基于綜合項目方式開展金工實習教學的探索

陳瑞兵

（東莞理工學校，東莞 523470）

金工實習是中職學校機械、數控、模具等專業開設的基礎專業課。通過該課程讓學生接觸零件加工的現實場景，并初步了解本專業的學習方向，同時培養學生一定的專業素養和動手操作能力。東莞理工學校數控及模具專業以往的金工實習課程教學主要包含車工、銑工及鉗工3 個工種，教學過程是分別對各個工種進行單一且獨立的開展，即每個工種計劃固定的課時，然后在規定的課時內完成該工種的加工操作學習，課程內容枯燥而單一。教學方式是教師示范操作，然后學生參照示范進行復制性加工練習，基本采取的是“傳幫帶”模式。這種教學方法只是讓學生照葫蘆畫瓢練習相關的設備操作，形式過于單調且缺少拓展性，只是片面培養了學生的動手操作能力[1]。比如，傳統的鉗工實習常以圖1 螺母的加工制作展開教學，教學過程是教師布置任務并講授操作要點，然后學生依照教師講授示范的方法進行操作加工并完成工件制作。學生在學習過程中只是單一地接觸到鋸削、銼削、鉆孔以及攻牙等操作技能，難以系統將各種加工方法進行有機的配合運用。學生完成該工種的學習后對鉗工的加工精度及裝配要求等無法形成較深的理解。

圖1 螺母

1 基于綜合項目的方式開展金工實習教學的特點及優勢

針對傳統金工實習課程教學方法的不足，東莞理工學校數控及模具專業從3 年前便試行以綜合性項目為中心開展金工實習的教學方法（綜合項目教學法）。該方法借鑒了德國職業教育的先進經驗，以現代職業教育理念為指引，著重培養學生的綜合分析問題能力、解決問題的能力及團隊協作溝通能力，充分體現了以學生為主、教師為輔，圍繞項目開展系列探索、學習的學習理念，強調了學習的綜合性、拓展性及實用性。經過3 年的實踐探索，綜合項目教學法收效甚佳，顯著提高了學生的綜合技能、思考方式及創新能力等。

2 基于綜合項目方式教學的實施過程

下面將以制作簡易柱塞泵項目為例，闡述基于綜合項目方式開展金工實習教學的具體實施步驟。

2.1 實習項目的設計

2.1.1 項目的設計特點及要點

基于綜合項目方式開展金工實習教學的關鍵前提是項目內容的設計。項目內容必須具有趣味性和遞進性，同時具有專業理論及實操的綜合性。項目既要包含課程的基本知識點和實操特性，又要將各個知識點能有機融合到一塊，還必須具有很強的可操作性，實施起來要有循序漸進感，讓學生在學習過程中體會到遞進的成就感，從而激發其更大的學習興趣。圖2 是一套簡易柱塞泵機構，教學中以制作該柱塞泵機構為一個項目開展金工實習教學。該項目運用到的專業知識較多，分別有機械制圖、金屬材料、機械加工、機械基礎以及裝配鉗工等，具有較強的綜合性[2]。

圖2 簡易柱塞泵機構裝配爆炸圖

2.1.2 項目包含的知識點及學習要素

綜合項目的第一個知識點是讀圖能力。因為金工實習課程是在一年級第一學期開展，學生接觸機械制圖課程時間不久，要讀懂相關零件圖（特別是含剖視圖的零件圖）及裝配圖存在一定的難度。這就要求學生要提前學習了解相關的制圖知識，并通過完成實訓報告的形式提高讀圖及制圖能力。

圖3 為簡易柱塞泵機構裝配圖明細。該機構主要用到3 種材料，分別是45 鋼、鋁及黃銅。學生在學習過程中必須了解這3 種材料的性質及加工特點，進而激發學生拓展查閱學習相關的金屬材料知識，最終在教師的指導下選擇適當的加工設備及參數。

圖3 簡易柱塞泵機構裝配圖

該機構的裝配及聯接用到了多種規格的螺釘及銷釘，因此學生在挑選裝配件時必須了解螺釘和銷的標記、使用特點、場合等，進而拓展到緊固聯接類標準件的選用、查找和采購學習。

圖4 為簡易柱塞泵機構運動示意圖。該柱塞泵的運動裝置主要是由2 個鉸鏈四桿機構組成，分別是曲柄搖桿機構和導桿機構。為了保證機構流暢運轉，各聯接桿的鉸鏈孔位及長度必須精準計算。這要求學生必須學習四桿機構的計算、判別及實際應用場合等知識。

圖4 簡易柱塞泵機構運動示意圖

圖3 簡易柱塞泵機構由20 類零件組成，除了標準件外，其他零部件都必須由學生自行加工完成。學生實習過程中必須根據每個零件的特點采取相應的加工設備和方法。比如：件1 是機構的底板，零件圖如圖5 所示，根據該零件的特點主要采用鉗工加工完成。學生通過對件1 的加工，了解并掌握鉗工中的劃線、打樣沖、鉆床的使用、鉆頭的修磨、沉孔的加工以及方形通孔加工等加工方法或技巧。

圖5 件1 零件圖

件15 是機構中的手輪，其零件圖如圖6 所示。根據該零件的特點，主要采用車削及鉗工加工完成。學生通過對件15 的加工，了解并掌握車床的使用及相應的加工技巧，同時接觸到車工和鉗工配合加工的實際情況。

圖6 件15 零件圖

件4 和件14 分別是機構中的活塞套固定板及活柱塞，其零件圖如圖7 和圖8 所示。根據該零件的特點，需要采用車削、銑削及鉗工相結合加工才能完成。學生通過對這兩個零件的加工制作，了解并掌握銑床的使用及相應的加工技巧，同時接觸到多工種配合加工的實例，從而學會不同工種加工工序的編制。

圖7 件4 零件圖

圖8 件14 零件圖

當學生完成所有零件的加工后，必須對每個零件進行合格性檢測，最后進行裝配調試。這個環節主要是鍛煉學生的檢測、修整及裝配能力。

2.2 課程教學的開展

教師在教學過程中充當協助、協調的角色，同時提供相關的技術支持。學習內容的具體實施則由學生在教師的指導下自行安排及操作。整個學習過程分為幾部分，每部分都要制定具體的實施計劃，待任務完成后要進行相關細節的合格性檢驗。

2.2.1 查閱資料收集數據，制定加工方案

教師每節課前布置學習任務并解釋關鍵問題點，然后要求學生自行收集相關的應用數據。學生以分組的形式開展學習活動，利用課前時間理解消化學習內容，然后查閱資料，收集實訓數據，對不明或存疑之處作好記錄。組長匯總各組員的疑難問題，然后組織大家交流探討，逐一解決問題并制定初步方案。這種方式既容易激發學生的學習熱情，又便于同學間的相互幫扶，最后在教師的指導下制定加工方案。該方案既可以是個人的也可以組內共設計并共用，且方案中要明確成員的分工及協同任務。

2.2.2 熟悉設備及工作環境

項目具有較強的綜合性，實訓過程中要用到多種設備及在多處實訓場所進行，所以計劃中要安排足夠的時間熟悉每處的實習環境、系統學習工量具的使用及檢測技巧、所用到設備的操作使用等[3]。

2.2.3 組內協作，具體實施

這是教學過程中比較重要的環節，學生要依據設計的方案進行分步實施，最后達到教學要求。這個過程由理論和實操兩部分組成。理論方面要求學生通過自主學習為實操提供堅實的理論依據。在此過程中，要完成相應內容的任務書或實訓報告，主要是培養學生獨立思考及解決問題的能力。因為學生能力存在個體差異，如果有學生在此過程中遇到自身無法解決的問題，可以向教師尋求幫助，以達到所有學生都能完成各自的任務的目的。實操方面則要做到協作探究，求同存異。每個學生必須根據自己制定的方案，按計劃獨立操作完成任務。假如某個環節確實需要合作才能完成，則由組內成員分工實施。交流協作可以令學生開拓思路，提高協同精神，同時增添了課堂活力。

2.2.4 點撥引導，過程檢查

教師在教學實施過程中要巡查并記錄學生的學習狀況，了解各個小組的學習進度和協同情況。巡查過程中發現學生操作不規范時，教師要及時進行動作講解及示范。對進度過慢的個人或小組要加強引導，以保證整個班級的學習進度。當記錄收集的問題較多時，還要進行階段性的梳理及講解。

2.3 課程驗收及成果展示

學習過程中，隨著學生學習的深入，要提交階段性進度報告。進度報告大概包含如下3 部分：一是實訓加工制作的進度及下階段計劃；二是零件制作過程中碰到的困難及解決方法，并附上具體數據及簡明的分析；三是仍然存在的問題，提出自己的解決設想[4]。小組內可以共享進度報告，對已經完成的每個零件按圖紙要求進行測量，并與其他已經制作好的配合件進行裝配，對不合格零件進行修整或重新加工，直至達到配合要求。階段性的驗收可以培養學生反饋、解決問題的能力，同時鞏固形成良好的專業素養（工量刃具保養、工作環境整潔、加工精度的保證等）。

課程結束階段，教師要組織學生進行課程總結和作品展示。總結或展示內容不拘一格，既可以談設計思路，也可以說學習感受，又或者談談自己對專業的理解等。在此過程中，教師可以進行必要的點評，最后匯總成教學成果。

3 結語

以綜合項目的方式開展金工實習是教學上的一個改革創新，提高了學生的學習能動性，培養了學生的綜合專業素養。學生在掌握加工操作的同時，學習和鞏固了相關的理論知識，在完成綜合項目的過程中提高了分析問題、解決問題的能力，可為后續的學習打下堅實的專業基礎。