爱劳动的习惯和艰苦奋斗的精神。”

我校的工程实践与创新教育中心是培养学生动手能力的重要基地，那里有进行机械制造所需的各种设备，为培养学生动手能力提供了良好的平台。学生在这个特定的环境里，可以通过多次实践提高劳动技能素质。我们要求每个学生实习时，都要亲自动手操作，既要发挥团队作用，又要发挥个体作用。如在制作东方明珠这个作业件（如图2所示）时，学生分组合作，第一组学生用数控车床制作东方明珠上面部分，即三个小球部分，第二组学生用数控车床制作中间的三根立柱（其上安装“东方明珠”四个字），第三组学生用数控线切割机床制作“东方明珠”四个汉字，第四组学生用数控车床制作大球及其下面支柱，第五组学生用数控车床制作内底座（材料为铝合金），第六组学生制作内底座上的三根支柱，第七组学生用熔融快速成型设备制作带“工创中心”四个字的外底座。最后，七组学生集体把各自制作的零件装配起来，并在汉字和底座上喷漆。此零件制作前，所有学生先集体讨论设计思路和设计方案，然后分工合作，制成此作品，充分发挥了团队合作精神，提高了学生的劳动技能素质。

图2 东方明珠

图3 机器人

三、提高学生应变能力

对学生应变能力的培养非常重要。在实际工作中往往会出现许多意想不到的情况，这就要求学生有相应的临场应变能力来处理它。在工程训练中要有意识地培养学生的应变能力，如，把实习材料从较软的纯铝件换成硬度较大的铝合金，由于硬度要求不一样，刀具要求就不一样，铣削刀具要从高速钢变为硬质合金，同时主轴转速和进给速度都要做相应的调整。要让学生懂得如何根据材料变化来调整刀具和切削用量，使学生再遇到这种情况时，能够根据提供的材料来随时调整刀具和切削用量。如在第三届全国大学生工程训练综合能力“无碳小车越障竞赛”第二轮比赛中，就要求学生现场抽签来决定障碍物的间距，学生要根据新的障碍物间距对自己的小车进行调整装配或修配。组委会在现场提供普通车床、钳工台及调试场地。在规定的时间内，各参赛队应完成调整修配内容。无法完成者，不能进入后续比赛。这些都是对学生应变能力的一种考验。

四、增强学生的环保意识

虽然工程训练与环境保护方面联系不是十分密切，但对环境保护意识的教育决不能放松，时时事事都要有这种思想意识来思考和处理问题，这才是教育应有的作用。[5]工程训练中的一些废旧工具和材料等，丢掉了相当可惜，训练时，实习指导老师应指导学生充分利用这些物品，这样既能节省开支，又可避免浪费。图3是我校学生在工程训练中利用废料制作的机器人，其头发是切割板材时的边角料，肩膀和脚是用4个废旧的铁锹制作，头和四肢用废旧的钢板和角铁制成，手中的焊把和面罩都是不能使用的废旧物品。学生把它们变废为宝，既增强了环境保护意识，又制作出一个生动活泼的机器人，并极大地激发了后面实习学生的创作热情。

另外，在实习中，指导教师应从实习垃圾的分类与回收等环节来教育学生环保无处不在。如数控车床加工的铝屑回收后可以放到电炉中熔化，用于实习中铝件的浇注；数控铣床实习时用的有机玻璃板、数控线切割用的不锈钢板的废料等都是可以回收的。要告诉学生所有这些废料的回收是要分类的，而且要把其它的物品分离出去，如棉沙、纸屑、土等，如果都堆放在一起就大大降低了它的回收价值。这些都是培养环境保护意识在工程训练中的体现。

五、提高学生的科学素质

限于条件，相当数量的本科院校的学生只参与车、钳、铣、刨、磨、铸、锻、焊等传统的实习内容，而对现代制造加工的新技术及新工艺等方面接触得很少。为提高学生劳动技能素质、审美能力等诸多素质教育内涵，工程训练也在不断改革实习内容。例如，我校从2000年开始增加了CAD/CAM一体化、数控铣床、数控车床实习内容，并不断改进和充实提高。计算机从当年的40台增加到现在的150台，数控车床、数控铣床、数控线切割机床分别从当年的1台增加到现在的16台、7台和4台，此外还增加了数控雕铣机、快速成型设备、加工中心等设备。教学组也从当年的3个增加到现在的6个，增加的3个教学组分别为CAD/CAM、数控车床和特加（包括数控铣床、数控线切割、快速成型、数控雕铣机和加工中心），全部都是先进制造技术。现在，传统的实习项目和现代先进制造技术在实习中的比重是各占一半。数控车床、数控铣床、数控线切割机床也从最初的演示教学变为学生分组独立操作机床，使学生能够了解和掌握当代的最新的制造技术和制造方法。