提高金工实习教学质量方法探索

2015-03-18杨淑华马璐萍张秀花崔保健

河北农业大学学报(社会科学版) 2015年1期

关键词：金工河北农业大学夹具

杨淑华，马璐萍，张秀花，崔保健，王伟

(河北农业大学机电工程学院，河北保定 071000)

提高金工实习教学质量方法探索

杨淑华，马璐萍，张秀花，崔保健，王伟

(河北农业大学机电工程学院，河北保定 071000)

着重阐述了河北农业大学机电实习厂在金工实习教学改革中的探索与具体实施方案。在分析传统实习模式的基础上，提出分段式金工实习教学模式，形成了“认知实践—专业基础理论—基本技能实践—专业课理论—综合技能实践”实习模式，探索基于问题、项目、案例的教学方法。通过教学方法和教学内容的创新，达到理论与实践的结合，理论与实践的互相促进。应用新方法的实践结果表明：学生掌握理论知识的同时，提高了学生的动手能力和综合专业素质，进而提高了专业教学质量。

金工实习；分段式；实习模式；教学方法；教学质量

金工实习是高等工科院校机械类专业教育过程中至关重要的实践教学环节，对学生理解理论知识、培养实践能力和提高综合素质起着至关重要的作用。实践教学作为学校教学工作的重要组成部分，是深化课堂教学效果的重要手段，是学生获取、掌握知识的重要途径。进入21世纪以来，金工实习在高校工科实践教学工作得到进一步重视，建成了一大批工程实训中心，面对理、工、文、医、艺术、管理等多个专业学生开放，内容不断丰富，形式不断拓展，积累了宝贵经验，取得了很大成绩。

实践教学方法改革是推动实践教学改革和人才培养模式改革的关键。加强实践教学方法改革作为专业建设的重要内容，重点推行基于问题、基于项目、基于案例的教学方法和学习方法，加强综合性实践科目设计和应用[1]。金工实习作为着重培养学生动手能力的实践课程，受重视的程度不断提高。随着实践教学改革的逐渐深入，我国高等院校工科教育的人才培养正在逐步实现由传统的知识型向能力型转变[2]。但是，实践教学依然是高校人才培养中的薄弱环节，与培养拔尖创新人才的要求还有差距[1]。重理论轻实践、重知识传授轻能力培养的观念仍然存在。

本文着重阐述河北农业大学机电实习厂在金工实习教学改革中的探索与具体实施方案。开展与学生专业知识相符合的分段实习，紧密结合机械制造工艺学课程设计规定的夹具设计内容，让学生在设计完成图纸后，动手加工自己设计的零件，并完成装配过程。在培养学生动手能力，提高学生的专业实践能力方面收到了良好的教学效果，以期能给兄弟院校带来有益的借鉴。

一、传统教学模式及存在的问题

多数高等院校的金工实习均在本科二年级的第一学期和专科一年级的第二学期开设。在这一阶段，学生对专业课的学习刚刚开始，接触较少的专业课的内容，模式为:实践——理论[3]。主要内容和目的是使学生了解和掌握机械制造中的基本加工技术，进行车、钳、铣、刨、磨、铸、锻、焊、线切割和数控加工的单工种实习。金工实习对学生来说，在专业理论知识方面缺乏工艺常识。在实习过程中仅限于学习操作过程，被动地接受实习指导教师和师傅传授的知识和技术，只掌握了如何做工件，但是对为何这样做很少考虑，操作具有很大的盲目性，大大降低了金工实习的教学效果，阻碍了学生主观能动性的发挥。产生这种后果的原因主要是学生的理论知识与实践知识之间缺少结合。

而在后续的专业课程学习过程中，虽然在多数专业课程中开设有实验课，但实验课往往有固定的模式和内容，多数属于验证性实验，综合性实验内容所占比例很小，各科专业课之间联系较少，学生难以形成完整的知识体系，且存在与实际生产相脱节的问题。

二、分段式金工实习教学模式及其优点

针对这些弊端，河北农业大学大力开展实践教学改革探索，根据教育部《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》中提出的基于问题、基于项目、基于案例的教学方法和学习方法，结合我校机制专业实践能力培养路线图，按照学生的专业课学习进度分阶段开设金工实习课程，让学生学习更有目的性和针对性。

在大一新生阶段，学生刚刚步入大学，面对的是全新的未接机械专业，尚未形成专业概念，安排学生进行1～3天以参观为主的机械制造认知实习，认知实习是最初级的实习，是一种感性的实习，引导学生感受机械制造工程的环境、氛围，体会零件制作的方法和过程。这一过程不要求学生实际动手操作，以听和看为主。教学目的是使学生通过参观学习，对机械专业有初步的认知，帮助学生建立初步的专业意识，有利于学生树立明确的专业学习目标，激发学习兴趣。

在大二阶段，学生开始接触专业课程，初步构建专业知识体系，安排学生机械基础操作技能实习。基本技能训练是高于认知实习层次的实践方式，重在动手体验，把握操作的熟练性[4]。教学目的是让学生在老师和师傅的指导下，学会操作机床的基本技能，获得直接的机械制造概念，了解机床设备的各部分结构与功能。在操作过程中，体会不同的零件制作工艺方法和已有理论知识的实现过程，体验制造工程的严谨性、系统性，为后续深入系统学习专业理论课程和解决机械生产制造奠定基础，同时也有利于增强学生的动手能力。实习内容为车、钳、铣、刨、磨、铸、锻、焊、线切割和数控加工等单工种基本操作实习。实习时间为4周，实习形式为各工种轮换实习，教学过程仍以激发学生兴趣为主。结合机械制图、机械制造基础、机械工程材料、材料力学、机械原理等基础专业课理论知识讲解机床的安全操作规程，机床的结构，刀具的结构，切削过程，零件表面的形成过程。在这一阶段，学生要熟练操作机床，独立完成规定零件的整个制作任务，直接获得机械制造的实践知识。通过这一阶段的基础技能实习，有助于学生理解和掌握专业课知识，初步做到实践与理论的联系。

在大三的第二学期末，经过了机械设计、互换性与测量技术、机械制造工艺学、先进制造技术、机械CAD/CAM技术、数控技术等一系列的专业课程的学习后，学生专业知识已初步形成体系。安排学生结合在大三第二学期末开设的机械制造工艺学课程设计中设计的夹具进行金工实习，目的是使学生在结合具体的夹具设计中，通过夹具总体方案设计—夹具零件结构设计—零件加工工艺分析—动手制作零件—装配夹具—修改零件—优化夹具结构—完成装配过程中，深刻的理解和掌握机械产品的全部制造过程，巩固理论知识，进一步强化操作技能，达到理论与实践相结合，理论与实践互相促进的目的。这一综合性的训练过程，对整合学生的专业知识，构建专业知识体系，提高学生的动手能力，提高学生的专业综合素质，自觉地运用专业知识，激发学生的创新潜质，都有着重要意义。从而，也进一步提高了专业教学质量。

通过分阶段式金工实习，学生经历了从认知实践—专业基础理论—基本技能实践—专业课理论—综合技能实践的过程，专业理论知识与实践能力的培养结合更加紧密，构建了学生专业知识体系，有助于学生对专业的理解、掌握和运用，提高了学生对专业知识的综合运用能力。

三、分段式金工实习实施案例

机械制造工艺学以机械制造中的工艺问题为研究对象，它紧密结合机械制造实践的专业课程，课程具有综合性、实践性和灵活性[8]。在深入了解实际生产的基础上，利用各种基础理论知识，经过实际地分析对比，找出客观规律，解决面临的工艺问题。

机械制造工艺学课程设计是培养学生综合运用所学知识发现、提出分析和解决实际问题锻炼实践能力的重要环节，是对学生知识运用能力的具体训练和考察过程。

在传统的课程设计中，学生仅依据理论知识设计一套夹具图纸，多数是模仿课本或指导书的例图进行。因缺乏产品的生产制作过程，课程设计结束后，学生并未对所学的专业知识真正理解和掌握，造成了理论与实践的脱节。对此，根据河北农业大学机制专业实践教学路线图，结合金工实习，对机械制造工艺学课程设计流程进行了如下调整。

第一，组织学生到机加工企业参观，使学生深刻理解机械产品的生产工艺流程[5]，便于学生的专业理论知识和企业的生产实际接轨，在实际生产中了解夹具在具体工序中的设计方案，形成夹具总体概念。

第二，确定被加工工件零件图，以小组的形式进行加工工艺过程的讨论，制定可行的机加工工艺规程。然后按照工序加工内容，分配给每个学生具体工序的夹具设计任务。

第三，学生根据自己的夹具设计任务，独立完成该道工序中的定位、夹紧方式，设计夹具总装图及各个零件图。应用二维制图软件完成图纸的绘制工作，根据机电实习厂的设备状况，初步拟定各夹具零件加工工艺路线，分析该套夹具设计方案的定位和夹紧误差，编写机加工工艺卡片，并确定夹具装配工艺卡片。

第四，结合机械制造工艺学课程设计零件图，按照机加工工艺卡片，到机电实习厂进行金工实习。在机加工实习中完成零件的加工制作，保证零件加工精度和表面质量要求。应用表面粗糙度测量仪、游标卡尺、螺旋测微仪等必要的量具对所加工的零件进行检验。检验通过后，根据夹具装配工艺卡片、装配图，在钳工实习中安排整个夹具的装配工艺，装配后，按装配精度和技术要求进行夹具的验收。

第五，根据零件制作和装配过程中的问题，提出图纸修改方案。修改加工工艺路线和设计图纸，直到完成一整套夹具的装配完成，进行被加工零件的定位和夹紧检验。

通过零件的加工过程，让学生认识产品设计、加工工艺过程与机械零件间的相互关系；通过零件的装配过程，让学生了解机械装配工艺过程、装配精度与产品质量的之间的相互关系。通过项目的实施，使学生亲身体验了机械产品制造过程，树立了学生的产品质量意识，提高学生的实际动手能力和解决实际生产问题的能力。

通过分段实习，学生对产品的生产制造过程有了更完整全面的了解, 对设计、工艺与制造相互之间的联系有了更深的体会。同时，学生把自己所学到的知识合理、正确地运用到实际生产中,得到了理论与实践之间的有机整合，在学习后感受到一种成就感，从而大大激发了其继续获得知识的欲望。从随后的学生实习报告、设计说明书和学生组装的夹具中体验到, 学生对这种实习的方式给予了很高的评价，大家一致认为通过实习磨练，使自己不仅了解了一个产品是是怎样生产出来的，同时也体会到了一个产品的开发设计—编制工艺—生产制造—检验合格的整个生产过程，体验到了生产企业设计人员和工人师傅的辛劳，接受了一次很好的思想教育，对毕业后顺利走上工作岗位具有良好的锻炼意义。

四、结语

“认知实践—专业基础理论—基本技能实践—专业课理论—综合技能实践”分段式实习模式，充分遵循人的认识规律：即从实践中来，又到实践中去的工作做法,使人的认识完成了从量变到质变的过程。专业理论知识与实践能力的培养结合更加紧密，形成了初步的专业知识体系，有助于学生对专业的理解、掌握和运用，提高了学生对专业知识的综合运用能力。在综合技能实践阶段结合夹具设计进行, 这种基于案例、基于问题的实践教学方式，让学生体验到整个生产过程的同时，建立了完整的机械产品生产工艺过程知识体系，提高了学生工程实践能力，培养了学生的团队合作意识及学习成就感，从而培养学生的创新意识，提高学生的工程实践能力和综合素质。这种模式锻炼学生的综合运用知识解决问题的能力，调动了学生的主观能动性，同时培养了学生认真钻研、团结协作的时代精神。该模式通过实践检验,效果明显,具有很好的推广价值。

[ 1 ] 教育部.关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见[Z].北京：教思政[2012]1号，2012.

[ 2 ] 周雄新,欧笛声.与时俱进的金工实习教改实践[J].机械管理开发，2010(6):155-157.

[ 3 ] 翟红雁.“两段式”金工实习体制的研究与探讨[J]. 科技导报，2007(10):180.

[ 4 ] 孙康宁.关于高校工程实践改革的思考.华北金工会发言稿，2012,7.

[ 5 ] 王会强，孙维连，马跃进，等.加强金工实习培养创新能力[J].河北农业大学学报(农林教育版)，2012(5)：153-162.

[ 6 ] 孙维连,王泽河.机械制造工程实践[M].北京：中国农业大学出版社,2007.6.

[ 7 ] 邹日荣,李春雄，梁松坚，等.提高金工实习教学质量的探索[J].实验室研究与探索，2010(8):283-285.

[ 8 ] 王先逵.机械制造工艺学[M].北京：清华大学出版社，2002.

[ 9 ] 翟改华，马春利，范建明，等.基于复合型人才培养的金工实习课程教学改革研究[J].河北农业大学学报(农林教育版)，2012(5)：59-61.

(编辑：刘伟霄)

2014-04-16

河北农业大学教学研究项目：“机械类教学平台实践技能培养方案研究与实施”(编号：2012-B25)；河北农业大学第六批重点建设课程:“机械原理” (编号：K13-07)。