面向现代制造业的金工实习研究和实践

陈海彬 孙振忠 陈勇志 李荣泳 黄奕帆

东莞理工学院机械工程学院 广东东莞 523808

面向现代制造业的金工实习研究和实践

陈海彬 孙振忠 陈勇志 李荣泳 黄奕帆

东莞理工学院机械工程学院 广东东莞 523808

根据地区经济状况和现代制造业特点，紧靠课程教学大纲，通过金工实习的教学内容、教学方式和教学效果三方面进行研究和实践；总结了金工实习自身的规律，并对金工实习应该达到的教学效果做出总结，为面向现代制造业的金工实习教学提供理论和实践参考依据，取得了较好的教学改革成果和人才培养效果。

现代制造业；金工实习；教学内容；教学方式；教学效果

现代企业面临着产业升级和技术升级双重压力；高素质的技术人员和工人，成了当前产业结构调整和企业升级转型的最主要需求。本着服务地区经济和社会发展的宗旨，遵循金工实习课程建设的自身规律，提高金工实习水平，促进教学、科研和专业办学水平的提高。笔者对面向现代制造业的金工实习课程展开了研究和实践，金工实习作为实践基础课，被机械类各专业学生视为学习工程材料和机械制造基础必不可少的课程，也被近机械类专业教学计划作为重要的实践教学环节，同时也是现代生产企业管理者必须具有的生产常识和意识。

金工实习是我国高校工科大多数专业学生必修的基础课程。这是一门覆盖面相当广的课程。[1]它对于培养学生的动手能力有着实际的意义，同时也是学生了解和掌握传统机械制造工艺和现代机械制造技术的重要途径。我国现行的教育体制，使通过高考进入大学的学生动手实践能力比较薄弱。因此，处于学校和社会过渡阶段的大学就承担了培养学生实践能力的任务。其中，金工实习就是培养学生实践能力的有效途径之一。

根据东莞地区经济现状和现代制造业特点，紧靠课程教学大纲和生产实际的需要，对金工实习教学方式、教学内容和教学效果方面进行研究和实践。

1 金工实习教学内容的转变

传统金工实习强调车、铣、刨、磨、锻、铸造和钳工等工种的实习。随着制造业不断地发展，新的、高精度(更加先进、更高精度)的数控机床不断出现，其中最为典型的是数控技术，数控技术的出现改变了传统制造业严重依赖工人经验和技术的局面，使加工高精度和微型零件的门槛大大降低。[2]在数控技术基础上发展出数控铣床、数控车床、加工中心、电加工技术、激光技术和水刀加工等现代制造加工技术。现代工业数控机床的使用不仅要求学生掌握零件加工工序和工艺，同时还要求学生掌握机械零件(三维)建模软件和编程软件。因此，实习内容在原来的基础上也做了相应的改变。

(1)在保证传统金工实习内容充分实习的基础上，增加现代工业技术实习的时间比例，使每位参加实习的学生有足够的时间接触并使用各种类型的数控机床。

(2)增加数控机床的种类。金工实习作为工科学生锻炼动手能力增加(和积累)生产经验的课程，非工科学生了解工业、接触生产的窗口，理应让学生广泛地接触各种各类的现代机床。

(3)保证机床的更新换代。现代科技发展日新月异，也带动了制造业的前进和发展，各类新型机床和加工方式的不断出现也取代了传统的加工方式。作为高等院校的实习工厂，金工实习中心必须保证实习设备的现代化程度。一个完整的现代化工业金工实习中心应该拥有足够的设备数量和完善的设备质量。表1所示为某实习中心设备清单。

表1 现代化工业金工实习中心设备

(4)增加实习的工程材料。以往的金工实习仅仅是金属材料的加工，内容局限在金属工艺上。现代工业使用材料已远远超出金属的范畴，广泛使用塑料、陶瓷甚至木材代替金属，并取得比金属更好的经济效益。例如利用氧化锆代替Cr12MoV制作高速冲压模具冲头，工作过程中不仅更耐高温、耐磨损，而且在价格方面更为低廉。

(5)软件实习同等重要，利用工业数控机床加工零件，大部分工作是在计算机上完成。因此，金工实习从单纯的机床操作转变为学习建模软件(SolidWorks，Pro/e等)、编程软件(PowerMill，MasterCAM等)和机床操作的综合训练。

2 金工实习教学方式的转变

(1)指导方式的转变。金工实习是一项生产技能培训，要求学生掌握扎实的操作技能。这种技能最理想的教授方式是师傅手把手传授徒弟，学习者一人一台机床。[1]然而由于实习指导教师不足、现代工业数控机床往往比较昂贵导致数量不多等客观原因，金工实习教学很难取得理想的效果，容易出现实习指导不到位、学生没有任务可做等尴尬情况。

在这种情况下，应该充分利用各个工序的分工使学生分流，使每个工序都有人实习、每个工序实习时在场学生尽量少，达到学生亲自动手操作的目的。如此循环进行，使每个工序都能达到相近于手把手的教学效果。虽然指导教师需要多次讲解重复的内容，但能够达到更好的教学效果。例如由于数控铣床数量有限，不能在实习中人手一台，可以让其中1/3的学生准备工件材料，让1/3的同学在计算机上设计零件编写程序，操作机床的学生只有实习人数的1/3，如此循环，学生实操机床的机会将大大增加。

(3) 根据对《规范》条文的理解，地铁设备用房适宜于套用《规范》中对电子信息机房、变压器房等场所的描述，因此宜采用全淹没开式系统，这与原设计方案基本相符；但《规范》对开式系统中每套泵组所负担的防护区数量提出了明确限制，即不能超过3个防护区，而地铁需设置自动灭火保护的设备用房一般有12～14个防护区，从投资规模及可实施性角度考虑，全部采用开式系统显然也不适用。

(2)鼓励自主创新和后续金工实习。通过计算机软件学生可以做出各种有创意的作品并把它加工出来，大大增加了学生实习成就感和促进了作品的个性化。因此，在现代工业机床实习中，在保证规定作品完成的同时，应鼓励学生发挥创意，制作有特色的作品。实践证明，自主创作环节非常受学生欢迎，在学会了基本操作之后争先恐后的要求加工作品，比较典型的学生作品有：线切割艺术印章、数控铣塑料福娃、电火花加工钥匙扣和激光加工个性签名等。

由于实习时间和设备有限，许多工种都是点到即止，并没有深入学习，实习期间所学并不能完全满足实际生产的要求。因此，开展金工实习后续学习非常有必要。金工实习中心的教师利用周末、夜间甚至假期开展工业技术的深入培训，为有意愿进一步学习机械制造知识的学生提供良好的学习机会。

同时，利用发达的网络技术(邮箱、视频和QQ等技术)，学生可以在宿舍或其他联网终端设计零件，经过评审合格产生符合标准的加工程序，传输到数控加工机床进行加工。这为未来工厂车间趋向于自动化和无人化，实现异地的现代工业技术指导，提供了一种良好的应用体验。网络技术的应用实现了资源共享，提高了教学信息的容量，在一定意义上扩大了教学“空间”，延长了教学“时间”。[3]

3 金工实习应该达到的教学效果

完善的金工实习训练系统应该达到以下教学效果：

(1)增强了毕业生的就业竞争力。本科毕业生理论基础扎实，但存在动手能力弱的缺陷，实际操作能力比不上大专甚至技工院校毕业生。金工实习目的在于加强大学生的动手能力和自主创新能力，通过传统机械加工、现代工业技术实习和后续学习，明显弥补了大学生这方面的缺陷，为毕业生成为用人单位欢迎的人才打下基础。

(2)为各类学生创新项目和创新设计竞赛作品的制作提供具有过硬零部件加工与装配能力的人才。各院校每年都有大量的校内创新项目和校际创新设计作品竞赛，这些活动需要大量有制造能力和钳工装配能力的学生参加。金工实习每年输送近千位具有这方面能力的学生，为此类比赛提供了坚定的后备力量。

(3)面向现代制造业的金工实习使学生更贴近现代化工业。学生通过参加金工实习，对现代制造业生产的基础知识和最前沿的生产方式有更加全面的了解和思考，为将来进入各行各业打好扎实的基础。

4 结束语

(1)现代制造业新工种和新设备不断出现，包括数控加工、电加工、激光加工、水射流切割和等离子加工等新出现的现代工艺。

(2)新的工程材料不断出现，实习中应该更广泛的使用各种工程材料。

(3)充分利用网络资源开展网络教学，利用便捷快速的网络资源，完成从设计到制造一系列生产流程的教学。

(4)鼓励自主创新和后续金工实习，注重金工实习知识的延伸和拓展，注重学以致用，培养具有创新意识和动手能力强的新型人才。

[1] 刘友和.高校金工实习中面临的主要问题及其对策[J].华南理工大学学报:自然科学版,1995(11):119-126.

[2] 孙振忠.金工实习教学项目工程化研究[J].中国现代教育装备,2010(17):112-114.

[3] 杨建忠,莫丽,李毅.网络技术在金工实习教学中的应用[J].实验室科学,2009(1):148-150.

Research and Practice on Metalworking Training for Modern Manufacturing

Chen Haibin， Sun Zhenzhong， Chen Yongzhi， Li Rongyong， Huang Yifan
Dongguan University of Technology， Dongguan， 523808， China

According to local economic conditions and characteristics of modern manufacturing， and the course syllabus， carry out research and practice on metalworking training from teaching content， teaching methods and teaching effect aspects； Summed up its own laws of metalworking training， and get a summary of metalworking training should be achieved， providing theoretical and practical reference for metalworking training teaching for modern manufacturing， fnally get a excellent effect on teaching reform and students education.

modern manufacturing； metalworking training； teaching content； teaching methods； teaching effect

2014-11-14

陈海彬，工程师。