环境工程专业金工实习教学改革探讨

张爱平，张 桐，胡灵之，范 璐，孙明超

(1.四川师范大学化学与材料科学学院，成都 610068；2.成都市郫都区水务局，成都 611730)

· 环境教育 ·

环境工程专业金工实习教学改革探讨

张爱平1，张 桐1，胡灵之2，范 璐1，孙明超1

(1.四川师范大学化学与材料科学学院，成都 610068；2.成都市郫都区水务局，成都 611730)

创新创业教育成为当下绝大多数高校素质教育的趋势，而实践类课程改革是实施创新创业教育的重要内容。金工实习是多数高校在工科专业中所开设的一门必修课程，旨在培养学生对机械加工工艺的认识、增强实践动手的能力。从实习计划、实习内容、成绩评定方法、指导教师素质四方面探讨了环境工程专业金工实习教学改革的途径和成效，以培养创新创业型环境类人才为出发点，深化实践类课程改革。

环境工程；金工实习；教学改革；创新创业

国务院办公厅于2015年5月4日发布了《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，标志着中国高校全面深化创新创业教育改革的开始。深化高校创新创业教育改革，推进素质教育是主题，而强化大学生的实践动手能力又是提高人才综合素质、培养创新创业人才的关键[1～3]。“金工实习”是一门实践性的技术基础课，是我国高校大多数工科专业低年级学生必修的实践性教学内容，甚至部分文科专业(科技英语、新闻、广播电视等)、经济管理类专业(工商管理、工业经济、工业会计等)、医学类专业(医学影像、生物医学工程等)也都安排有金工实习。金工实习虽是一门专业覆盖面相当广的实践课程，但从目前针对金工实习的教学改革来看，大多局限于机械类和近机械类专业的探索[4～7]，对环境工程等非机械类专业的教学改革探讨鲜有报道。

四川师范大学是以师范为主、工学为特色、多学科协调发展的省属教学研究型大学，环境工程专业设置在学校办学历史悠久的化学与材料科学学院，是四川省重点学科，2012年获准为四川省首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业之一。该专业在2010年开设金工实习，设置在大二第一学期，为期一周。基于创新创业教育的目标与任务，通过近六年的教学改革实践，已形成了环境工程专业金工实习教学的特色，可供非机类专业金工实习改革参考。

1 环境工程专业金工实习的现状及存在的主要问题

1.1 教学内容与实习时间存在矛盾，实习计划有待调整

传统的实习工种包括车、铣、钳、焊、磨、刨、铸、锻八个基本工种，随着数控、雕刻、3D打印、粘接等新技术的不断涌现，金工实习的教学内容不断更新和丰富，致使不断增加的教学内容与固定有限的、甚至缩短的实习时间之间的矛盾十分突出。环境工程专业金工实习时间一般仅1周，如何在较短的实习时间内，完成计划的传统工种和新技术工种的实习，需要根据专业的需求，合理调整教学内容，设计各个环节的实习时间。

1.2 实习过程中各个工种分离，实习内容有待优化

由于受实习经费的限制，实习工种只是加工一些传统的简单零件，实习过程单调、枯燥，只为实习而加工，学生兴趣不大，如车工实习内容为加工一些简单的回转体，磨工实习内容为加工一些简单的表面，钳工实习内容为加工一些简单的截面，其他工种则以知识讲解、现场演示为主，实习过程没有将各个工种联系起来，形成一个连贯体系，加工的工件与所学专业和日常生活联系不大。

1.3 学生实习过程中兴趣不高，评价考核激励机制有待改进

对于金工实习，环境工程专业学生通常会有“我们不学机械加工，为何要进行金工实习”、“这种实习，如何考核”之类的疑问。如何提高学生在金工实习过程中的兴趣和积极性，与实习成绩的评定密切相关。大多环境工程专业学生一般到校外工厂进行金工实习，采用校内教师带队、车间技术员指导的实习方法，由于校内教师不熟悉学生的实习过程和实习工件质量，实习成绩一般采用较为粗放的等级制来评定，既未考虑学生的平时表现，也未全部反映学生实习工种的工件质量，导致学生积极性不高，应付了事。

1.4 教与学难以统一，实习指导教师的素质有待提高

环境工程专业金工实习的指导教师往往由校内带队教师和校外车间技术员两部分组成，由于学校认为实习指导主要在于校外技术员的经验，因此不重视校内带队教师的选派，带队教师往往由非专业教师或辅导员兼任，而工厂又由于技术员文化水平有限，无法胜任需要一定英语和计算机知识的新技术实习，而青年工人的实践经验又普遍不足，实习指导教师的素质参差不齐，教学计划的制定受限，导致了学生无法深入学习计划的传统工种和新技术工种。另外笔者在带队实习的过程中还发现一些学习方面的困境，如学生看不懂简单的工程图样，不会使用游标卡尺、磅秤等常用量具，动手能力普遍较差，这些均需要校内教师和校外技术员共同努力，来提高大学生的动手操作能力。

2 创新创业教育的目标与任务

根据《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，我国将于2017年普及创新创业教育，2020年建立健全高校创新创业教育体系。创新创业教育以培养具有创业基本素质和开创型个性的人才为目标，其任务在于提高学生的综合素质，其本质上是一种实用教育。参照国际工程教育标准和我国“卓越工程师”培养目标，通过创新创业教育的金工实习教学，学生应初步达到以下4点要求[8]。

(1)学习制造工业的工艺知识、工艺过程和生产方式，了解工程材料主要成形和加工方法、所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用和安全操作技术，了解新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。

(2)在了解、掌握和熟悉一定的工程基础知识和操作技能过程中，培养、提高和加强学生的工程实践能力、创新意识和创新能力。

(3)培养和锻炼学生的劳动观点、质量和经济观念，强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性，依据学生实习守则，加强对填写实习报告、清理机床场地、遵守各工种的安全操作规程等要求。

(4)在工程材料主要成形加工方法和主要机械加工方法上，具有初步的独立操作技能，能独立加工必做的实习工件，并使学生对自己加工的产品及其得分有明确认识，提高学生的质量意识和团队意识。

3 创新创业型环境工程专业金工实习教学改革

3.1 修订实习计划，增强教学活力

在环境工程专业为期一周的金工实习期内，车削训练是原实习计划的重点，为期3天，要求每位学生按图纸加工一个固定尺寸的圆柱工件，然后用游标卡尺等度量工具测量并控制误差为±0.1 cm，保证工件两端均为45°的倒角。其余磨削、铣削、数控车削、手工电弧焊四个工种为期2天，由于后两天实习的工种过多，而实习时间又非常有限，很多工种走马观花，实践教学的成果大打折扣。

表 改革前后金工实习的教学计划Tab. Teaching program of metalworking practice before and after educational reform

原有的实习计划和修订的实习计划，分别列于上表中。新实习计划在固定的实习时间内，同时考虑了传统工种和新技术工种的融合，学生加工的工件有必做和选做两部分，既学习了一定的实践操作技能，又发挥了学生的创新能力，充分调动了学生的主观能动性。

3.2 改革实习内容，提高学生学习兴趣

优化实习内容和实习时间后，车削、铣削、钳工各实习1天，3个工种联合后用于加工环保车间和日常生活必备的一把消防锤。消防锤的加工要求见图1。通过分别加工锤头和手柄，将两者组合、装配后，即得要求的消防锤工件。其中，消防锤锤头的加工工序为：车削加工→铣削加工→钻削加工→钳工加工；消防锤手柄的加工工序为：车削加工→铣削加工→磨削加工。另外，3D/雕刻、焊工两个工种也是各实习1天，其中3D或雕刻自由、创意加工，加工的产品由学生根据自己的兴趣爱好，自行设计，焊工是焊接一道固定尺寸的焊缝，要求焊缝平整、连接稳固。改革后金工实习的内容和要求，见图1。

图1 改革后金工实习的内容和要求Fig.1 The content and demand of metalworking practice after educational reform

3.3 改革实习成绩评定方法，侧重综合能力的考核

在评定金工实习成绩时，主要对成绩依据、成绩计分两方面进行改革。在学生进入实践环节前，做好预习报告；在实践过程中，注重对实践教学的监督和管理；学生完成实践环节后，认真总结，提交实习报告。实习的成绩为车削、铣削、焊接、钳工、3D/雕刻5个工种的成绩取平均，并考虑预习报告、报告成绩和平时成绩。对每一工种加工的工件，由实习基地的专业教师认定每一项的成绩，最后由带队教师综合实习报告册成绩、平时成绩后得到实习成绩。最终成绩由原有的等级制改为百分制，平时分包含加减分，如担任小组长考虑加分，而旷课、迟到、早退、卫生不达标的考虑一定的减分。

3.4 提高实习指导教师素质，提升金工实习指导能力

要对学生进行创新创业教育，就必须提高实习指导教师自身的创新创业意识和创新创业能力。可从校外实习教师和校内带队教师两方面提高金工实习指导教师素质，一方面，调整实习基地，选择工科综合院校下属的工业中心作为金工实习的基地，可以保证高学历、丰富经验的教师队伍，以此来提高实习基地指导教师的素质；另一方面，选派后续专业课教师为带队教师，以此来提高校内指导教师的素质，既可将实习内容与专业课结合，又可负责解释和消化实习的图纸和相关工艺知识。

4 境工程专业金工实习改革初步成效

4.1 大学生创新创业思维得以提高

创新创业教育的宗旨是培养具有创造性精神以及独立工作能力的人才[9]。通过金工实习，不仅使学生掌握了按图加工的能力，初步掌握了工件的设计和相应图纸的绘制规范和要求，而且使学生充分发挥主观能动性，根据对加工工序和要求的理解，设计并加工有创意的产品，并尝试独立解决加工过程中遇到的难题。这样既锻炼了实习技能，又发挥了充分想象。改革后金工实习的部分作品展示，见图2。

图2 改革后金工实习的部分作品展示Fig.2 Some finished products of metalworking practice after educational reform

4.2 大学生实践动手能力得以提高

对于环境工程专业学生来说，较之专业的教学实习，金工实习虽时间短、却意义大，学生不仅获得了机械制造一般过程的感性认识，而且体验了工人生活，实践动手能力得到了极大地锻炼。通过金工实习，学生们学到了许多课本之外的工艺知识，实践和理论知识得以有机结合，充分调动了学生积极思考动手的能力，启发了他们的思维。例如，车工和钳工看似简单，却是整个实习过程中最辛苦最考验学生耐心的训练，让学生充分体会到了慢工出细活的道理。

4.3 大学生的成就意识得以提高

较之课堂知识，实践知识更易切入主题，金工实习虽然很辛苦，但让学生明白了坚持不懈、不怕苦累、细心耐心这些精神的深刻含义，更重要的是培养了学生积极向上的成就意识，为创新创业型意识的培养打下坚实基础。一分耕耘一分收获,学生得到的锻炼远远高于他们所付出的。虽然实习期只有短短的1周，在大学的学习生涯中它只是小小的一部分，但它却是学生很难忘记的一次真正的实践，一次真正的体验。

5 结 语

金工实习是一门大多数工科学生必修的实践基础课。笔者从实习计划的修订、实习内容的改革、实习成绩的量化、指导教师队伍的建设四方面探讨了环境工程专业金工实习的改革，旨在不仅使学生了解传统的机械制造工艺和现代的机械制造技术，而且培养学生识图、动手和自主创新的能力。为深化创新创业教育改革，建议：(1)定期丰富实习工种，如在实习计划内，就环境工程专业而言，还可考虑电镀、阳极氧化、化学加工等与专业相关的新技术工种的实习；(2)实习内容方面，考虑将所有实习工种进行优化组合；(3)学生在教师指导下设计专业相关的图纸，按图加工；(4)结合专业的具体需求，还可与实习单位共同编著金工实习的特色教材等。

[1] 沈 健. 高校教师创新创业教育能力建设—江苏的理解、实践与构想[J]. 中国高等教育, 2015, (17): 11-13.

[2] 李启彬, 刘 丹, 曾建萍. 固体废物处理与处置课程创新实践教学体系研究[J].四川环境, 2012, 31(2): 85-87.

[3] 李启彬, 刘 丹, 曾建萍. 固体废物处理与处置课程实践教学问题与对策探讨[J].实验室科学, 2012, 15(2): 138-140.

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Discussion on Educational Reform of Metalworking Practice of Environmental Engineering

ZHANG Ai-ping1, ZHANG Tong1, HU Ling-zhi2，FAN Lu1, SUN Ming-chao1

(1.Chemistry&MaterialScienceofSichuanNormalUniversity,Chengdu610068,China;2.WaterAnthorityofPidu，Chengdu611730,China)

Nowadays, innovation and entrepreneurship education becomes the tendency of quality education in utmost universities, and educational reform of practice courses is an important task to implement the education. Metalworking practice is a compulsory course for engineering majors in most universities, which aims to cultivate the acknowledge of machining crafts and improve the practical ability. This paper discussed the approaches and achievements of metalworking practice educational reform from four aspects, practice schedule, practice content, score assessment and advisor quality. This discussion contributes to cultivating environmental talents of innovation and entrepreneurship and boosting the reform of practice courses.

Environmental engineering; metalworking practice; educational reform; innovation and entrepreneurship

2017-01-03

四川师范大学2015年创新创业教育课程“环境工程实践教学创新创业课”(2015-14)；2016年校级质量工程建设项目“基于创新创业教育的非机类金工实习教学改革研究”(2016-06)。

张爱平(1979-)，女，浙江金华人，2008年毕业于西南交通大学市政工程专业，博士，教授，主要研究方向为特种废水处理与再生资源技术、环境教育理论。

G642.0

A

1001-3644(2017)03-0142-05