基于能力遞進的金工實習創新改革與實踐探索

方海生, 樓建忠, 趙夏明, 葛建華

(浙江機電職業技術學院 機電技術訓練中心, 浙江 杭州 310053)

基于能力遞進的金工實習創新改革與實踐探索

方海生, 樓建忠, 趙夏明, 葛建華

(浙江機電職業技術學院 機電技術訓練中心, 浙江 杭州 310053)

結合浙江機電職業技術學院金工課題組在趣味性實踐課題開發、綜合性實踐課題的開發、6S職業素質的培養、雙休日工程以及在各級技能競賽中獲獎項目取得的經驗,提出了以產品制作為載體、能力遞進的金工實習創新改革思路。以雙休日工程實訓室建設為基礎,建立了一條從講解示范、雙休日工程到各級各類競賽、學創新基金創新能力遞進的金工實習創新教學模式。

金工實習; 雙休日工程; 創新能力; 學習模式創新

創新是人類特有的認識能力和實踐能力,是人類主觀能動性的高級表現形式,是推動民族進步和社會發展的不竭動力。建設創新型國家是國家發展戰略的核心,是提高綜合國力的關鍵[1-2]。

心理學研究表明:當人的雙手作精細靈巧的動作時,人腦中那些特殊的、最有創造性的區域的活力會被激發出來[3]。可見,實際的操作訓練對培養學生創新思維、創新能力是十分重要的。例如盛行于美國的“木匠教學法”使學生始終處在一種具體的操作之中,從而鍛煉了他們的想象力和創造力。金工實習是一門實踐和理論綜合的技術基礎課,是學習機械專業課程必不可少的先修課程。目前金工實習的課程教學目標是“學習工藝知識,增強工程實踐能力,提高綜合素質,培養創新精神和創新能力”[4]。認真思考在金工實習中存在的問題并不斷地加以改進,對創新型人才培養目標的實現有著十分重要的意義。

1 金工實習存在的問題

目前金工實習的基本內容是車、銑、刨、磨、鉗、鑄、鍛、焊等基本工藝知識和基本操作。金工實習件一般是手柄、墊塊、榔頭、手輪鑄造、剪板、彎板、焊板。我校機械類普高班(普高升高職班)安排4周的金工實習,機械類職高班級(職高升高職班)和非機械類班級(如企管、經貿、會計)安排2周的金工實習,實習時每周或每半周進行一次工種輪換。目前金工實習存在以下一些問題。

(1) 在金工實習中,所有的學生使用同樣的加工設備、工具、材料、操作方法,做出同樣的實習件,僅僅是集體進行模仿,難以調動學生的積極性和創造性[5],這種“求同”式教學不利于達到培養“求異”式創新思維的目的。

(2) 實習件并不能和專業知識緊密聯系起來,也沒有課程之間的知識融合。例如在實習件上不能體現企管專業和模具專業的區別,也不能體現機械制圖、機械制造基礎和機械設計的知識融合。

(3) 現有的實習方式強調掌握各工種操作技能,強調學生動手能力的培養。但學生學習的技能也是相對獨立的不同工種的操作方法,缺少產品制造的整體聯系[6]。

(4) 在金工實習中,學生通過實際操作學到的知識非常有限,如鉗工實習長期以制作榔頭等簡單實習件為主,而對裝配技能的訓練較少,學生獲得的只是一些零散的工藝知識和簡單的操作技能[7]。

2 金工實習的改進方案

根據在金工實習中存在的問題,很多學校也提出了以下有意義的改進方案。

(1) 引入多媒體技術。隨著多媒體技術的大量應用,很多復雜的操作技巧可以利用動畫、圖片、聲音等多媒體形式表述出來,并且可以重復,與傳統教學口傳手授方式相比,優勢突出,效果明顯[8]。

(2) 校企合作共建實踐教學基地。充分利用企業的產品、市場和技術優勢,努力實現校企合作共贏[9]。

(3) 綜合實習。金工實習由原來單一工種的工藝實習改為以零件制造全過程為核心的綜合實習。零件制造的全過程一般為:下料—預先熱處理—切削加工—最終熱處理—精加工—檢驗—成品,通過綜合實習,使學生對零件制造全過程有一個較完整的認識[6]。

(4) 項目化實習。如中國計量學院實行項目化實習,實習時間共5周,其中前4周用來學習加工設備的基礎知識和操作方法,包括車、銑、刨、磨、鉗、鑄造和數控車、數控銑等,最后1周進行綜合性的實訓,即根據具體的設計方案進行項目化實習。實踐證明,該教學方式不僅提高了學生的學習興趣,而且有利于培養學生的創新能力,提高了金工實習教學的質量[10]。

(5) 結合其他課程。如把機械設計、機械制造和金工實習結合起來[11]。

(6) 分層次、分階段、模塊化教學。例如長沙大學將金工實習分為基本操作技能的訓練、先進的技術技能訓練、綜合實際應用訓練等3個階段[12]；華中農業大學將金工實習分為基本技術技能訓練、先進技術技能訓練、綜合素質訓練3個階段[13]；浙江科技學院將機械類的3周金工實習按“認知訓練、項目訓練、綜合創新訓練”各1周的順序安排,對實習內容采用模塊化教學方式[14]。

各個學校提出的方案在本校試行都有一定的效果,但缺少從學生自身創新能力提高方面對金工實習的思考。筆者針對目前金工實習教學過程中出現的問題和培養學生的創新思維和創新能力,提出了創新能力遞進的金工實習教學改革方案。

3 創新能力遞進的金工實習教學改革實踐

一般學校的金工實習教學連續安排在1～4 周內進行,而雙休日工程在每周六進行。筆者認為基于雙休日工程的創新能力遞進金工實習教學可以較好地解決金工實習中存在的問題,較好地培養學生的創新思維和創新能力。教學改革思想與方案有如下3個重點內容。

3.1 推行遞進的金工實習教學改革方案

推行“講解示范—操作練習—金工實習考核—成立學生創新小組—雙休日工程—雙休日工程考核—經選拔參加各級各類競賽項目、校級學生創新基金”的教學方案。在金工實習入門教育時,除了進行常規實習內容講解和安全教育外,還要講解雙休日工程,明確連續1～4周的實習內容,為雙休日工程打基礎。在雙休日工程中抽出一部分時間講解各級各類競賽項目,明確雙休日工程的實習內容為競賽項目打基礎。這樣就建立了一條從講解示范經雙休日工程到各級各類競賽、校級學生創新基金的創新能力遞進的上升通道。

雙休日工程項目經專業教師認可可上升為畢業設計課題,也可與專業教師合作把畢業設計課題、研究課題轉化成雙休日工程項目。這樣,如同研究生離不開實驗室那樣，高職生也離不開實訓室。該方案強調了高職生在實訓室中成長的重要性。

在方案實施過程中,成立學生創新小組是最重要的,這是小組合作學習的一種形式。根據筆者的經驗,創新小組以3～5人為好,小組設1名隊長,教師管隊長、隊長管隊員,形成一個微型的組織，經過一段時間的磨合，這個創新小組就能夠自動、自發地開展工作。小組合作學習從學生主體的認識特點出發,創造了寬松、愉悅的學習環境,巧妙地運用了學生之間的互動,使他們人人有機會發表意見、人人有機會動手實踐、人人都是學習的主人。創新小組在促進學生情感交流、互幫互助、培養創新思維和創新能力方面起著積極的作用。

創新小組在雙休日工程中選擇一個設計制作題目,產品須是小型的、完整的產品(包括機、電的內容),并具有實用性、經濟性、結構合理性。學生在課余查找資料和進行市場調查,自行設計作品、選擇加工方法。方案經教師審閱通過后進入制作階段,學生按設計要求在指導人員的協助下獨立完成。對于實習中心沒有的材料和一些標準件,要求學生自行購買,完全置身于實際工程的環境中。部分學生反復修改設計方案,使方案更合理、更成熟。雙休日工程項目結束后,創新小組要提交總體設計報告和制做的產品,以此作為雙休日工程的考核成績。

3.2 在常規金工實習中安排形式多樣的創新教學

例如在鉗工實習時,學生在完成教學大綱中規定的鋸、銼、鉆孔、攻絲、劃線等實習內容之外,安排一定的時間讓學生根據自己的愛好和意愿,獨立設計自己喜愛的鉗工產品,并自行加工制作。

對于機械類普高班(普高升高職班)的學生,由于極少接觸工程知識,其工藝知識、操作技能幾近空白,所以金工實習的操作練習階段可以設計趣味性的題目吸引學生,培養學生的創新思維和創新能力。

對于機械類職高班級(職高升高職班)已有金工實習的經驗,可安排能激發學生創新意識的綜合訓練,從而培養學生的創新思維和創新能力。

3.3 建設以產品制作為中心的雙休日工程實訓室

根據創新小組的需要,必須大力建設以產品制作為中心的雙休日工程實訓室。例如把機加工設備、鈑金設備、快速成型設備、非金屬材料成型設備、電工電子設備、材料間集中在一起,這樣不但便于管理,而且也開闊了學生的思路。也可根據產品的特點建立雙休日工程專項實訓室,如LED燈的設計和制作室,鐵藝設計和制作室、銅藝設計和制作室、陶藝設計和制作室。使這些雙休日工程實訓室也能為學生的創新和創業打下良好的基礎。

4 我校金工實習改革的實踐探索和成效

我校在開展創新教育中,把重點放在激發學生的創新意識、培養用創新思維觀察事物的習慣這兩方面。筆者還認為:在開展創新教育的同時,還要繼續重視實施基本素質教育,比如遵守6S(seiri、seiton、seiso、seiketsu、shitsuke、security)規范等,這些也是創新的基礎。目前我校的創新能力遞進金工實習教學改革已在以下幾個方面取得一定的成效。

4.1 趣味性實踐課題開發符合學生的需要

為了有效激發學生對金工實習的學習興趣,既使他們學有所獲,又能夠看到自己實實在在的勞動成果。根據大綱的要求,金工實習教研室的教師分別開發了加工小酒杯、小亭子、五角星、序號牌等具有直觀性和趣味性的金工實習內容(見圖1)。這些實訓內容牢牢地吸引了學生,激發了學生的學習興趣、創新意識和創新思維,最后學生輕松愉快地完成了實習內容,并可以把如工藝品一樣的實習件留作紀念。

圖1 具有直觀性和趣味性的實習內容

4.2 綜合性實踐課題的開發

綜合性實踐課題的開發使學生產生了綜合性思維,解決了綜合性的應用和創新能力的培養。

目前,金工教研室開發了手動壓力機系列的綜合性實踐課題(見圖2),涉及車、銑、鉗、磨等加工工藝。目前已在實習時間為2周的機制班級、實習時間為4周的數控班級進行了教學實踐,取得了很好的效果。在雙休日工程中要求學生設計千斤頂系列、夾具系列,也取得了一定的效果。

圖2 手動壓力機系列

4.3 基本功和6S職業素質的培養

在生產一線的技術創新中,往往都離不開高超的實踐技能,所以在教學實習中還是要關注學生基本功的培養,它是將來實現崗位創新的基礎。我校金工實習強調三基訓練(基本理論、基本操作和基本素質)。三基訓練雖然比較乏味,但這是必不可少的。如我校對機械類班級的機械加工的基本操作要求是銼平一個面、車精一個圓、銑準一個槽、鋸直一條縫、磨出一條刃。

在教學現場實施6S管理,通過看板和宣傳欄建設、工具箱整理規范、工具定置(見圖3)等措施,對教學全過程進行規范管理。在實習成績評定中增加6S現場考核內容,這些辦法能有效規范學生的行為,有利于養成良好的職業行為習慣。扎實的基本功和6S職業素質也是實施崗位創新的基石。

圖3 工具定置

4.4 雙休日工程的創新設計和制作

在雙休日工程中強調學生的自我設計和制作。有的學生設計制作出亭臺、校標、帆船、小提琴等藝術作品(見圖4)；也有學生對制作綜合性機械裝置感興趣,設計出高樓逃生裝置、手機控制曬衣機等。在雙休日工程中學生充分發揮了自己的主觀能動性,勇于創新,達到創新教育的目的。

4.5 技能競賽

我校將金工實習與機械設計類競賽相結合。根據競賽項目類別,金工教研室指導教師承擔的競賽項目是浙江省大學生工程訓練綜合能力競賽、浙江省大學生機械設計競賽。大賽經創新小組申請報名后按初試(設計說明)、復試(校內比賽)進行選拔。金工教研室指導教師組織學生參加“2012首屆浙江省大學生工程訓練綜合能力競賽”取得高職組一、二等獎各1隊，參加“2014第二屆浙江省大學生工程訓練綜合能力競賽”取得高職組一、二等獎各2隊，參加“浙江省第十屆大學生機械設計競賽”獲得高職組一等獎1隊,在浙江省“合興杯”第十一屆大學生機械設計競賽中獲得專科組一等獎2隊,二等獎2隊,三等獎1隊,國賽二等獎1隊。金工教研室指導教師還組織學生參加了挑戰杯、發明杯競賽和創新基金項目并均有獲獎,個別項目還取得了專利。

5 總結和展望

創新能力遞進金工實習教學改革是我校金工實習教學改革方向,這個方向打開了學生創新能力的上升通道,充分調動了學生的積極性,發揮了學生的創造力,提高了學生的創新思維和創新能力。我校金工教研室指導教師通過積極開展金工實習教學改革,在大學生的創新思維和創新能力培養方面取得了一定成效,為我國的創新教育貢獻了自己的智慧和力量。今后，依靠雙休日工程這個平臺,金工教研室指導教師會與專業課教師共同合作開發光機電的綜合性金工實習項目或是小型機器人項目,期待雙休日工程項目可以部分達到更高的的水平。

References)

[1] Schumpeter J A.經濟發展理論[M].何畏,譯.北京:商務印書館,1991.

[2] 于大泳.創新型國家建設面臨的挑戰與對策[J].科教導刊：電子版，2013(9)：12.

[3] 劉繼文.美國小學風行“木匠教學法”[J].小學教學研究,2003(6):40.

[4] 傅水根.探索工程實踐教育[M].北京:清華大學出版社,2007.

[5] 張春平,陳勇,初建崇.金工實習開放式教學探析[J].實驗技術與管理,2011,28(12):139-140,144.

[6] 葉云,王志云,王獻民.金工實習教學改革探討[J].機械管理開發,2013(3):136-138.

[7] 歐陽思潔,董克權.高校金工實習教學改革的幾點思考[J].科技情報開發與經濟,2007,17(4):247-248.

[8] 孔曉玲,尹成龍,王睿,等.多媒體技術在金工實習中的應用[J].高等農業教育,2007,12(12):62-64.

[9] 趙桂秋,王洪臣.金工實習教學改革的研究與實踐[J].吉林工程技術師范學院學報,2009(12):39-40.

[10] 穆林娟.項目化實習在金工實習教學中的探索[J].中國科技信息,2010(5):221-222.

[11] 馬超,王斌,劉占東,等.金工實習課程的創新與融合[J].考試周刊,2013(55):162-163.

[12] 王彬.金工實習三層次教學改革實踐淺析[J].長沙大學學報:社會科學版,2000(4):105-107.

[13] 張國忠,周勇,宗望遠,等.高等農林院校金工實習教育中存在的問題與改革思路探析[J].安徽農業科學,2014,42(4):1268-1269.

[14] 周衛民,姜文彪.金工實習教學改革的探索與實踐[J].浙江科技學院學報,2013,25(6):476-480.

Exploration on reform and practice of metalworking practice based on improving student’s innovative capability

Fang Haisheng, Lou Jianzhong, Zhao Xiaming, Ge Jianhua

(Training Center of Mechanical & Electrical Technology, Zhejiang Institute of Mechanical & Electrical Engineering,Hangzhou 310053,China)

A study based on practices on the interesting topic,the development of comprehensive practice,6 professional quality training of weekends project and experience of the winning skills at all levels of competition,a conclusion has been put forward that products and the progressive ability of students are considered as the carrier of reform of metalworking practice innovation. Based on weekend’s project training room construction, the metalworking practice teaching mode has been established in the end,which is from the interpretation and weekend’s project innovation to all types and at all levels of competition and student innovation fund.

metalworking practice; weekends project; innovative ability; cultivation

2014- 10- 23 修改日期：2014- 12- 9

方海生(1970—),男,浙江舟山,碩士,實驗師,主要研究方向為金工實習和超精密加工.

E-mail：fhscly@126.com

G642.44

B

1002-4956(2015)6- 0157- 04