淺析工程訓練現場綜合性課程建設

錢小磊，陳勁松，陳恒水，孫航

（1.江蘇海洋大學創新創業學院，江蘇 連云港 222005；2.連云港中等專業學校，江蘇 連云港 222016）

工程實踐是對理論知識的延展和再現，通過操作相關機械設備制造出零件或樣件，零件的尺寸精度和形位精度直觀地展示了力與運動的空間關系，學生只有在實習中精細操作，達到相應精度等級，才能充分喚醒工程訓練意識，融會已構建的理論知識體系，而金工實習為學生提供了完整的工程訓練體系。江蘇海洋大學工程訓練中心和創新創業學院一直致力于實踐教學深化改革，以領航創新班學生群體為重要資源，有效開展國家、省市各類工程設計賽事，極大地促進了工程實習成果轉化，逐步完善工程訓練課程體系建設。

1 升級選課模式，興趣重組

依據學校新時代發展要求和教學規劃，中心教學處將工程訓練課自2015年起從工科基礎課延展至全校性公共必修課，重點以大學二年級學生為授課對象。前期以具體各實習工種為載體，課表安排稠密，集中實習強度較大，造成多數非工科學生的認知興趣大幅降低，現場實習時效性明顯不足。為此，中心積極收集反饋信息，調研決策，對實習課程各項逐一細化，實行選課模式，以項目化訓練為核心，如以七巧板制作為內容的鉗工訓練，著重考核各板的平面度和形位公差控制；以模型實體設計制造為目標的3D打印技術訓練，強調組合件的三維造型繪制和3D打印設備的運行全程監控維護；分別以工程樹脂和鋁制軸類零件對比加工的數控車訓練，直觀理解切削力的軸向分布、不同材質加工時各工步的切削量設定、車刀損傷在數控加工中的影響。

以具體實習內容為指引，讓學生現場實習有章可循，有的放矢，中心教研室進一步落實各階段實習時長，安排9個類別的連續4個工日的多學時項目和12個類別的連續7個工時的少學時項目。

以全局性實習動員課和各實習工種的單項認知課，以及研討課組成的認知實習模塊，方便學生第一時間篩選感興趣的項目，也充分幫助指導教師調整授課策略，歸納提煉所教項目的訓練要點。

在連續4個工日的訓練中，依托目標導向，指導教師編排階段內容，步驟細化，增加巡視頻率，鼓勵上手快的學生組建合作小組，一對一督促操作欠認真的同學，實行“態度端正優先，加工質量穩定”評價策略考核每位學生。

2 強化基礎訓練，示教示演

基于選課系統逐步優化的良好作用，樂于操作的學生群體找到了訓練核心，依次進入車工、銑工、鉗工和焊接等工種。在示教示演過程中，指導教師有機地將理論知識穿插于具體步驟中。如在車削加工的下料環節，指導教師一邊鋸削鋼料，一邊闡述手工鋸削力的施加和鋸條的運動走向，右手握緊鋸柄，左手壓平鋸頭，身體作馬步狀，雙腳前后錯開，目光平視正前方，利用肢體間柔韌削弱鋸條與鋼料截面的摩擦力，由此對力學知識的應用直觀展現，易于學生掌握。

2.1 重視合作，互督互學

因鋼筋料過長，僅使用臺虎鉗只可固定其一端的有限長度，另一端則垂落至地，增加了鋼料的彎曲度，也影響了鋸削正向力的施加，此外，鋼料過長的落地部分存在安全隱患，需要小組其他同學托起鋼料中間及末端部分，做到與臺虎鉗裝夾位置近似水平。由此，負責配合的學生對鋸削下料的學生操作全過程有了現場直觀體驗，從其逐步增加的鋸削量和鋸削力的走向獲取經驗，對實習態度起到指向效應。另一角度，指導教師可實時評價多個學生的階段作品，以鋸削后鋼料件端面的平整度為考評依據，從準備階段的第一步嚴整實習態度。在車外圓面和端面工序中，采用師測和學生間互測相結合的方式測量工件相應尺寸，既熟練了游標卡尺和千分尺的使用，又讓同軸度和平面度等形位公差走進了實習現場，內化了學生對加工精度的認定。針對精度不夠的工件，嚴格要求學生重練再做，促使其對每道工步的切削量認真核定。強化產品合格率作為評價工件優劣的核心指標。督促學生在實習現場做到精力高度集中，合理的壓力緊迫感，有助于端正實習態度，提升競爭意識。

待完成攻絲（內螺紋加工）和套螺紋（外螺紋加工）工序后，采用學生間兩兩組合的方式實施工件裝配，評選互換性較高的工件，對該組進行表彰授予“實習之星”稱號。同時，鼓勵其報考技能證書考試，并提供培訓指導。

2.2 聯系學習，對比要點

銑工訓練和車工訓練存在緊密聯系，兩類機床的工作原理有異曲同工之妙，表現在：（1）從運動角度比較，車削原理是：軸類毛坯件在三爪卡盤緊固下作高速回轉運動，車刀以水平運動（軸向運動和徑向運動合成）接觸毛坯件，去除表面多余材料，實現車削工藝；銑削原理則是：銑刀沿固定軸線高速旋轉，接觸作水平運動的毛坯件（被固定在工作臺），去除多余材料，同時可控制銑刀所在主軸的升降，改變銑削深度，完成銑削操作。兩類機床運行都是旋轉和平移在空間的合成。（2）從刀具外形觀察，銑刀類似與鉆頭，但無頂刃，端面刃等距排列在同一平面內，排屑槽明顯窄于鉆頭。車刀整體類似柱體，刀尖所在位置近似錐體，為了增強刀尖強度，刀尖打磨成圓弧狀，主切削刃和副切削刃所在前面也打磨了一段圓弧溝，利于排屑。（3）從加工材質選取考量，銑工訓練注重組合件加工、裝配，以及配合面的表面粗糙度控制，考慮到普通銑床的加工精度和刀具的磨損度，選擇工程樹脂塊作為耗材加工較為高效，縮短了精加工的部分工步，增加了學生對配合平面和溝槽的位置分布的思考，嚴格把握相關平行度和垂直度的測量。而車工訓練側重多個零件的內、外螺紋連接，選擇中碳鋼作為加工材質，保證了螺紋細牙有足夠的連接強度。（4）從工裝夾具來看，銑削加工以平口鉗為緊固夾具，添加可活動拆卸的墊鐵，配套使用，結合工程樹脂坯料在不同夾持力作用下變形程度，有效促使學生現場實習實時調節緊固件的夾持力；在車削加工中，主要利用三爪卡盤緊固軸類坯料，刀具的緊固則依賴四方刀架上多組緊固螺栓調節，而刀尖與軸類坯料的軸線是否等高是考察學生對緊固操作是否真正理解并執行。

2.3 綜合運用，領悟內化

鉗工實習更考驗學生的綜合操作熟練度。鏨削、劃線、鉆孔、銼削各種工步實施完全依靠學生在車工和銑工訓練中的經驗積累獨立把控。對銼刀的運動控制檢驗學生的靈活使用。從粗銼、半精銼到精銼、研磨逐步培育學生操作恒心和毅力，磨煉精益求精的品質，領悟匠心。

3 融合創新精神，學以致用

在“雙創”精神的教學導向下，指導教師可以優先篩選有創新意識的學生，著重引導這類學生開展項目化訓練，走進制造加工的“上道工序”—設計階段。3D打印訓練、電子創意訓練、電工學實驗等工種提供了很好的實習機會。4天工日的學時安排，給予了學生充足的設計時間。基于模型三維設計軟件的使用，學生可獨立設計所想模型，從基礎體的形成到多個體的嵌合，可強化學生的空間思維，促進其掌握繪圖技巧，指導教師巡視學生獨立繪圖過程，鼓勵學生互幫互助完成設計并優化，引導學生在項目化訓練的角色定位。依托3D打印機的快捷，有效實現模型實體制造，增進了學生的訓練興趣。

4 重塑師生互動，意識喚醒

指導教師和實習學生是工程訓練的主體，單一的模仿式學習已不適應現場學習意識的喚醒與升級。指導教師有意識增加現場巡視頻率，既可激活積極學生的訓練狀態，又能鞭笞消極應付學生的怠工之心。青年教師與實習學生年紀相仿，應主動發揮主人翁意識，全程參與現場實習演示并講解，以自身求學經歷感染實習學生，以卓越工程師的培育策略帶動學生，拓展他們國際化視野，讓“多樣型、特色型、國際型”工程技術人才素質培育的教育理念真實地走入內心。

5 結語

通過現場實習的高強度綜合訓練，多數學生的操作能力內化和創新意識培育得到了顯著提升。而工程訓練作為實踐教學的重要載體，在課程體系、教學方法和綜合評價等方面的改革仍具有較大的延展空間，也是一個任重道遠的過程。學生在訓練現場的意識喚醒與激勵更是指導教師一直不斷堅持和創新的最終目標。