電子類(lèi)應用型本科金工實(shí)習教學(xué)改革探索

　　金工實(shí)習是學(xué)生走進(jìn)工程師教育的第一門(mén)實(shí)踐性課程，是工程教育最基本的工程實(shí)踐內容，是卓越工程師成長(cháng)的引導性課程。那么，電子類(lèi)應用型本科如何改革金工實(shí)習教學(xué)呢？

　　1.前言

　　《金工實(shí)習》是正式進(jìn)入專(zhuān)業(yè)課學(xué)習之前的一門(mén)實(shí)踐性技術(shù)基礎必修課，其作用舉足輕重，它不僅將學(xué)生引導入工程師成長(cháng)的正常軌道，還將學(xué)生從感性認識事物提升到改變和創(chuàng )造事物的高度。

　　但隨著(zhù)時(shí)間的推移，各種新的加工方法和設備不斷涌現，《金工實(shí)習》課程教學(xué)也需要不斷的改革和發(fā)展，才能適應當前教學(xué)需求。

　　金工實(shí)習在課堂中通過(guò)對基本技能的講解和實(shí)踐，引發(fā)并抓住學(xué)生的好奇心;在課堂后，通過(guò)對某些零件的設計與制造，建立并提高學(xué)生對本專(zhuān)業(yè)的興趣，引導他們將思考帶到自己的項目設計制作中，對自己所做的項目可以勇敢地提出疑問(wèn)，并進(jìn)行適當的創(chuàng )新探索，最終實(shí)現從實(shí)習到研習的轉變，完成授之以漁。

　　對多個(gè)學(xué)校金工實(shí)習的運行情況進(jìn)行了考察，購置了各種設備，并將新的《金工實(shí)習》課程體系運行了兩年。

　　在新的課程體系中，將舊的課程教學(xué)目標———“熟悉、理解、掌握金工實(shí)習知識，提高動(dòng)手能力”變?yōu)樾碌恼n程教學(xué)目標———“通過(guò)課程學(xué)習，提高個(gè)人工程素養、工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)能力”，總結凝練出“學(xué)生主導，專(zhuān)業(yè)教師、技能教師和實(shí)驗室教師協(xié)助，通過(guò)知識和實(shí)踐的相互交叉，著(zhù)重培養學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)能力，促進(jìn)工程素養和實(shí)踐能力共同發(fā)展”的實(shí)習教學(xué)理念。

　　這兩年的運行已為我們提供了足夠的教學(xué)改革經(jīng)驗，探索出了一條培養學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)能力的方法和途徑，取得了良好的教學(xué)效果。

　　2.教學(xué)改革內容

　　以往金工實(shí)習課程中，教師配備不合理;實(shí)習只是按照圖紙制造加工出零件，對零件在整個(gè)系統中的作用和零件加工的具體要求并非了解;教材由于選用了其它學(xué)校的教材，其內容并不適合我校電子類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)的實(shí)習，實(shí)習項目缺乏針對性，在較短的實(shí)習時(shí)間內無(wú)法達到較好的實(shí)習效果。

　　這種舊的實(shí)習模式已經(jīng)嚴重影響了我校電子類(lèi)本科學(xué)生自身實(shí)踐能力的培養，并不能激發(fā)學(xué)生的對事物的好奇心，影響了創(chuàng )新意識的培養。

　　針對實(shí)習過(guò)程中存在的不足，我系購入了大量的新設備，結合之前的教學(xué)大綱，修訂了2014版教學(xué)大綱，將電子類(lèi)的金工實(shí)習課程進(jìn)行了分層次設計，并配備相應的指導老師。

　　金工實(shí)習的指導老師主要分為四種:①知識面廣但實(shí)踐能力弱的專(zhuān)業(yè)教師，主要負責理論課的講授，并指導學(xué)生數控程序編寫(xiě)，實(shí)習中管理學(xué)生按操作規范實(shí)習;②技術(shù)能力強但知識面窄的技能教師，主要負責車(chē)床等的實(shí)際操作與演示、管理學(xué)生按操作規范實(shí)習;③專(zhuān)業(yè)知識強的外聘專(zhuān)家，主要負責指導、培訓專(zhuān)業(yè)教師和技能教師;④實(shí)驗室管理強但知識面窄的實(shí)驗室管理員，主要負責金工實(shí)習各種工具的發(fā)放與回收、管理學(xué)生按操作規范實(shí)習、安全教育等內容。

　　2.1層次化實(shí)習教學(xué)方法

　　為了培養學(xué)生工程素養和創(chuàng )新能力，在學(xué)校對金工實(shí)習總學(xué)時(shí)不變的情況下，改革金工實(shí)習的教學(xué)方法，采用層次化實(shí)習教學(xué)方法。

　　層次化實(shí)習教學(xué)方法是指將金工實(shí)習按照認知訓練、項目訓練、項目創(chuàng )新訓練三個(gè)層次，其中項目創(chuàng )新訓練屬于課程的外延。

　　認知訓練以機械制造過(guò)程中相關(guān)的各種知識為基礎，包括各種機床的安全規章、操作與加工方法、機械制圖與識圖、加工工藝的編制、技術(shù)測量等訓練內容。

　　認知訓練是金工實(shí)習課程的核心內容，是以培養學(xué)生的基本工程素養為目標。

　　在金工實(shí)習上課前，學(xué)生完成工程制圖中識圖模塊、技術(shù)測量模塊的復習與回顧;完成機床的安全使用防護;在實(shí)習的過(guò)程中，講解各種機床的安全規章、操作與加工方法和加工工藝，要求學(xué)生根據所要加工的零件分析并編制加工工藝。

　　項目訓練是在認知訓練的基礎上，通過(guò)一個(gè)具體加工項目，完成金工實(shí)習的訓練方法。

　　該種方式是一種更為深入的實(shí)習訓練，學(xué)生對各個(gè)零件在整個(gè)項目中的作用與功能會(huì )得到深刻的認識與理解。

　　在該階段，核心內容是完成零件的設計與加工工藝的編制，整個(gè)項目中系統的裝配與裝配工藝的編制。

　　項目創(chuàng )新訓練是在認知訓練和項目訓練的基礎上，結合多個(gè)課程知識，確定一項實(shí)習項目的訓練方法。

　　該方式是一種最為深入的實(shí)習訓練，通過(guò)該實(shí)習訓練，增強了學(xué)生的工程創(chuàng )新意識，調動(dòng)了學(xué)生的好奇心，提高了學(xué)生對本專(zhuān)業(yè)的興趣。

　　在該階段，關(guān)鍵是完成圖紙的審閱與加工工藝的優(yōu)化。

　　項目創(chuàng )新訓練是金工實(shí)習課程的外延，學(xué)生主要在科技競賽、創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)項目、工程實(shí)踐、畢業(yè)設計和科研等項目的實(shí)施過(guò)程中，如需加工零件或裝配，只需與專(zhuān)業(yè)教師或者實(shí)驗室管理員聯(lián)系，老師審閱圖紙后，學(xué)生進(jìn)行零件加工工藝或裝配工藝的編制，再與技能教師約定好時(shí)間，審核零件加工工藝或裝配工藝，完成零件加工工藝或裝配工藝的優(yōu)化，最終在技能教師的指導下完成零件的加工或裝配。

　　2.2模塊化零件制作方法

　　為了提高學(xué)生對本專(zhuān)業(yè)和金工課程的興趣，提高學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)能力，改革金工實(shí)習的教學(xué)內容，采用模塊化零件制造方法。

　　模塊化零件制造方法是指將零件加工分為若干個(gè)模塊，通過(guò)學(xué)生思考，采用集成創(chuàng )新的方法，選擇不同模塊進(jìn)行組合形成所需零件，編制并優(yōu)化與模塊特征相對應的加工方法和工藝，在老師指導下完成零件的加工制作。

　　模塊化零件制造方法具體操作方法(以軸類(lèi)零件為例說(shuō)明)是:軸類(lèi)零件一般有臺階、倒角、通孔、內螺紋、外螺紋、端部半球體和椎體等多種特征，這些特征在較短的實(shí)習時(shí)間內，是無(wú)法逐一完成，我們必須進(jìn)行取舍。

　　如果圖紙已經(jīng)確定好并發(fā)給了學(xué)生，那么這樣的實(shí)習，必然會(huì )導致學(xué)生的實(shí)習興趣不高，最終無(wú)法完成金工實(shí)習的教學(xué)目標，無(wú)法培養學(xué)生的工程素養和創(chuàng )新能力。

　　如果學(xué)生能積極發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性，調動(dòng)自己的創(chuàng )新思維能力，根據各個(gè)零件在系統中的功能，對應選擇相關(guān)特征繪制零件圖，由于每個(gè)特征都有其相對應的工藝規程，這樣只需根據零件的特點(diǎn)和車(chē)床的類(lèi)型，初步完成零件的加工工藝編制，通過(guò)專(zhuān)業(yè)教師的審核，在技能教師的指導下完成零件的加工。

　　2.3金工實(shí)習課程外延建設

　　金工實(shí)習課程外延建設，主要是指金工實(shí)習網(wǎng)絡(luò )課程的建設。

　　由于金工實(shí)習課時(shí)很短，為了將更多的時(shí)間用于工程素養和創(chuàng )新能力的培養，學(xué)生需要在課前預習部分金工實(shí)習知識。

　　網(wǎng)絡(luò )課程的建設可以確保課程的第三個(gè)教學(xué)層次———項目創(chuàng )新訓練階段的順利完成。

　　網(wǎng)絡(luò )課程中主要包括各種機床的安全規章、操作與加工方法、機械制圖與識圖、加工工藝的編制、技術(shù)測量等各項知識，這些知識以視頻、動(dòng)畫(huà)等多種文檔格式發(fā)布到網(wǎng)上，方便學(xué)生預習與學(xué)習。

　　3.教學(xué)改革效果

　　此次的金工實(shí)習教學(xué)改革開(kāi)始于2013年。

　　從運行情況看，效果明顯，主要體現在以下三個(gè)方面:①提高了學(xué)生的工程素養。

　　由于金工實(shí)習課程外延建設的逐步完善，縮短了學(xué)生認知訓練所需要的時(shí)間，保證了認知訓練和項目訓練各項實(shí)習內容的時(shí)間，提高了學(xué)生的工程素養。

　�、谔岣吡藢W(xué)生多學(xué)科的創(chuàng )新能力。

　　通過(guò)項目訓練，學(xué)生掌握了零件加工的一般方法和一定的創(chuàng )新思維，再加上項目創(chuàng )新訓練，學(xué)生在工程實(shí)踐、創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)項目、學(xué)科競賽和科研中有了更豐富的想法。

　　通過(guò)兩個(gè)層次的訓練，學(xué)生能夠針對自己的項目綜合多個(gè)學(xué)科的知識，提出一種或者幾種零件結構。

　�、厶岣吡酥笇Ы處煂�(shí)踐教學(xué)水平。

　　在三個(gè)階段的實(shí)習過(guò)程中，學(xué)生提出的各種零件結構的想法，給專(zhuān)業(yè)教師帶來(lái)了更多的思考，在講解的過(guò)程中擴展了實(shí)習的深度和廣度。

　　學(xué)生提出的各式的零件結構和各異的加工工藝，也促進(jìn)了技能教師實(shí)踐能力的提升。

　　4.教學(xué)改革的進(jìn)一步探索

　　雖然這次教學(xué)改革的效果明顯，但仍需要做進(jìn)一步的改進(jìn)和提高，主要包括以下方面:①繼續完善金工實(shí)習課程外延建設。

　　今后需要將更多的資料，其中包括視頻、動(dòng)畫(huà)和項目上的一些零件的制作方法等文檔發(fā)布網(wǎng)上，為學(xué)生提供一個(gè)更為寬廣的創(chuàng )新平臺。

　�、诰帉�(xiě)金工實(shí)習教材。

　　現在的金工實(shí)習課本大多都是針對機械類(lèi)或近機類(lèi)專(zhuān)業(yè)，沒(méi)有針對電子類(lèi)工科學(xué)生的金工實(shí)習教材，為了金工實(shí)習課程的順利開(kāi)展，提高課堂教學(xué)效率，必須編寫(xiě)一本適合電子類(lèi)工科學(xué)生的金工實(shí)習教材。

　�、劢ㄔO創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)平臺。

　　為了能更好的利用工程訓練中心，更有效的提高學(xué)生的創(chuàng )新能力，需要以工程訓練中心為核心建設一個(gè)學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)平臺。

　　5.結語(yǔ)

　　金工實(shí)習是實(shí)踐性教學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節，也是以項目為中心的實(shí)踐教學(xué)的基礎性環(huán)節，但它又是一項綜合性的實(shí)踐課程，涉及多個(gè)學(xué)科、多位教師、多種設備、多種教學(xué)方法等多方面內容，因此需要根據時(shí)代的不同，不斷地進(jìn)行教學(xué)改革，不斷地實(shí)踐和總結教學(xué)經(jīng)驗。

　　本次進(jìn)行的教學(xué)改革是以改革金工實(shí)習教學(xué)模式和課堂組織方式作為主要內容，尋求學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)的方法和途徑為目標的金工教學(xué)改革，符合學(xué)校的建設應用型本科的教學(xué)理念。

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