以工程实践为导向的引导式教学在生产实习中的应用

田如锦，丁志敏，沈长斌

(大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 116028)

在经过理论课程学习和认知实习之后，工科专业学生必须完成生产实习这一必不可少的实践教学环节。生产实习的根本目的在于通过学生深入企业生产一线，与生产实际实现近距离接触，加强理论联系实际，进一步掌握、巩固和综合运用专业知识，为后续毕业设计、就业和深造奠定坚实基础[1]。但是，受到学生数量过多、实习成本过高和企业社会责任感降低等诸多因素影响，生产实习的效果往往不太理想，抑或很难达到预期的效果[2-4]。因此，对于各类工科高校而言，如何采取合理措施改变当前所面临的困局以及加强和提高生产实习教学质量，都是一个无法回避和迫切需要解决的课题。

引导式教学模式是基于“学生为主体、教师为主导”建立。教学过程中特别强调体现师生的主导与主体作用，改变学生常规学习方式，着重引导学生主动参与教学活动，激发主观能动性，促进思考和质疑，培养其创造性思维、独立分析与解决问题的能力[5-8]。鉴于生产实习在金属材料专业课程体系的特殊地位和必要性，特别是对学生未来职业规划的重要影响，在生产实习过程中采用引导式教学模式是完全可行性和必要的。同时，这种实习模式的顺利实施必将拥有广阔的前景。

一、教学思路

引导式教学是以问题为主线、力求实现教学活动全方位立体化的发展性教学模式。在生产实习过程中，其基本教学思路主要围绕4个方面展开，如图1所示。

首先，问题的提出要满足生产实习的教学目的与内容，必须结合学生知识水平、实习企业的实际经营状况，确定合适的生产实际问题，并使之能够遵循引导式教学始终贯穿生产实习过程的核心思想和原则。

其次，问题的解决是一个循序渐进的过程，不能一蹴而就。针对所提出的问题，学生需要查阅资料、小组讨论、计算验证和深入分析，从“被动接受”转变为“主动探究”。

再次，问题的总结在于归纳和提炼，是认知结构的有效和必要过程。合理结论的获得有助于培养学生的语言表达和逻辑思维能力。

最后，问题的拓展不是要求学生满足于现有问题的解决，而是应密切追踪专业（行业）发展趋势与变化，既要温故也要知新，从而使知识体系进一步完善与升华。

图1 基本教学思路示意图

二、必备条件

与传统教学相比，引导式教学尤其突出体现学生的主体地位。因此，为了保证引导式教学在生产实习过程中的顺利实施，学生应在思想和专业技能上做好充分准备。

一方面，提前播放实习企业的录像资料，使学生对企业生产环境相对较差（如高噪音等）有足够的心理准备，避免因达不到预期效果而产生落差，从而对生产实习失去兴趣。另一方面，学生除了要回顾所学专业知识外，还要收集实习企业的资料和了解相关产品的技术信息。同时，在已掌握相关理论知识的基础上，学生要有较强的专业自信心和对企业产品及工艺的好奇心，敢于质疑和发表自己的见解。

不同于传统教学，尽管教师在引导式生产实习教学过程中不再居于主体地位，但是并不能借此否定教师的主导作用，即始终不能脱离教师的引领、指导、总结和评价，这无疑对作为教学主导者的教师提出了较高要求。

一方面，教师必须具备扎实的专业理论基础知识和丰富的工程实践经验。另一方面，教师必须具有较强的组织、协调和应变能力。也就是说，只有在教师充分了解和结合学生的专业知识掌握程度、企业产品及运行情况和行业发展趋势的前提下，才能设置有专业特色的高质量问题，并引导整个问题链在短期内顺利完成。

除了学生和教师之外，作为生产实习的平台和载体，企业也是生产实习过程中必不可少的角色。如果没有企业的积极参与和配合，生产实习必然失去存在的意义，学生必将失去近距离接触生产实际的机会。这就要求所选实习企业不仅要具备良好的经营状况、生产类型、装备条件和技术力量，还必须乐于接纳和参与实习教学任务以及满足专业教学需求。

三、教学实施过程

金属材料专业的生产实习具有很强的工程实践性和综合性，主要涉及零构件的机加工和热加工工艺的制定和实施，旨在培养学生解决材料相关工程问题的能力。这意味着其教学过程既不能脱离课堂基础知识和理论的积累，还必须依靠和联系生产实际来进一步理解和巩固理论知识，并将其更好地指导和应用于生产实际。

（一）前期针对性讲解

对于学生、学校和企业来说，安全都是无法回避的重要问题，也是保证生产实习顺利进行的必要条件。因此，实习前要详细讲解热加工（尤其是热处理）生产的安全知识和规章制度；了解实习企业内主要设备布局、热处理炉的结构、运行原理和操作规程；熟悉企业所生产的零构件类型、结构特点、功能、基本工艺流程及检验方法，了解实际操作要领和生产管理环节以及不同零件的热处理缺陷特征及其产生原因和应对措施。

（二）中期深入化引导

由于学生已经明确实习内容和相关注意事项，如何选择和确定合适的切入点成为决定引导式教学效果的关键问题。简而言之，就是必须坚持“忠于教材,又不囿于教材”的原则，不仅要符合学生实际情况，还必须与行业发展趋势、课程目标和毕业要求相结合。在教学实施过程中，着力引导学生仔细观察零构件在工艺、结构和性能上的细微变化，鼓励学生勤于思考和敢于质疑，重视和充分发挥学生的个性化思维与创造性,更加有效地培养学生科学探究与创新意识的核心素质。

大连机车车辆有限公司热处理车间是大连交通大学（以下简称我校）金属材料长期合作的签约定点实习基地，主要负责不同零构件的热处理工艺制定与实施，所生产产品尤其以机车走行部分的零件居多。作为一所以轨道交通为特色的高校，学生尤其对机车（如和谐号）充满好奇心，自然想近距离一睹芳容。如此一来，便可以从学生对企业的兴趣点出发，入厂后首先带领学生参观装配完成的机车。然后以机车结构为切入点，结合车间的产品（零件）实际生产情况，直接把零件分配到每个小组或个人，要求学生从这些零件在机车走行部中的部位和功能入手，主要内容包括如何进行零件选材、是否需要热处理、选择哪种热处理工艺、如何确定相关工艺参数、热处理会影响哪些性能、热处理过程中会产生哪些缺陷、如何避免缺陷、采取哪些合理措施进行改进等等。在此过程中，学生针对各自所分配的零件进行相关资料查阅、收集和调研。

显然，借助这种层层递进的学习方式，一方面可以引导学生把所学过的金属材料学、热处理原理与工艺、机械原理与设计、材料力学性能等课程有机联系起来，而不再是一个个孤立、晦涩难懂的知识点。另一方面，这些实物零件更加直观感性，同时热处理设备及工艺自动化流程更加具体化，学生不再觉得枯燥乏味，更有兴趣投入精力并深入生产一线，切实体会机械设计、制造和热处理和装配的全部过程，从而丰富其综合性工程实践背景。在整个实习过程中，始终围绕工程实际问题为主线，学生带着问题链在企业车间进行跟班实习，针对具体零件的现行制备工艺完成深入验证、分析讨论，并提出相应的工艺改进方法和试验。

同时，对于学生在生产实习过程中可能出现的认知障碍，可以采用图示、模型、视频和录像等多样化手段辅助教学。遵循“学起于思，思源于疑”的道理，学生就生产现场的问题与企业技术人员交流心得体会，了解先进的生产技术和迫切解决的实际问题，探讨技术革新的方法与措施，进一步加强知识传授与工程实践有机结合。

除了在大连机车车辆有限公司定点实习外，为了拓宽学生的专业视野，生产实习也需要在不同的企业进行，因时间所限其形式主要以短期实践或参观为主。由于实习企业的经营范围和产品发生变化，引导式教学的切入点也必须适时调整。如在大连弹簧厂实习时，则从生活中随处可见的弹簧用途引导学生熟悉卷制—热处理—端部加工—检验等弹簧制造基本工艺流程。

近年来，我校金属材料专业学生的实习单位涵盖了路明发光材料集团、大连多摩冶金有限公司、大连康丰科技有限公司、大连渤海轴承集团有限公司、大连机床集团有限责任公司、大连森岗刀片有限公司、大连爱信金属制品有限公司等大中型企业。实习企业间的差异不仅在于产品，也体现在经营理念和管理方式上。尽管实习时间有限，但由于不同企业的切入点差异，更易于激发学生兴趣，从而使学生在短期内熟悉了材料制备与应用、冶金和成型技术，以及全面了解弹簧、轴承、机床、刀片等金属制品的生产过程。正是由于在不同企业的实习或实践经历，从根本上打破了学生简单地认为只能从事热处理相关工作的理念，就业面得以逐年扩大，快速适应不同的材料和机械等企业环境和承担岗位职责，既可以在一线从事现场管理与技术工作，又可以从事产品质量监督与检验。

（三）后期精细化总结

除了实习中期多加点拨和指导外，后期教师还需要引导学生就所承担问题进行小组与小组或人与人间的交流和讨论，完成小组或个人的阶段性总结（包括见解、建议和感想等），将具有共性的表观现象或问题提升到一定的理论高度，从而实现相互促进、共同进步的目的。

此外，综合考虑学生的知识储备、学习习惯与方法、接受能力等因素，切实从学生的实际情况出发，教师进一步对典型案例内容进行归纳、总结、分析以及重点及难点精讲及评价，使生产实习内容所涉及的知识更加系统化和规范化，真正理解材料成分—组织结构—工艺—性能之间的相互关系。如此一来，学生对每个实际工程案例都有一个明确的综合认识和理解,把材料与机械等专业基础知识和工程实践有机结合起来，真正意识到提高生产效率和降低生产成本在企业生产中的重要性，便于学生在后续的职业生涯中能熟练地运用理论知识去指导和解决更多的生产实际问题。

与此同时，应给予学生一定的时间和空间对行业或学科的发展进行独立思考，如学科前沿的新材料、新工艺是否可以应用于企业的现有产品，以及如何通过高度自动化来提高加工过程的效率等等。生产实习只是完成角色转换的一个过渡阶段，并不是学习过程的终点，学生仍需不断关注行业的发展前沿和技术革新，丰富和完善自己的专业知识和职业背景。

四、考核方式

考核是生产实习教学管理过程中的重要组成部分，是检验学生掌握知识和动手能力的手段。为了全面客观地评价学生的实习效果,摒弃单纯考查实习态度、纪律情况和实习日记的考核方式，以简化的实际工程案例（零件）为内容，引导学生根据生产实习过程中的资料查阅、现场考察与分析对企业现有生产工艺过程进行评价，结合所学理论知识和实践经验解决实际问题，提出有助于改进生产效率和产能或自动化程度更高的工艺方法和路线，并据此撰写实习报告。在此基础上，结合参与积极性、团队协作能力、交流沟通能力、分析和解决问题能力等方面进行综合考量，促使学生在进入工作岗位后能快速融入到实际生产中，成为企业的技术骨干和中间力量。

五、教学效果

对于工科专业学生而言，生产实习是一个不可替代的近距离参与学习生产实际的重要实践教学过程，具有连接专业学习阶段与企业生产一线间的纽带与桥梁作用。不同于传统教学模式，引导式教学使生产实习教学活动全方面立体化，学生始终处于主体地位，教师处于主导地位并负责引导。“引导式”教学模式激发了学生的创造思维能力,巩固和加深理解所学理论知识，使某些抽象、孤立的理论知识点更具体和直观，并形成为一个有机整体，实现了由被动到主动参与生产实习的局面，有利于培养学生理论联系实际和综合应用专业知识的能力。但是，受整体的教育环境、企业经营效益、教师工程背景、学生学习态度、基础知识积累、学习时间等诸多影响，仍需不断完善和改进不足之处，以便充分发挥引导式教学的积极作用并使学生无论在思想还是行动上真正参与到生产实习中来，才能最大程度达到生产实习的目的和提高生产实习的质量。

通过对4届学生的跟踪调查与用人企业的反馈意见表明，毕业生能够在短期内完成“从学生到技术人员”的角色转换并快速适应工作岗位，受到了学生及许多用人单位的肯定与好评，尤其是实现了实习企业间培养和用人的双赢。

六、结语

针对培养精于专业、合于专业为核心素质的工程技术人才面临的问题，通过引导式教学模式在生产实习中的探索与实施，可见其对学生的职业规划具有显著的实效行和长效性，即实现了生产实习效益最大化，充分体现了高等工科教育与企业生产及社会实践相结合的本质。在保证完成认知与基本技能实习的基础上，不断完善和改进实习过程，增加综合实践训练，注重对学生转换角色的培养，将专业理论与工程实际有机地联系起来，充分地调动了学生参与实习的积极性，彻底扭转了学生从“被动参与”到“主动参与”的局面，激发了学生学习的主动性。对于培养学生的工程实践能力和创新精神以及快速提高学生的独立工作和适应社会能力无疑是必要和有益的。引导式教学在生产实习中的应用为各工科高校大学教学模式的革新提供了全新的借鉴思路。