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當今社會,經濟和科技方面的競爭不僅是對人才的競爭,更是對具有創新能力和工程素質等高層次人才的競爭。隨著科學技術的不斷進步,企業不僅對工程技術人才的實踐能力和知識水平提出更高要求,而且對創新能力和工程素質等綜合能力的要求也越來越高。金工實習作為工科高校的一門重要實踐教學課程,對培養學生的工程素質和創新能力起到非常重要的作用。為了適應時展和人才培養目標的要求,必須重視學生綜合素質教育的培養,進一步深化金工實習教學改革。
一、金工實習的現狀
目前,大部分工科高校的金工實習仍然延續著鑄造、焊接、車銑、刨磨、鉗工等基本的機械加工工藝方式,單純注重基本的操作技能訓練。隨著科學技術的發展,新材料、新工藝、新技術在工業制造中被大量采用,數控加工、快速成型、激光加工等先進制造技術不斷涌現,但現有實習內容還是傳統的加工工藝方法,缺少對先進制造技術相關知識內容的安排,部分內容已落后于工業技術發展的水平,實習過程仍主要采用“師傅帶徒弟”的模式進行教學。這種模式通過現場操作、現場授課的方式來完成,使學生能夠盡快熟悉機床的操作要領,但重復性的模仿操作使學生處于被動的機械操作狀態,缺乏創新思維的發展空間,不利于學生認識、解決問題能力和創新意識的培養。實習內容枯燥無味,形式缺乏創新,很難激發學生的學習興趣。
二、金工實習在學生能力培養方面的作用
金工實習是一門以實踐操作為主的技術基礎課,是實施素質教育和培養創新能力的重要教學環節。它既是為專業課程打基礎的實踐課,而且也是將機械制造基礎理論與工程實踐相結合的綜合訓練課。通過金工實習,學生可以認識各種機床和加工方法,學習各種設備的操作要領,了解機械加工的基本工藝理論、工藝過程和生產流程,熟悉機械加工設備的結構、工作原理以及夾具、量具的使用方法,了解和掌握傳統機械加工方法與現代先進制造技術在生產過程中的基本應用。通過生產實踐,提高學生的動手能力,拓寬知識面,增強工程實踐和分析解決問題的能力,為后續的理論課程打下牢固的基礎。利用金工實習這一良好的實踐平臺,在教師的精心安排下,學生可以提高自身的實踐動手能力,增強獨立分析和解決工程技術問題的能力,提高對生產實踐的感性認識,培養工程意識和創新思維,所以說,金工實習在培養學生綜合素質和創新能力方面,起著其他課程不可替代的作用。
三、改變金工實習的教學方法和教學手段
通過對創新應用型人才培養模式的特點進行分析,結合金工實習在整個人才培養過程中所承擔的任務,金工實習教學改革應以培養學生的工程實踐能力和創新能力為重點。在保留傳統機械加工設備基本操作技能訓練的基礎上,適當增加綜合訓練和創新技術訓練環節,提高學生分析問題、解決問題的能力,并且在這個過程中提高處理實際工程問題的綜合能力。為培養學生的綜合能力和創新意識,在實習的過程中可采用提問式、啟發式和討論式等靈活多樣的教學模式。實習指導教師在講課時,可結合相關知識要點,提出問題讓學生思考作答,或開展課題討論,啟發學生開動腦筋,發表不同見解,充分發揮學生的主觀能動性,培養開放性思維,加強對課程內容的理解程度,提高教學質量。通過思考和討論,培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。以往金工實習教學主要采用口頭講解和現場操作的方式,配備少量模型和實物作為教具,指導教師現場講授機械知識,進行示范操作,然后由學生動手模仿,這種教學模式在某種程度上制約了學生主動性的發揮,使得學生的學習興趣不高。將多媒體技術引入教學,不但能夠彌補傳統教學法的不足,而且還能夠融入現代制造技術理論和方法。通過多媒體課件,將復雜的、難以理解的實習內容利用圖形、圖像、動畫和影像等多種形式生動地演示出來,有利于學生形成感性認識,便于知識的理解,同時提高實習效率。在計算機的輔助下進行適當的模擬教學,建立CAD/CAM網絡實踐教學中心和多媒體教學教室,方便學生了解目前國內外先進的制造裝備、加工工藝和方法。通過多媒體技術再現生產加工現實場景,使金工實習更貼近日常生活,有利于學生自覺形成工程意識。在創新技術訓練中,安排學生自行設計、制作簡單的作品,讓學生運用所學機械方面的知識,進行零件設計,加工工藝編排,選擇加工設備和零件材料,自己動手完成作品的加工。在訓練過程中,教師要充分利用學生的好奇心和新鮮感,調動他們實習的積極性和興趣,進一步培養創新精神和動手能力。
四、更新金工實習的教學內容
傳統金工實習的內容過于老化、陳舊,為培養學生的綜合能力,更新金工實習的教學內容,具有十分重要的意義。金工實習教學內容應以掌握常規機械制造方法和設備為主,了解和認識先進制造技術和應用為重點,突出培養學生的綜合素質和創新能力。在常規機械制造技術的學習過程中,培養學生操作常規機械設備的能力和勞動素質,提高學生對機械加工工藝的理解和分析能力;通過實物拆裝和測繪實習,熟悉傳統加工設備的結構和工作原理,培養學生對機械設備結構的認知能力;熟悉零件的加工工藝過程,學習零件裝配工藝知識,為下一步學習機械設計和機械制造技術打好基礎;熟悉相關工程術語,了解技術文件和加工圖紙,提高閱讀技術文件的能力。在學習先進制造技術的過程中,引入現代先進制造技術和特種加工的實習內容,如數控加工技術、激光加工技術、電火花加工技術和激光打印技術等現代化技術,使學生熟悉現代制造技術的方法和設備,掌握數控加工設備的操作技能和工藝知識。通過對數控加工設備的操作訓練,了解數控編程和CAD/CAM等在工程中的應用,把常規加工工藝知識和先進加工技術有機結合,培養學生應用現代制造技術理論分析和解決工程問題的基本能力與素質。在創新技術訓練過程中,通過創新實踐訓練和科技創新競賽,讓學生利用現代設計方法,建立實體模型,選擇加工方法,動手操作完成作品的加工制作,提高學生的三維設計能力,激發學生學習興趣,培養綜合運用所學知識、實際動手和創新的能力。總之,要不斷更新實習內容,增加新技術、新工藝和新設備實習的比例,以適應培養具有現代化科學技術的創新應用型人才的要求,從而全面提高學生在未來的競爭能力。
五、提升實習指導教師隊伍的水平
實習指導教師的素質,直接影響金工實習的教學質量。抓好教師隊伍建設,是保證實踐教學質量的關鍵。隨著金工實習教學功能的不斷擴大和實習內容的不斷更新,以及先進教學設備、教學手段的廣泛應用,對金工實習指導教師提出越來越高的要求。金工實習指導教師必須具備較好的理論知識和較強的操作技能,能夠把握實踐教學的各個環節,及時解決實習過程中出現的問題。指導教師要主動學習,通過查閱資料、動手實踐等手段獲取新的知識和經驗,提高自己的知識水平和業務能力。指導教師要積極參加進修培訓,不斷完善知識水平,利用實習教學的空閑時間組織指導老師集體培訓,或到兄弟院校參觀學習以促進教師的實踐教學水平,使他們逐漸成為骨干力量。此外,還可以定期舉辦各種形式的教學比賽和技能競賽,促進指導教師提高教學指導水平和實踐操作技能,適當引進一些高學歷、高層次的人才加入金工實習的教學隊伍中,讓他們走到實踐教學的最前線,承擔部分教學和管理工作。加強指導教師科研能力的培養,鼓勵他們參加科研項目,進一步提高自己的科研能力和學術能力,加強實踐能力和工程素質。
六、結束語
金工實習是培養學生工程實踐綜合能力和創新能力的重要環節,金工實習教學改革是創新應用型人才培養的主要措施。通過對金工實習的教學改革與實踐,逐漸形成與創新應用型人才培養相適應的工程訓練教學體系,使金工實習教學在培養學生綜合素質和創新能力方面更好地發揮作用。
作者:于開迪 單位:長春理工大學機電工程學院