电子类应用型本科金工实习教学改革探索

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1．前言

《金工实习》是正式进入专业课学习之前的一门实践性技术基础必修课，其作用举足轻重，它不仅将学生引导入工程师成长的正常轨道，还将学生从感性认识事物提升到改变和创造事物的高度。但随着时间的推移，各种新的加工方法和设备不断涌现，《金工实习》课程教学也需要不断的改革和发展，才能适应当前教学需求。金工实习是学生走进工程师教育的第一门实践性课程，是工程教育最基本的工程实践内容，是卓越工程师成长的引导性课程。金工实习在课堂中通过对基本技能的讲解和实践，引发并抓住学生的好奇心;在课堂后，通过对某些零件的设计与制造，建立并提高学生对本专业的兴趣，引导他们将思考带到自己的项目设计制作中，对自己所做的项目可以勇敢地提出疑问，并进行适当的创新探索，最终实现从实习到研习的转变，完成授之以渔。对多个学校金工实习的运行情况进行了考察，购置了各种设备，并将新的《金工实习》课程体系运行了两年。在新的课程体系中，将旧的课程教学目标———“熟悉、理解、掌握金工实习知识，提高动手能力”变为新的课程教学目标———“通过课程学习，提高个人工程素养、工程实践能力和创新创业能力”，总结凝练出“学生主导，专业教师、技能教师和实验室教师协助，通过知识和实践的相互交叉，着重培养学生创新创业能力，促进工程素养和实践能力共同发展”的实习教学理念。这两年的运行已为我们提供了足够的教学改革经验，探索出了一条培养学生创新创业能力的方法和途径，取得了良好的教学效果。

2．教学改革内容

以往金工实习课程中，教师配备不合理;实习只是按照图纸制造加工出零件，对零件在整个系统中的作用和零件加工的具体要求并非了解;教材由于选用了其它学校的教材，其内容并不适合我校电子类工科专业的实习，实习项目缺乏针对性，在较短的实习时间内无法达到较好的实习效果。这种旧的实习模式已经严重影响了我校电子类本科学生自身实践能力的培养，并不能激发学生的对事物的好奇心，影响了创新意识的培养。针对实习过程中存在的不足，我系购入了大量的新设备，结合之前的教学大纲，修订了2014版教学大纲，将电子类的金工实习课程进行了分层次设计，并配备相应的指导老师。金工实习的指导老师主要分为四种:①知识面广但实践能力弱的专业教师，主要负责理论课的讲授，并指导学生数控程序编写，实习中管理学生按操作规范实习;②技术能力强但知识面窄的技能教师，主要负责车床等的实际操作与演示、管理学生按操作规范实习;③专业知识强的外聘专家，主要负责指导、培训专业教师和技能教师;④实验室管理强但知识面窄的实验室管理员，主要负责金工实习各种工具的发放与回收、管理学生按操作规范实习、安全教育等内容。

2．1层次化实习教学方法

为了培养学生工程素养和创新能力，在学校对金工实学时不变的情况下，改革金工实习的教学方法，采用层次化实习教学方法。层次化实习教学方法是指将金工实习按照认知训练、项目训练、项目创新训练三个层次，其中项目创新训练属于课程的外延。认知训练以机械制造过程中相关的各种知识为基础，包括各种机床的安全规章、操作与加工方法、机械制图与识图、加工工艺的编制、技术测量等训练内容。认知训练是金工实习课程的核心内容，是以培养学生的基本工程素养为目标。在金工实习上课前，学生完成工程制图中识图模块、技术测量模块的复习与回顾;完成机床的安全使用防护;在实习的过程中，讲解各种机床的安全规章、操作与加工方法和加工工艺，要求学生根据所要加工的零件分析并编制加工工艺。项目训练是在认知训练的基础上，通过一个具体加工项目，完成金工实习的训练方法。该种方式是一种更为深入的实习训练，学生对各个零件在整个项目中的作用与功能会得到深刻的认识与理解。在该阶段，核心内容是完成零件的设计与加工工艺的编制，整个项目中系统的装配与装配工艺的编制。项目创新训练是在认知训练和项目训练的基础上，结合多个课程知识，确定一项实习项目的训练方法。该方式是一种最为深入的实习训练，通过该实习训练，增强了学生的工程创新意识，调动了学生的好奇心，提高了学生对本专业的兴趣。在该阶段，关键是完成图纸的审阅与加工工艺的优化。项目创新训练是金工实习课程的外延，学生主要在科技竞赛、创新创业项目、工程实践、毕业设计和科研等项目的实施过程中，如需加工零件或装配，只需与专业教师或者实验室管理员联系，老师审阅图纸后，学生进行零件加工工艺或装配工艺的编制，再与技能教师约定好时间，审核零件加工工艺或装配工艺，完成零件加工工艺或装配工艺的优化，最终在技能教师的指导下完成零件的加工或装配。

2．2模块化零件制作方法

为了提高学生对本专业和金工课程的兴趣，提高学生创新创业能力，改革金工实习的教学内容，采用模块化零件制造方法。模块化零件制造方法是指将零件加工分为若干个模块，通过学生思考，采用集成创新的方法，选择不同模块进行组合形成所需零件，编制并优化与模块特征相对应的加工方法和工艺，在老师指导下完成零件的加工制作。模块化零件制造方法具体操作方法(以轴类零件为例说明)是:轴类零件一般有台阶、倒角、通孔、内螺纹、外螺纹、端部半球体和椎体等多种特征，这些特征在较短的实习时间内，是无法逐一完成，我们必须进行取舍。如果图纸已经确定好并发给了学生，那么这样的实习，必然会导致学生的实习兴趣不高，最终无法完成金工实习的教学目标，无法培养学生的工程素养和创新能力。如果学生能积极发挥主观能动性，调动自己的创新思维能力，根据各个零件在系统中的功能，对应选择相关特征绘制零件图，由于每个特征都有其相对应的工艺规程，这样只需根据零件的特点和车床的类型，初步完成零件的加工工艺编制，通过专业教师的审核，在技能教师的指导下完成零件的加工。

2．3金工实习课程外延建设

金工实习课程外延建设，主要是指金工实习网络课程的建设。由于金工实习课时很短，为了将更多的时间用于工程素养和创新能力的培养，学生需要在课前预习部分金工实习知识。网络课程的建设可以确保课程的第三个教学层次———项目创新训练阶段的顺利完成。网络课程中主要包括各种机床的安全规章、操作与加工方法、机械制图与识图、加工工艺的编制、技术测量等各项知识，这些知识以视频、动画等多种文档格式到网上，方便学生预习与学习。

3．教学改革效果

此次的金工实习教学改革开始于2013年。从运行情况看，效果明显，主要体现在以下三个方面:①提高了学生的工程素养。由于金工实习课程外延建设的逐步完善，缩短了学生认知训练所需要的时间，保证了认知训练和项目训练各项实习内容的时间，提高了学生的工程素养。②提高了学生多学科的创新能力。通过项目训练，学生掌握了零件加工的一般方法和一定的创新思维，再加上项目创新训练，学生在工程实践、创新创业项目、学科竞赛和科研中有了更丰富的想法。通过两个层次的训练，学生能够针对自己的项目综合多个学科的知识，提出一种或者几种零件结构。③提高了指导教师实践教学水平。在三个阶段的实习过程中，学生提出的各种零件结构的想法，给专业教师带来了更多的思考，在讲解的过程中扩展了实习的深度和广度。学生提出的各式的零件结构和各异的加工工艺，也促进了技能教师实践能力的提升。

4．教学改革的进一步探索

虽然这次教学改革的效果明显，但仍需要做进一步的改进和提高，主要包括以下方面:①继续完善金工实习课程外延建设。今后需要将更多的资料，其中包括视频、动画和项目上的一些零件的制作方法等文档网上，为学生提供一个更为宽广的创新平台。②编写金工实习教材。现在的金工实习课本大多都是针对机械类或近机类专业，没有针对电子类工科学生的金工实习教材，为了金工实习课程的顺利开展，提高课堂教学效率，必须编写一本适合电子类工科学生的金工实习教材。③建设创新创业平台。为了能更好的利用工程训练中心，更有效的提高学生的创新能力，需要以工程训练中心为核心建设一个学生创新创业平台。

5．结语

金工实习是实践性教学的一个关键环节，也是以项目为中心的实践教学的基础性环节，但它又是一项综合性的实践课程，涉及多个学科、多位教师、多种设备、多种教学方法等多方面内容，因此需要根据时代的不同，不断地进行教学改革，不断地实践和总结教学经验。本次进行的教学改革是以改革金工实习教学模式和课堂组织方式作为主要内容，寻求学生创新创业的方法和途径为目标的金工教学改革，符合学校的建设应用型本科的教学理念。

作者：王志宏 秦东兴 严寒冰 蔚泽峰 李光旭 单位:成都信息工程大学工程训练中心