电子信息类院校金工实习课程实践探索与设想

王 培

南京邮电大学工程训练中心 江苏南京 210023

在世界各国都大力发展制造业的背景下，制造业俨然成为一个国家综合国力的重要指标。南京邮电大学作为省级电子信息类高等学校，培养学生的工程思维、工程能力和工程素养是学校人才培养的重要任务之一。工程训练中心作为南京邮电大学学生工程能力实训的重要平台，在课程设置、教学方法上需要根据学校实际进行积极探索，并对目前的不足进一步改进，才能在教学中打造好实践环节，培养出综合素质强的工科学生。

1 金工实习课程的目的和作用

金工实习是教授学生机械制造基础理论知识、展示机械制造过程和工艺体系并培养学生动手能力、创新实践能力的教学平台。南京邮电大学本科生的金工实习在大一下学期或大二上学期进行，它是学生在校期间首次接触的生产实际活动，是学生提高工程素质的重要渠道[1]。在近乎实际生产的环境下，学生通过听课、上机模拟和实际操作，能真切体会实际生产的过程，包括加工工具选取、工艺制定和加工中遇到的实际问题，能拓宽机械制造知识体系、提高动手能力、升华创新能力。

2 工程训练中心在金工实习硬软件设施上的积极探索

国务院提出要重点突破和发展高档数控机床等智能制造装备的战略任务，而且当今互联网技术、计算机技术高速发展并用于生产过程，工程训练中心在响应国家号召和突出电子信息类高校特色方面努力探索，采购新型设备和系统、改进教学方法，并取得了一些实际成果。

2.1 扩大数控装备在教学仪器设备中的比例

在工程训练中心建设之初，就已经采购了15台数控车床和4台加工中心。后续又采购了3D打印设备、电火花线切割机床和激光加工机床。数控装备是机械、电子和控制的集成产品，有利于学生紧跟时代脚步，了解新型设备、制造工艺和编程方法，对于其自身的电子信息类专业学习也有促进作用。

2.2 新型多媒体教学设备、各类软件和互联网技术应用于实际教学

(1)工程训练中心专门为实训建设了一个标准机房，可容纳80人同时上课，机房内有多媒体投影设备、中央控制设备、计算机等硬件，也有数控车床仿真加工软件、师生数据共享平台等软件，教学中可充分利用当前计算机技术的发展成果，在共享资料、演示教学和模拟操作中提高教学效率。

(2)学生使用仿真软件熟悉数控车床的基本操作和加工工艺，在实际操作时就以“有经验者”身份参与实训，不会造成手忙脚乱的情况，使得实际操作更加安全有序。理论课上的知识和模拟操作，可作为实际加工的辅助手段，解决学生的一些困惑和不解，提高整个课程的教学效果。

(3)数控机床的程序编写可根据图纸复杂程度分为手动编程和计算机自动编程两类[2]。工程训练中心引入CAM软件CAXA，学生可根据自行绘制的复杂三维图形，使用计算机自动编程，了解常见的数控程序生成方法。

(4)在数控机床的演示操作中，因设备舱门小，学生众多，存在部分学生看不到教师演示操作的情况。针对这一问题，工程训练中心引入“智能工厂”模式，将教师的演示操作通过摄像头投放到大屏幕上，解决了学生不易观察的问题，而且视频可以保存下来，发布到网上，方便学生课后复习或新同学课前预习。

3 根据实际探索新的教学方法

(1)钳工和数控车床有时会接待2个班学生一起实训，在教师配置上，采取两人合作模式，一位主讲，一位专职答疑。在主讲教师讲授过程中，负责答疑的教师巡视学生的操作，及时解答学生的问题，提高了教学效率。

(2)数控车床仿真操作步骤相对烦琐，从开机到确定加工工艺、对刀、设置参数、编写程序进行加工，教师必须进行多次讲解和演示，且效果不甚理想。现使用了数控共享平台，将操作步骤写成详细的电子文档、将仿真的过程录制成视频共享给学生，学生不仅可以在机房观看，还可以在宿舍通过访问FTP地址下载共享材料，提高了学生学习效率和学习自主能力，也减轻了教师的教学负担，收到了良好的教学效果。

(3)在教学中，学生的理论基础和动手能力是有限的，把整个工件的加工过程一次性全盘讲出，大部分学生是接受不了的。所以，教学实际中采取“讲一段，练一段”的教学方法，把困难分成几段，依次解决，学生也更加容易接受，教学效果更好。

4 未来需继续探索优化的方面

4.1 加强师资队伍建设

现今的教学设备多是数控机床，需要教师在编程、机械工艺等方面有所积累，熟练操作。还需要教师具有高度责任心和创新意识，才能胜任日益复杂的教学任务，培养学生工程能力和创新水平。未来需在教师理论和技能培训上下功夫，如参加技能比赛、去工厂锻炼、与职业院校交流。

4.2 优化教学内容

目前，学生的实训内容是在传统车、铣、钳基础上新增先进制造内容，新旧直接堆叠，没有形成课程体系。不同课程内容直接灌输给学生，头脑中不容易形成完整的知识结构。可以增设机械制造概论的相关课程内容，学生在全方位了解机械制造后再去实践不同课程内容，会融会贯通，收到不一样的学习效果。各个课程的讲授过程中，可以穿插其他工种的内容，使得学生在对比中将不同课程内容串接起来，初步形成机械制造理论体系。

4.3 创新教学形式

当前的课程还是以直接讲授为主，学生之前没有机械制造的理论和实践基础，专业教学模式拘泥于传统单一教学。通常较少出现综合性实践教学环节，在促进学生主动性和创造性方面有较大缺陷[3]。以培养下一代工程师为目标的CDIO工程教育模式[4]，即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)与运行(operate)，是在项目驱动下，学生自主完成设计、加工的全过程。学生成为真正的主体，教师从主导的角色演变为辅导和服务的角色，只有在疑难问题的解答和建议、工具提供、资源保障等方面发挥作用。课程实现形式也可以是多样化的：小组讨论、自主学习、自主设计、课程答辩。这样能充分调动学生的学习积极性，增强创新能力和团队合作能力。

5 结语

近年来，工程训练中心在硬软件设施、教学方法上进行了有效探索，也取得了一些成绩。但随着教学任务的日益复杂化、学生需求的多样化，必须再接再厉，进行新的探索和实践，才能符合国家培养复合型人才的战略、达到学校人才培养的方针目标。