基于模塊化的非機械類大學生金工實習教學探索

占鵬飛 楊廷華 張星明

(江西理工大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院，江西 贛州 341000)

1 教學現(xiàn)狀

金工實習是高校培養(yǎng)學生實踐動手能力的實踐性教學環(huán)節(jié)，是提高學生工程實踐能力、培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的重要途徑，雖然機械類與非機類學生專業(yè)差異，但大多數(shù)高校在機類與非機類學生金工實習方法和模式基本相同，實習時間多為2周到3周，以我校為例，非機械類實習時間為3周，實習內(nèi)容有車工、銑工、刨工、鉗工、鑄造、焊接、熱處理、數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控雕刻、線切割等11個工種。其中包括了傳統(tǒng)加工工藝和現(xiàn)代加工工藝，有熱加工也有冷加工，有切屑加工加工也要非切屑加工，其具體安排如表1所示。

表1 非機械類實習流程表

通過表1可知，我校在金工實習過程中，除了鉗工和車工是三天時間外，其它都是三個工種為一組，實習時間為三天，每個工種即為一天時間。通過對多批次的非機械類學生實習后對金工實習的教學意見和查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行條件下的非機械類大學生金工實習主要有以下幾點不足。

1.1 實習過程安全意識不強

安全是任何教育的必要條件，所以必須對學生的安全教育給予足夠重視，由于非機械類專業(yè)學生對機械設備及加工沒有概念，也沒有相關(guān)的安全操作規(guī)程知識，部分學生思想麻痹、安全意識不強，存在安全事故隱患。

1.2 金工實習項目雖多，但缺少實際工程案例

相當部分學生認為金工實習所學內(nèi)容繁多，理論性強，但所學內(nèi)容以后學習和工作也用不上，也沒有實際的工程意義，所以沒有積極性，實習過程中應付了事。

1.3 實習方法和內(nèi)容過于傳統(tǒng)、單一，缺乏新意，學生自主意識不能體現(xiàn)

金工實習內(nèi)容比較傳統(tǒng)，學生只需按部就班，遵照老師指揮，機械式的完成實習內(nèi)容就能獲得學分，在沒有任務的驅(qū)動下，主動學習的熱情無法調(diào)動，因而實習效果不佳，更談不上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

2 非機械類大學生金工實習教學改革實施途徑探索

鑒于目前非機械類大學生金工實習過程的不足，通過不斷的教學探索和實踐總結(jié)，筆者在該課程方面進行了一些改革探索，對實習內(nèi)容和實習方式做了調(diào)整，調(diào)整后的實習流程如表2所示。

表2 改革后實習流程表

對比表1和表2,可知：

(1)所有非機類學生開始金工實習前，開展了安全教育和工程認知教育。

(2)改革后實習減少了銑工、雕銑、刨工三個工種，但不影響實習的基本內(nèi)容和實習效果。

(3)在實習最后的2.5天時間內(nèi)，開展了綜合訓練，綜合實訓是讓學生自主選擇實習內(nèi)容，提高了學生自主性。

2.1 教改方案實施措施

為了開展好教改方案實施后的教學過程，對改革內(nèi)容進行謀劃和準備，具體措施如下。

(1)安全教育。教改方案增加了半天的安全教育和工程認知內(nèi)容，安全教育要貫穿到金工實習全過程中，在實習開始前利用一節(jié)課的時間給學生做系統(tǒng)的安全意識教育,把實習過程中容易出現(xiàn)的不安全因素及可能導致的后果向?qū)W生講述清楚，并羅列在金工實習過程中常見的傷害類型如(絞傷、砸傷、刺傷、燙傷、碰傷)，并對每種傷害進行歸類，即每個工種大致會遇到什么問題，最后詳細講解在實習過程中如何避免這些問題，并通過對以往實習中因違反操作規(guī)程而出現(xiàn)的事故案例的講解,起到警示學生的作用。為使安全教育貫穿整個實習，在每個工種開始前，指導老師也必須把該工種的設備操作規(guī)范，安全注意事項再次講述清楚，另外在每個工種的實習場地醒目位置布置設備操作規(guī)程和安全注意事項，時刻提醒著學生，消除學生的麻痹思想，以達到安全教育目的。

(2)工程認知教育。由于非機類學生對金工實習課程重視程度不高，導致學生積極性不高，為了提高實習效果，在金工實習開始前，為非機類專業(yè)學生開設“工程素質(zhì)認知與實踐”教育，以實習過程中制作的“錘子”為實例進行講解，首先通過對鐵礦石的開采過程，冶煉，再到軋制成型進行講解，來讓同學們了解金屬材料的“前世今生”，獲得原材料后，再對錘子的制造過程進行講解，首先根據(jù)用料多少對原材料進行下料、然后對毛坯進行粗加工再到精加工再到裝配，對每個過程進行講解和展示，并在加工完成后再對制造一個錘子的成本進行計算，最后對如何進行銷售，如何創(chuàng)造利潤給學生做個全面介紹，從而形成一個完整的工程鏈：開采-冶煉-成型-原材料-下料-毛坯-粗加工-精加工-零件-裝配體-成本計算，通過對每個過程進行講解，讓學生清晰了解錘子的“從無到有，從毛坯到產(chǎn)品，從產(chǎn)品到商品”的實際過程，激發(fā)學生的工程意識、工程興趣，和經(jīng)濟意識，為學生的工程技術(shù)活動打下基礎。

2.2 綜合訓練實施

為提高學生的創(chuàng)新思維，激發(fā)同學的實習熱情，讓學生從“被動態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃討B(tài)”，筆者對改革的綜合訓練內(nèi)容做了如下規(guī)劃：為了使學生有自主選擇的機會，對綜合訓練分為兩個模塊，一個模塊是汽車模塊，包括汽車構(gòu)造認知以及發(fā)動機拆裝兩部分內(nèi)容；另外一個模塊是斯特拉發(fā)動機制造及裝配模塊，包括斯特林發(fā)動機主要零件的制造以及斯特林發(fā)動機的安裝調(diào)試兩部分內(nèi)容。同學們可根據(jù)個人興趣選擇其中一個模塊進行綜合訓練，并自由組隊，4至5人一組。

(1)汽車模塊實施。汽車已成為現(xiàn)有社會必不可少的交通工具，私家車也越來越普遍，為此，先利用半天時間，開設汽車構(gòu)造認知實習，對汽車的工作原理、汽車的基本結(jié)構(gòu)及組成、汽車的常見小故障進行現(xiàn)場講解示范，如輪胎的更換；雨刮器的更換等，不僅可以讓學生掌握汽車使用的基本知識，明白金工實習可以解決實際問題，還可以極大地提高學生的實習興趣，提高實習效果，既讓學生積累工程經(jīng)驗，也提高學生解決工程實際問題的能力。

為提高學生的拆裝能力和裝配能力，增設發(fā)動機拆裝模塊，指導老師先對發(fā)動機的構(gòu)造和基本原理進行詳細講解，讓學生明白其工作原理和基本結(jié)構(gòu)，然后對發(fā)動機的拆裝步驟進行演示，并重點講解拆卸方法和技巧，最后在老師的指導下，指導學生拆卸發(fā)動機。拆卸完成后，再讓學生將發(fā)動機裝配回去。最后指導老師根據(jù)學生拆、裝過程和裝配后發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平順性給學生打分。其時間和內(nèi)容分配如表3所示。

表3 汽車實習模塊實施方案

(2)斯特拉發(fā)動機制造及裝配模塊實施。為避免實習變成單調(diào)機械式的重復，提高學生的主觀能動性，鍛煉學生自主加工和裝配調(diào)試能力，綜合實訓開設了斯特林發(fā)動機關(guān)鍵零部件加工實訓，學生完成組隊后，指導老師首先會對斯特林發(fā)動機的工作原理和結(jié)構(gòu)組成進行講解，并將裝配圖和零件圖發(fā)放給各組同學，然后對發(fā)動機的零部件進行分類，零件分為選配件和加工件，其中選配件學生不需要加工，實訓中心會提供，各組需要根據(jù)各自參數(shù)進行挑選；而加工件只提供圖紙，學生根據(jù)圖紙制定加工方案、選擇機床和確定加工工藝，加工完成后，各組根據(jù)裝配圖進行裝配，其時間和內(nèi)容分配如表4所示，表5是學生需加工零件和可用到的設備情況，從表5可以看出，需加工零件運用到了主要的實習工種，通過自主加工，學生可以獨立思考和加工工藝設計，不僅對已學的工種內(nèi)容進行了鞏固，而且還促進他們創(chuàng)造性潛能的發(fā)揮，克服了傳統(tǒng)教學內(nèi)容中的千篇一律、缺乏自主意識的弊端，激發(fā)了學生的創(chuàng)新性和學習的主動性。

表4 斯特林發(fā)動機模塊實施方案

表5 加工零件所需設備表