基于能力递进的金工实习创新改革与实践探索

方海生, 楼建忠, 赵夏明, 葛建华

(浙江机电职业技术学院 机电技术训练中心, 浙江 杭州 310053)

基于能力递进的金工实习创新改革与实践探索

方海生, 楼建忠, 赵夏明, 葛建华

(浙江机电职业技术学院 机电技术训练中心, 浙江 杭州 310053)

结合浙江机电职业技术学院金工课题组在趣味性实践课题开发、综合性实践课题的开发、6S职业素质的培养、双休日工程以及在各级技能竞赛中获奖项目取得的经验,提出了以产品制作为载体、能力递进的金工实习创新改革思路。以双休日工程实训室建设为基础,建立了一条从讲解示范、双休日工程到各级各类竞赛、学创新基金创新能力递进的金工实习创新教学模式。

金工实习; 双休日工程; 创新能力; 学习模式创新

创新是人类特有的认识能力和实践能力,是人类主观能动性的高级表现形式,是推动民族进步和社会发展的不竭动力。建设创新型国家是国家发展战略的核心,是提高综合国力的关键[1-2]。

心理学研究表明:当人的双手作精细灵巧的动作时,人脑中那些特殊的、最有创造性的区域的活力会被激发出来[3]。可见,实际的操作训练对培养学生创新思维、创新能力是十分重要的。例如盛行于美国的“木匠教学法”使学生始终处在一种具体的操作之中,从而锻炼了他们的想象力和创造力。金工实习是一门实践和理论综合的技术基础课,是学习机械专业课程必不可少的先修课程。目前金工实习的课程教学目标是“学习工艺知识,增强工程实践能力,提高综合素质,培养创新精神和创新能力”[4]。认真思考在金工实习中存在的问题并不断地加以改进,对创新型人才培养目标的实现有着十分重要的意义。

1 金工实习存在的问题

目前金工实习的基本内容是车、铣、刨、磨、钳、铸、锻、焊等基本工艺知识和基本操作。金工实习件一般是手柄、垫块、榔头、手轮铸造、剪板、弯板、焊板。我校机械类普高班(普高升高职班)安排4周的金工实习,机械类职高班级(职高升高职班)和非机械类班级(如企管、经贸、会计)安排2周的金工实习,实习时每周或每半周进行一次工种轮换。目前金工实习存在以下一些问题。

(1) 在金工实习中,所有的学生使用同样的加工设备、工具、材料、操作方法,做出同样的实习件,仅仅是集体进行模仿,难以调动学生的积极性和创造性[5],这种“求同”式教学不利于达到培养“求异”式创新思维的目的。

(2) 实习件并不能和专业知识紧密联系起来,也没有课程之间的知识融合。例如在实习件上不能体现企管专业和模具专业的区别,也不能体现机械制图、机械制造基础和机械设计的知识融合。

(3) 现有的实习方式强调掌握各工种操作技能,强调学生动手能力的培养。但学生学习的技能也是相对独立的不同工种的操作方法,缺少产品制造的整体联系[6]。

(4) 在金工实习中,学生通过实际操作学到的知识非常有限,如钳工实习长期以制作榔头等简单实习件为主,而对装配技能的训练较少,学生获得的只是一些零散的工艺知识和简单的操作技能[7]。

2 金工实习的改进方案

根据在金工实习中存在的问题,很多学校也提出了以下有意义的改进方案。

(1) 引入多媒体技术。随着多媒体技术的大量应用,很多复杂的操作技巧可以利用动画、图片、声音等多媒体形式表述出来,并且可以重复,与传统教学口传手授方式相比,优势突出,效果明显[8]。

(2) 校企合作共建实践教学基地。充分利用企业的产品、市场和技术优势,努力实现校企合作共赢[9]。

(3) 综合实习。金工实习由原来单一工种的工艺实习改为以零件制造全过程为核心的综合实习。零件制造的全过程一般为:下料—预先热处理—切削加工—最终热处理—精加工—检验—成品,通过综合实习,使学生对零件制造全过程有一个较完整的认识[6]。

(4) 项目化实习。如中国计量学院实行项目化实习,实习时间共5周,其中前4周用来学习加工设备的基础知识和操作方法,包括车、铣、刨、磨、钳、铸造和数控车、数控铣等,最后1周进行综合性的实训,即根据具体的设计方案进行项目化实习。实践证明,该教学方式不仅提高了学生的学习兴趣,而且有利于培养学生的创新能力,提高了金工实习教学的质量[10]。

(5) 结合其他课程。如把机械设计、机械制造和金工实习结合起来[11]。

(6) 分层次、分阶段、模块化教学。例如长沙大学将金工实习分为基本操作技能的训练、先进的技术技能训练、综合实际应用训练等3个阶段[12]；华中农业大学将金工实习分为基本技术技能训练、先进技术技能训练、综合素质训练3个阶段[13]；浙江科技学院将机械类的3周金工实习按“认知训练、项目训练、综合创新训练”各1周的顺序安排,对实习内容采用模块化教学方式[14]。

各个学校提出的方案在本校试行都有一定的效果,但缺少从学生自身创新能力提高方面对金工实习的思考。笔者针对目前金工实习教学过程中出现的问题和培养学生的创新思维和创新能力,提出了创新能力递进的金工实习教学改革方案。

3 创新能力递进的金工实习教学改革实践

一般学校的金工实习教学连续安排在1～4 周内进行,而双休日工程在每周六进行。笔者认为基于双休日工程的创新能力递进金工实习教学可以较好地解决金工实习中存在的问题,较好地培养学生的创新思维和创新能力。教学改革思想与方案有如下3个重点内容。

3.1 推行递进的金工实习教学改革方案

推行“讲解示范—操作练习—金工实习考核—成立学生创新小组—双休日工程—双休日工程考核—经选拔参加各级各类竞赛项目、校级学生创新基金”的教学方案。在金工实习入门教育时,除了进行常规实习内容讲解和安全教育外,还要讲解双休日工程,明确连续1～4周的实习内容,为双休日工程打基础。在双休日工程中抽出一部分时间讲解各级各类竞赛项目,明确双休日工程的实习内容为竞赛项目打基础。这样就建立了一条从讲解示范经双休日工程到各级各类竞赛、校级学生创新基金的创新能力递进的上升通道。

双休日工程项目经专业教师认可可上升为毕业设计课题,也可与专业教师合作把毕业设计课题、研究课题转化成双休日工程项目。这样,如同研究生离不开实验室那样，高职生也离不开实训室。该方案强调了高职生在实训室中成长的重要性。

在方案实施过程中,成立学生创新小组是最重要的,这是小组合作学习的一种形式。根据笔者的经验,创新小组以3～5人为好,小组设1名队长,教师管队长、队长管队员,形成一个微型的组织，经过一段时间的磨合，这个创新小组就能够自动、自发地开展工作。小组合作学习从学生主体的认识特点出发,创造了宽松、愉悦的学习环境,巧妙地运用了学生之间的互动,使他们人人有机会发表意见、人人有机会动手实践、人人都是学习的主人。创新小组在促进学生情感交流、互帮互助、培养创新思维和创新能力方面起着积极的作用。

创新小组在双休日工程中选择一个设计制作题目,产品须是小型的、完整的产品(包括机、电的内容),并具有实用性、经济性、结构合理性。学生在课余查找资料和进行市场调查,自行设计作品、选择加工方法。方案经教师审阅通过后进入制作阶段,学生按设计要求在指导人员的协助下独立完成。对于实习中心没有的材料和一些标准件,要求学生自行购买,完全置身于实际工程的环境中。部分学生反复修改设计方案,使方案更合理、更成熟。双休日工程项目结束后,创新小组要提交总体设计报告和制做的产品,以此作为双休日工程的考核成绩。

3.2 在常规金工实习中安排形式多样的创新教学

例如在钳工实习时,学生在完成教学大纲中规定的锯、锉、钻孔、攻丝、划线等实习内容之外,安排一定的时间让学生根据自己的爱好和意愿,独立设计自己喜爱的钳工产品,并自行加工制作。

对于机械类普高班(普高升高职班)的学生,由于极少接触工程知识,其工艺知识、操作技能几近空白,所以金工实习的操作练习阶段可以设计趣味性的题目吸引学生,培养学生的创新思维和创新能力。

对于机械类职高班级(职高升高职班)已有金工实习的经验,可安排能激发学生创新意识的综合训练,从而培养学生的创新思维和创新能力。

3.3 建设以产品制作为中心的双休日工程实训室

根据创新小组的需要,必须大力建设以产品制作为中心的双休日工程实训室。例如把机加工设备、钣金设备、快速成型设备、非金属材料成型设备、电工电子设备、材料间集中在一起,这样不但便于管理,而且也开阔了学生的思路。也可根据产品的特点建立双休日工程专项实训室,如LED灯的设计和制作室,铁艺设计和制作室、铜艺设计和制作室、陶艺设计和制作室。使这些双休日工程实训室也能为学生的创新和创业打下良好的基础。

4 我校金工实习改革的实践探索和成效

我校在开展创新教育中,把重点放在激发学生的创新意识、培养用创新思维观察事物的习惯这两方面。笔者还认为:在开展创新教育的同时,还要继续重视实施基本素质教育,比如遵守6S(seiri、seiton、seiso、seiketsu、shitsuke、security)规范等,这些也是创新的基础。目前我校的创新能力递进金工实习教学改革已在以下几个方面取得一定的成效。

4.1 趣味性实践课题开发符合学生的需要

为了有效激发学生对金工实习的学习兴趣,既使他们学有所获,又能够看到自己实实在在的劳动成果。根据大纲的要求,金工实习教研室的教师分别开发了加工小酒杯、小亭子、五角星、序号牌等具有直观性和趣味性的金工实习内容(见图1)。这些实训内容牢牢地吸引了学生,激发了学生的学习兴趣、创新意识和创新思维,最后学生轻松愉快地完成了实习内容,并可以把如工艺品一样的实习件留作纪念。

图1 具有直观性和趣味性的实习内容

4.2 综合性实践课题的开发

综合性实践课题的开发使学生产生了综合性思维,解决了综合性的应用和创新能力的培养。

目前,金工教研室开发了手动压力机系列的综合性实践课题(见图2),涉及车、铣、钳、磨等加工工艺。目前已在实习时间为2周的机制班级、实习时间为4周的数控班级进行了教学实践,取得了很好的效果。在双休日工程中要求学生设计千斤顶系列、夹具系列,也取得了一定的效果。

图2 手动压力机系列

4.3 基本功和6S职业素质的培养

在生产一线的技术创新中,往往都离不开高超的实践技能,所以在教学实习中还是要关注学生基本功的培养,它是将来实现岗位创新的基础。我校金工实习强调三基训练(基本理论、基本操作和基本素质)。三基训练虽然比较乏味,但这是必不可少的。如我校对机械类班级的机械加工的基本操作要求是锉平一个面、车精一个圆、铣准一个槽、锯直一条缝、磨出一条刃。

在教学现场实施6S管理,通过看板和宣传栏建设、工具箱整理规范、工具定置(见图3)等措施,对教学全过程进行规范管理。在实习成绩评定中增加6S现场考核内容,这些办法能有效规范学生的行为,有利于养成良好的职业行为习惯。扎实的基本功和6S职业素质也是实施岗位创新的基石。

图3 工具定置

4.4 双休日工程的创新设计和制作

在双休日工程中强调学生的自我设计和制作。有的学生设计制作出亭台、校标、帆船、小提琴等艺术作品(见图4)；也有学生对制作综合性机械装置感兴趣,设计出高楼逃生装置、手机控制晒衣机等。在双休日工程中学生充分发挥了自己的主观能动性,勇于创新,达到创新教育的目的。

4.5 技能竞赛

我校将金工实习与机械设计类竞赛相结合。根据竞赛项目类别,金工教研室指导教师承担的竞赛项目是浙江省大学生工程训练综合能力竞赛、浙江省大学生机械设计竞赛。大赛经创新小组申请报名后按初试(设计说明)、复试(校内比赛)进行选拔。金工教研室指导教师组织学生参加“2012首届浙江省大学生工程训练综合能力竞赛”取得高职组一、二等奖各1队，参加“2014第二届浙江省大学生工程训练综合能力竞赛”取得高职组一、二等奖各2队，参加“浙江省第十届大学生机械设计竞赛”获得高职组一等奖1队,在浙江省“合兴杯”第十一届大学生机械设计竞赛中获得专科组一等奖2队,二等奖2队,三等奖1队,国赛二等奖1队。金工教研室指导教师还组织学生参加了挑战杯、发明杯竞赛和创新基金项目并均有获奖,个别项目还取得了专利。

5 总结和展望

创新能力递进金工实习教学改革是我校金工实习教学改革方向,这个方向打开了学生创新能力的上升通道,充分调动了学生的积极性,发挥了学生的创造力,提高了学生的创新思维和创新能力。我校金工教研室指导教师通过积极开展金工实习教学改革,在大学生的创新思维和创新能力培养方面取得了一定成效,为我国的创新教育贡献了自己的智慧和力量。今后，依靠双休日工程这个平台,金工教研室指导教师会与专业课教师共同合作开发光机电的综合性金工实习项目或是小型机器人项目,期待双休日工程项目可以部分达到更高的的水平。

References)

[1] Schumpeter J A.经济发展理论[M].何畏,译.北京:商务印书馆,1991.

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[3] 刘继文.美国小学风行“木匠教学法”[J].小学教学研究,2003(6):40.

[4] 傅水根.探索工程实践教育[M].北京:清华大学出版社,2007.

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[6] 叶云,王志云,王献民.金工实习教学改革探讨[J].机械管理开发,2013(3):136-138.

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[10] 穆林娟.项目化实习在金工实习教学中的探索[J].中国科技信息,2010(5):221-222.

[11] 马超,王斌,刘占东,等.金工实习课程的创新与融合[J].考试周刊,2013(55):162-163.

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[13] 张国忠,周勇,宗望远,等.高等农林院校金工实习教育中存在的问题与改革思路探析[J].安徽农业科学,2014,42(4):1268-1269.

[14] 周卫民,姜文彪.金工实习教学改革的探索与实践[J].浙江科技学院学报,2013,25(6):476-480.

Exploration on reform and practice of metalworking practice based on improving student’s innovative capability

Fang Haisheng, Lou Jianzhong, Zhao Xiaming, Ge Jianhua

(Training Center of Mechanical & Electrical Technology, Zhejiang Institute of Mechanical & Electrical Engineering,Hangzhou 310053,China)

A study based on practices on the interesting topic,the development of comprehensive practice,6 professional quality training of weekends project and experience of the winning skills at all levels of competition,a conclusion has been put forward that products and the progressive ability of students are considered as the carrier of reform of metalworking practice innovation. Based on weekend’s project training room construction, the metalworking practice teaching mode has been established in the end,which is from the interpretation and weekend’s project innovation to all types and at all levels of competition and student innovation fund.

metalworking practice; weekends project; innovative ability; cultivation

2014- 10- 23 修改日期：2014- 12- 9

方海生(1970—),男,浙江舟山,硕士,实验师,主要研究方向为金工实习和超精密加工.

E-mail：fhscly@126.com

G642.44

B

1002-4956(2015)6- 0157- 04