基于综合项目方式开展金工实习教学的探索

陈瑞兵

（东莞理工学校，东莞 523470）

金工实习是中职学校机械、数控、模具等专业开设的基础专业课。通过该课程让学生接触零件加工的现实场景，并初步了解本专业的学习方向，同时培养学生一定的专业素养和动手操作能力。东莞理工学校数控及模具专业以往的金工实习课程教学主要包含车工、铣工及钳工3 个工种，教学过程是分别对各个工种进行单一且独立的开展，即每个工种计划固定的课时，然后在规定的课时内完成该工种的加工操作学习，课程内容枯燥而单一。教学方式是教师示范操作，然后学生参照示范进行复制性加工练习，基本采取的是“传帮带”模式。这种教学方法只是让学生照葫芦画瓢练习相关的设备操作，形式过于单调且缺少拓展性，只是片面培养了学生的动手操作能力[1]。比如，传统的钳工实习常以图1 螺母的加工制作展开教学，教学过程是教师布置任务并讲授操作要点，然后学生依照教师讲授示范的方法进行操作加工并完成工件制作。学生在学习过程中只是单一地接触到锯削、锉削、钻孔以及攻牙等操作技能，难以系统将各种加工方法进行有机的配合运用。学生完成该工种的学习后对钳工的加工精度及装配要求等无法形成较深的理解。

图1 螺母

1 基于综合项目的方式开展金工实习教学的特点及优势

针对传统金工实习课程教学方法的不足，东莞理工学校数控及模具专业从3 年前便试行以综合性项目为中心开展金工实习的教学方法（综合项目教学法）。该方法借鉴了德国职业教育的先进经验，以现代职业教育理念为指引，着重培养学生的综合分析问题能力、解决问题的能力及团队协作沟通能力，充分体现了以学生为主、教师为辅，围绕项目开展系列探索、学习的学习理念，强调了学习的综合性、拓展性及实用性。经过3 年的实践探索，综合项目教学法收效甚佳，显著提高了学生的综合技能、思考方式及创新能力等。

2 基于综合项目方式教学的实施过程

下面将以制作简易柱塞泵项目为例，阐述基于综合项目方式开展金工实习教学的具体实施步骤。

2.1 实习项目的设计

2.1.1 项目的设计特点及要点

基于综合项目方式开展金工实习教学的关键前提是项目内容的设计。项目内容必须具有趣味性和递进性，同时具有专业理论及实操的综合性。项目既要包含课程的基本知识点和实操特性，又要将各个知识点能有机融合到一块，还必须具有很强的可操作性，实施起来要有循序渐进感，让学生在学习过程中体会到递进的成就感，从而激发其更大的学习兴趣。图2 是一套简易柱塞泵机构，教学中以制作该柱塞泵机构为一个项目开展金工实习教学。该项目运用到的专业知识较多，分别有机械制图、金属材料、机械加工、机械基础以及装配钳工等，具有较强的综合性[2]。

图2 简易柱塞泵机构装配爆炸图

2.1.2 项目包含的知识点及学习要素

综合项目的第一个知识点是读图能力。因为金工实习课程是在一年级第一学期开展，学生接触机械制图课程时间不久，要读懂相关零件图（特别是含剖视图的零件图）及装配图存在一定的难度。这就要求学生要提前学习了解相关的制图知识，并通过完成实训报告的形式提高读图及制图能力。

图3 为简易柱塞泵机构装配图明细。该机构主要用到3 种材料，分别是45 钢、铝及黄铜。学生在学习过程中必须了解这3 种材料的性质及加工特点，进而激发学生拓展查阅学习相关的金属材料知识，最终在教师的指导下选择适当的加工设备及参数。

图3 简易柱塞泵机构装配图

该机构的装配及联接用到了多种规格的螺钉及销钉，因此学生在挑选装配件时必须了解螺钉和销的标记、使用特点、场合等，进而拓展到紧固联接类标准件的选用、查找和采购学习。

图4 为简易柱塞泵机构运动示意图。该柱塞泵的运动装置主要是由2 个铰链四杆机构组成，分别是曲柄摇杆机构和导杆机构。为了保证机构流畅运转，各联接杆的铰链孔位及长度必须精准计算。这要求学生必须学习四杆机构的计算、判别及实际应用场合等知识。

图4 简易柱塞泵机构运动示意图

图3 简易柱塞泵机构由20 类零件组成，除了标准件外，其他零部件都必须由学生自行加工完成。学生实习过程中必须根据每个零件的特点采取相应的加工设备和方法。比如：件1 是机构的底板，零件图如图5 所示，根据该零件的特点主要采用钳工加工完成。学生通过对件1 的加工，了解并掌握钳工中的划线、打样冲、钻床的使用、钻头的修磨、沉孔的加工以及方形通孔加工等加工方法或技巧。

图5 件1 零件图

件15 是机构中的手轮，其零件图如图6 所示。根据该零件的特点，主要采用车削及钳工加工完成。学生通过对件15 的加工，了解并掌握车床的使用及相应的加工技巧，同时接触到车工和钳工配合加工的实际情况。

图6 件15 零件图

件4 和件14 分别是机构中的活塞套固定板及活柱塞，其零件图如图7 和图8 所示。根据该零件的特点，需要采用车削、铣削及钳工相结合加工才能完成。学生通过对这两个零件的加工制作，了解并掌握铣床的使用及相应的加工技巧，同时接触到多工种配合加工的实例，从而学会不同工种加工工序的编制。

图7 件4 零件图

图8 件14 零件图

当学生完成所有零件的加工后，必须对每个零件进行合格性检测，最后进行装配调试。这个环节主要是锻炼学生的检测、修整及装配能力。

2.2 课程教学的开展

教师在教学过程中充当协助、协调的角色，同时提供相关的技术支持。学习内容的具体实施则由学生在教师的指导下自行安排及操作。整个学习过程分为几部分，每部分都要制定具体的实施计划，待任务完成后要进行相关细节的合格性检验。

2.2.1 查阅资料收集数据，制定加工方案

教师每节课前布置学习任务并解释关键问题点，然后要求学生自行收集相关的应用数据。学生以分组的形式开展学习活动，利用课前时间理解消化学习内容，然后查阅资料，收集实训数据，对不明或存疑之处作好记录。组长汇总各组员的疑难问题，然后组织大家交流探讨，逐一解决问题并制定初步方案。这种方式既容易激发学生的学习热情，又便于同学间的相互帮扶，最后在教师的指导下制定加工方案。该方案既可以是个人的也可以组内共设计并共用，且方案中要明确成员的分工及协同任务。

2.2.2 熟悉设备及工作环境

项目具有较强的综合性，实训过程中要用到多种设备及在多处实训场所进行，所以计划中要安排足够的时间熟悉每处的实习环境、系统学习工量具的使用及检测技巧、所用到设备的操作使用等[3]。

2.2.3 组内协作，具体实施

这是教学过程中比较重要的环节，学生要依据设计的方案进行分步实施，最后达到教学要求。这个过程由理论和实操两部分组成。理论方面要求学生通过自主学习为实操提供坚实的理论依据。在此过程中，要完成相应内容的任务书或实训报告，主要是培养学生独立思考及解决问题的能力。因为学生能力存在个体差异，如果有学生在此过程中遇到自身无法解决的问题，可以向教师寻求帮助，以达到所有学生都能完成各自的任务的目的。实操方面则要做到协作探究，求同存异。每个学生必须根据自己制定的方案，按计划独立操作完成任务。假如某个环节确实需要合作才能完成，则由组内成员分工实施。交流协作可以令学生开拓思路，提高协同精神，同时增添了课堂活力。

2.2.4 点拨引导，过程检查

教师在教学实施过程中要巡查并记录学生的学习状况，了解各个小组的学习进度和协同情况。巡查过程中发现学生操作不规范时，教师要及时进行动作讲解及示范。对进度过慢的个人或小组要加强引导，以保证整个班级的学习进度。当记录收集的问题较多时，还要进行阶段性的梳理及讲解。

2.3 课程验收及成果展示

学习过程中，随着学生学习的深入，要提交阶段性进度报告。进度报告大概包含如下3 部分：一是实训加工制作的进度及下阶段计划；二是零件制作过程中碰到的困难及解决方法，并附上具体数据及简明的分析；三是仍然存在的问题，提出自己的解决设想[4]。小组内可以共享进度报告，对已经完成的每个零件按图纸要求进行测量，并与其他已经制作好的配合件进行装配，对不合格零件进行修整或重新加工，直至达到配合要求。阶段性的验收可以培养学生反馈、解决问题的能力，同时巩固形成良好的专业素养（工量刃具保养、工作环境整洁、加工精度的保证等）。

课程结束阶段，教师要组织学生进行课程总结和作品展示。总结或展示内容不拘一格，既可以谈设计思路，也可以说学习感受，又或者谈谈自己对专业的理解等。在此过程中，教师可以进行必要的点评，最后汇总成教学成果。

3 结语

以综合项目的方式开展金工实习是教学上的一个改革创新，提高了学生的学习能动性，培养了学生的综合专业素养。学生在掌握加工操作的同时，学习和巩固了相关的理论知识，在完成综合项目的过程中提高了分析问题、解决问题的能力，可为后续的学习打下坚实的专业基础。