省属农林院校金工实习教学存在问题及改革探究
2022-03-18张甜方梁菲许良元
张甜,方梁菲,许良元
(安徽农业大学 工学院,安徽合肥 230036)
省属农业院校作为地方农业应用型人才培养的主要基地,肩负着为地方农业各战线输送高素质应用型人才的重要责任与使命[1]。它主要面向大学生群体,以本科教育为主,围绕地方农业战略发展需求,培养农业应用型人才。农业工程类专业是农业与现代工业两个独立的产业交叉而形成的一类特色专业,是研究各种工程技术在农业生产上的应用,为农业生产创造适宜的环境、改善劳动者工作条件的一门应用型学科,是农林类高校独具特色与优势的学科之一[2],其学生群体较为庞大[3]。农林院校以农业类、林业类专业为主要学科,培养了具有丰厚农科基础知识背景的学生群体,难以培养出以工科为背景的学生群体,学校建设在经费投入与生源扩展方面不匹配,这在省属农林院校表现得尤为突出[4]。金工实习课程是农业工程机械类专业和非农业工程工学类专业学生的必修课程,具有独特的实践课程性质,在培养学生动手操作、岗位职责等方面具有良好的示范价值[5]。同时,金工实习课程可为学生深入学习专业课提供感知基础。因此,探索符合省属农林院校人才培养的新模式,寻求金工实习课程改革的突破口,提高院校工程人才的培育质量是很有必要的。
1 存在的问题
1.1 安全意识淡薄
金工实习安全是开展一切教学工作的基础。以安徽农业大学为例,金工实习主要从三个方面保障学生实习安全:其一,规章制度,即各个车间墙面上张贴的金工实习安全规章制度和对应工种安全操作规程;其二,口头阐述,即金工实习开课时授课教师对学生口头讲述安全操作规程;其三,监督巡查,即在学生实际操作过程中,教师对工作机床巡视监督。由于学生未踏入过企业工厂,对机械加工过程中存在的危险缺乏认识,重视程度较低,且存在事故不会发生在自己身上的侥幸心理[6]。
1.2 教学模式滞后
现有农林高校金工实习教学依旧采用“讲授—示范—模仿”的传统授课模式[7,8],授课教师直接讲解零件图纸上的尺寸和技术要求,简单分析从毛坯到零件的工艺流程,然后下坯料,示范加工。学生则被动接受,强行记忆。在该模式下,学生不主动思考所学内容,只简单记住示范步骤。这使得教学内容变得刻板,学生实习积极性和创新意识无法被调动起来。
1.3 考核方式单一
成绩测评是检验学生金工实习效果的重要方式,当前仍借鉴理论课程考核方式,即出勤与工件制作品相结合进行评价。此类评价方法在一定程度上确保了学生金工实习的参与度,但无法深入了解每一位学生实践操作技能的成熟度,也不易确保工件加工质量。一些学生存在应付、敷衍心态,请求小组内其他成员协助完成工件制作。上述考核评价体系无法激发学生参与金工实习的兴趣和实训学习的积极性。
1.4 师资队伍需要更新
一方面,高校人事制度未很好解决金工实习教师队伍建设问题,对金工实习教学人员引进未实际考虑,设置门槛较高,低学历技术型人才无法进来[9];另一方面,金工实习教学环境普遍较恶劣,高学历者望而却步。致使一线指导教师更新困难,指导教师数量严重不足。
1.5 硬件条件不足
安徽农业大学机电工程园每年承担全校4 个学院(包括工学院、茶与食品科技学院、林学与园林学院和轻纺工程与艺术学院)近1 000 名学生金工教学实习,同时还为大学生科技创新活动等多层次的实践教学、勤工俭学活动,以及全校教职工科研活动提供场所。然而,目前我院机电工程园有可用数控加工中心2 台,数控车床5 台,数控铣床1 台,电火花数控线切割机1 台,普通车床10 台,普通铣床2 台,刨床2 台,氧焊机2 台,钳工台10 张,机床年龄少则10年,多则40 余年,教学设备过于陈旧,长年累月的超负荷运转,几乎所有机床已丧失原有的机械加工精度。实习期间平均4-6 人共用一台普床,10-12 人共用一台数控车床,20 人共用一台刨床或铣床。机床资源紧张,学生动手时间少,学生的动手能力、实践能力、创新能力培养大打折扣。
2 改革措施
2.1 多措并举加强金工实习安全
相比枯燥的文字,生动的图像和短视频更易被学生接受。在我院每个工种房间内配备一套多媒体设备。首先,通过口头讲述规章制度和安全操作规程,结合多媒体展示机械加工中出现的事故案例,沉重告诉学生违反操作规程可能引发的后果,引起学生对金工实习安全性的高度重视;其次,在车床易误操作或易发生危险的位置,贴上操作提示牌或安全告示牌,如由于学生都是初次接触金工实习,初次接触车床,实训时间短,任务重,在操作过程中易分不清车床的正反转和刀具前后左右移动时对应大、小托板的转动情况,可以在换速杆附近及大、小托板上贴上操作提示牌;最后,通过增设安全装置有效规避部分事故发生,比如在机床控制线路中接入限位开关,该限位开关通过卡盘扳手的重力触发,这样可避免学生在启动机床时,卡盘扳手忘取下,卡盘扳手随车床旋转,高速甩出,打坏机床导轨或砸伤人员[10],再如在车床导轨上安装限位装置,使车座相对三爪卡盘在竖直方向上有一段安全距离,可避免学生误操作使刀具与卡盘相撞。
2.2 理实结合制定金工实习路线
考虑到现有教师业务水平及设备情况,以车床制作锤子为实训案例,制定较为系统化的车床实训内容。现将教学模式上做以下突破:(1)车锤柄。按每组4-5 人,把学生分成若干小组,要求每组学生根据锤柄零件图,商讨制定一套锤柄机械加工工艺路线图,并着重细化工艺路线图中基准选取和工序顺序安排部分,然后再按工艺路线图加工。最后,教师根据工件生产效率和加工质量情况,点评各小组所设计工艺路线图的优劣,从基准选取、工序顺序安排等方面分析工艺路线图。最后撰写实习报告。(2)车锤头。教学模式同车锤柄,不同之处在于,学生在制定锤头机械加工工艺路线图时,着重细化工艺路线图中工序分散与集中及每道工步的切削用量。授课教师从已加工锤头的生产效率和表面粗糙度方面分析各组制定工艺路线图的优劣,讲解工序集中与分散及切削用量对机械加工的影响。(3)撰写实习报告。可将理论知识与实践内容相结合,促使学生由被动接受到主动思考,再到乐于实践,还可大大提高学生主动参与金工实习的积极性[11,12]。
2.3 多元考核激发学习兴趣
制定灵活的考核机制,针对不同专业需制定差异化的金工实习教学任务和考核目标,应注重培养学生金工实习兴趣的多元考核。相关举措如下:非农业工程工学类专业传统车床、刨床、电焊等工种实习时间压缩,适当增加数控车床、3D 打印机、激光线切割机等现代化工种实习时间,使学生感受到科学发展带来的便捷,厚植爱国主义情怀[13];农业工程机械类专业应注重金工实习与学科竞赛有机结合,利用数控车床、3D打印机、激光线切割机等现代化工种进行结构件和复杂曲面零件加工,有效培养了学生三维设计、CAD 机械制图、零部件加工工艺和实际试制加工能力,形成以学促赛、以赛带学的良好学习氛围,既培养了学生创新实践能力,又带动了学生开展金工实习的积极性,形成双赢局面。
2.4 建立灵活用人制度
高层次人才已成为促进学校发展、提高学术竞争力的关键要素,高层次人才对高校的可持续发展能力、整体实力和水平以及未来发展起着至关重要的作用。高校引进人才要求越来越高,按现行安徽农业大学人事制度及金工实习教学现状,机电工程园近几年出现难引进一线教学人员的困局,师资队伍建设乏力。本文就学校金工实习一线教学人员引进问题提一个设想:根据各二级学院人才培养方案,确定金工实习课程开设需求,结合学校对在职教师每次带金工实习人数的限制要求,拟定金工实习需开设工种和相应一线教学人员数量,人员不足的地方,学校参照当前社会同级别技工年收入水平的额度,每年向分管机电工程园的二级学院拨总款(人数乘以额度),分管机电工程园的二级学院负责向社会招聘,并签订用人合同[14]。
2.5 重视并提升金工实习硬件水平
学校层面应加大对金工实习实践教学重视力度,制定相关政策,划拨专款用于引进先进制造设备,如多轴数控机床、3D 打印机、激光线切割机、柔性制造技术设备等,逐步建立现代加工中心,满足学生多路径、多渠道的锻炼需求。对于已有设备,学校每年定期组织专员进行检查、维修和保养,确保教学设备正常运行,保证教学设备精度,满足学生实践要求[15]。
3 结语
金工实习是工科专业理论联系实际的重要一环,可全面培养学生实际动手能力、综合分析能力和处理复杂事务能力,为学生学习公差配合与测量技术、机械制造工艺学、金属材料热处理、机械制图等专业基础课程奠定实践基础,其实践教学改革工作均受各省属农林高校高度重视。本文剖析了安徽农业大学工学院金工实训中心实践教学中存在的安全性、教学模式、考核方式、师资队伍和教学硬件等问题,对金工实习课程体系提出了改革举措,为其他省属农林高校金工实习教学改革提供参考。