工程教育视野下的金工实习教学的革新

工程教育视野下的金工实习教学的革新

1建设工程实践基地,优化教学课程内容

随着现代制造业的发展,不断涌现的新技术如数控线切割、激光加工、超声波加工等强烈地冲击着传统金工实习的教学内容。为进一步深化教学改革以适应社会发展,将金工实习教学内容调整为三个阶段进行:基本操作技能的实习阶段,现代制造技术的实习阶段以及创新设计制作阶段。第一阶段为基本操作技能的实习,是整个金工实习的基础,除学习一些加工原理和重要的工艺方法外,还需掌握传统加工设备的基本操作技能,为学习各种先进制造技术打下基础。

第二阶段为现代制造技术的实习,主要介绍数控加工、数控线切割、激光加工、快速成型等一些国内外先进制造技术,使学生对这些新技术有所认识并实施训练,同时也让学生了解一些新材料、新工艺,如复合材料的性能、经济性、环保性在制造业中应用的优势,让金工教学跟上当今科技发展,提高学生的学习兴趣,为以后的创新和设计打好基础。第三阶段为创新设计制作,主要让学生运用已有的理论知识,自行设计作品,选择加工方法,编制加工工艺,并实施整个制作过程。指导老师和同学也参与整个创新设计过程,共同探讨设计作品的创新性、加工方案的合理性、经济性等,并给出合理的建议。这一阶段是全方位的综合训练,对培养学生的创新思维能力、动手能力、团队协作能力、工程应用能力有着重要意义。

2改革传统实习模式,增强创新能力培养

2.1加强创新实践训练,培养学生综合能力

传统的灌输式教育模式和不完善的实践教学体系,导致了培养出来的大学生工程意识淡薄、创新能力弱,很难适应现代化企业对人才的要求。创新能力的培养是现代化工程素质教育的重要内容,而创新能力的形成源于实践活动,实践能力是创新能力形成和发展的重要前提。因此在金工实习教学中,转变过去单一化的训练方式为以作品自主设计制造全过程的综合实习。为此,指导老师在入厂教育时对学生进行工程训练动员,向学生布置创新设计制作的任务,包括产品的性能、用途、结构特点和基本原理等。经过初期阶段传统工艺的实习,学生熟悉了各工种的工艺特点、加工方法及操作要领,接着进入创新制作阶段。将学生随机分组,要求每组学生根据自身情况,先查阅相关资料,同时进行市场调查,再拟定作品的设计方案并撰写创新制作报告,待所有零件的加工图、装配图经指导老师审核合格后,最后在指导人员的协助下独立完成作品制作。

学生带着问题进入这种自主设计创新实习,经历了独立思考、观察、交流到实践制作,充分调动了他们的主观能动性,激发了学习热情,在2008级机类专业的创新设计中,学生们都积极踊跃,设计作品新颖、美观、大方。这种新的实习模式,不仅培养了学生的创新意识、协作交流能力、吃苦耐劳和勇于探索的精神,还强化了他们的成本意识和质量观念,为日后的工作奠定了基础。经过金工实习的训练,选拔一批学有余力,具有创新意识的学生,鼓励他们自选课题,利用校园工程实践创新平台,参加各种创新实践活动。在2009~2011年间,我校获得第二届全国青少年科技创新奖、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖、大学生机械创新设计大赛一等奖。

2.2改变传统教学方式,提升教师工程意识

教师要树立“以人为本”的教学理念,尊重学生个性发展,在培养学生工程实践创新能力的过程中,需逐步改变以教师为中心传统的知识传授教学方式,多采用交互启发式、自学式、研讨式的教学方法,鼓励学生勤于思考,主动参与。要充分利用各种现代化教学手段,如计算机模拟教学或借助录像教学、多媒体技术向学生介绍暂时无法开展的国内外新技术、新工艺,还可以引入多媒体课程教学软件、计算机辅助考试软件、试题库和自测复习软件等,使教学内容和形式丰富多样。工程实践中心还开通了自己的网站,提供了大量工程训练各科目从安全教育、教学大纲、多媒体课件到各车间实训相关情况的文字、图片和多媒体信息,给学生的学习又提供了一个平台。要培养学生的工程实践创新能力首先需要教师具备先进的教育教学理念和多层次的综合能力,包括知识结构的综合、理论教学与实践教学的综合、科研与教学的综合,并在自己的教学和科研实践中不断创新。为此,学校需定期选派中青年教师到大中型国有企业进行参观交流,鼓励教师参与企业的技术攻关,只有这样,教师才能将自身的工程实践经验以及前沿的工程技术成果融入教学,从而提升学生的工程实践创新意识。

3金工实习教学改革方向

为培养满足产业需求的实践创新能力强的高素质人才,武汉工程大学正在构建并实施工程教育CDIO的实践创新教学体系与教学模式。CDIO教学模式是以“构思-设计-实施-运行”全过程为载体培养学生的工程能力,不仅强调学生的基础知识,更注重培养学生的工程应用能力、工程协作交流能力以及工程技术自我提升能力。在CDIO现代工程教育改革大潮中,金工实习作为重要的实践课程应抓住机遇,在以后的教学中继续深化改革,逐步形成开放型的实习教学模式。金工实习教学可根据不同的专业、不同的需求设置成三个模块,形成从基础实践训练、课外实践活动到团队项目创新的实践体系。基础实践训练是完成基本教学任务,各专业根据本专业的要求选择实习种类和学时,实习从传统冷加工、热加工到现代加工的所有工种。

课外实践是指学生利用课余时间,根据个人兴趣到工程实践中心从事的各项实践活动。学生可结合毕业设计、课程设计或学校重点课题等,进行综合创新训练,实现理论教学、毕业设计与金工实习的有效结合。项目创新是指学生以团队的形式在工程实践中心进行的实践活动。工程实践中心可设立开放性的创新设计制造实验室,学生可通过项目申请—评审立项—自主运行管理的运作模式建立科技项目活动团队,进而开展各种创新实践活动。这将有助于提高学生的自学能力、勇于探索的创新能力、和协调管理的领导能力。当开放型的实习教学模式建立后,在工作时间和工作强度上加大了指导老师的工作量,同时也加大了对实习指导老师的知识结构的要求,因此对实习指导老师师资队伍、教学的质量评价体系、管理体制和激励机制也提出了新的要求,仍需进一步探索。

4结语

随着知识经济和技术创新的不断发展,高等教育的人才培养目标正在发生转变,大工程观要求传统的金工实习必须朝着工程实践教学方向发展。只有改革传统的金工实习教学模式,建立科学的工程训练体系,才能全面提高大学生的综合素质,增强大学生的工程实践能力,培养和发展大学生的创新意识和创新能力,使他们成为社会和企业所需求的复合型人才。

作者:高颖 单位:武汉工程大学机电工程学院