[摘 要]金工實(shí)習(xí)是高等教育的教學(xué)計(jì)劃中一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),主要任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)技術(shù)人才。隨著科技的不斷進(jìn)步,新技術(shù)新設(shè)備新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要,在金工實(shí)習(xí)體系中融入了CDIO工程教育模式,并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、基礎(chǔ)設(shè)施和師資隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了改革改進(jìn),強(qiáng)化實(shí)習(xí)過(guò)程中工程能力的培養(yǎng),培養(yǎng)更加適合社會(huì)發(fā)展的技術(shù)人員。
[關(guān)鍵詞] 金工實(shí)習(xí);CDIO;工程能力;教學(xué)
金工實(shí)習(xí)課程是我國(guó)高等院校最重要的技術(shù)基礎(chǔ)課之一,知識(shí)面寬,受益面大,實(shí)踐性、創(chuàng)新性強(qiáng),是工科學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)、能力提高、實(shí)現(xiàn)寬口徑專(zhuān)業(yè)教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一,能夠讓學(xué)生對(duì)工業(yè)化的認(rèn)識(shí)更加深刻,提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。但是金工實(shí)習(xí)也普遍存在一些問(wèn)題:①比較注重學(xué)生對(duì)于機(jī)床設(shè)備的操作步驟和工藝步驟的訓(xùn)練,以工人的角度進(jìn)行教學(xué)而不是以工程師的角度進(jìn)行教學(xué);②理論教學(xué)和實(shí)習(xí)實(shí)踐相脫節(jié),在學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中,實(shí)際的操作工藝和理論教學(xué)有很大的差距,難以培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維和工程能力;③“金工實(shí)習(xí)”課程長(zhǎng)期被置于教學(xué)的邊緣,得不到應(yīng)有的重視;④“金工實(shí)習(xí)”教師隊(duì)伍良莠不齊,青年教師往往有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ),但是實(shí)踐能力很差,而工人師傅雖然有很強(qiáng)的實(shí)踐能力,卻不能和理論結(jié)合,只能以傳統(tǒng)的“師徒制”來(lái)帶學(xué)生。
一、 CDIO工程教育模式
CDIO工程教育模式工科教育的最新發(fā)展模式,是構(gòu)思(Conceive),設(shè)計(jì)(Design),實(shí)現(xiàn)(Implement),運(yùn)作(Operate) 四個(gè)英文單詞的首字母,作為工科教育的一種人才培養(yǎng)模式,解決了產(chǎn)品從基構(gòu)思、設(shè)計(jì)制造到運(yùn)行維護(hù)、改良至使用周期結(jié)束的整個(gè)過(guò)程的推進(jìn)和所出現(xiàn)問(wèn)題的解決,改變當(dāng)前工科教育存在的理論實(shí)踐相脫離,導(dǎo)致學(xué)生缺乏工程能力和系統(tǒng)思維的問(wèn)題,從自主性、探索能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和協(xié)調(diào)合作的能力等幾個(gè)方面的能力對(duì)學(xué)生進(jìn)行了培養(yǎng),強(qiáng)化了學(xué)生的對(duì)于工程過(guò)程的把握,能夠解決工程實(shí)踐中出現(xiàn)問(wèn)題。學(xué)生需要掌握較強(qiáng)的工程能力和系統(tǒng)思維能力,并將其付諸于真正的實(shí)踐過(guò)程。CDIO工科教育的模式提高了學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)用能力,并初步培養(yǎng)工程技術(shù)研究素養(yǎng),有助于將理論知識(shí)和實(shí)踐問(wèn)題相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)從科學(xué)知識(shí)型向技術(shù)創(chuàng)新型、團(tuán)體協(xié)作型轉(zhuǎn)換,同時(shí)讓科學(xué)思維的系統(tǒng)性和整體性向工程方向拓展和延伸,為培養(yǎng)新一代的工程技術(shù)人員打下良好的基礎(chǔ)。
目前,CDIO模式已在國(guó)內(nèi)外許多高校得到實(shí)施,培養(yǎng)出的學(xué)生深受社會(huì)和企業(yè)的歡迎。因此廣大高校對(duì)實(shí)踐教學(xué)重視程度日益提高,而金工實(shí)習(xí)作為最基礎(chǔ)的實(shí)踐教育課程,在高校建設(shè)發(fā)展中必將占有基礎(chǔ)地位。因此,當(dāng)越來(lái)越多的高校將CDIO工程教育模式作為人才培養(yǎng)方向的同時(shí),金工實(shí)習(xí)體系建設(shè)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),根據(jù)實(shí)際情況采用CDIO工程教育模式。
二、 CDIO模式下金工實(shí)習(xí)體系
CDIO是以工程實(shí)踐作為工程教育的背景環(huán)境(context),不僅僅要求學(xué)生對(duì)技術(shù)基礎(chǔ)有更深刻的認(rèn)識(shí),更需要?jiǎng)?chuàng)造必要的環(huán)境和方法幫助學(xué)生理解工程實(shí)踐工程實(shí)踐,并且學(xué)習(xí)在工程實(shí)踐環(huán)境下工程人員的思維、能力和行為。CDIO要求依照CDIO教學(xué)大綱(12條標(biāo)準(zhǔn))整合課程體系(一體化的課程設(shè)計(jì)),教學(xué)過(guò)程要給予學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的雙重效應(yīng)(一體化培養(yǎng)),通過(guò)教、學(xué)、考過(guò)程的頂層設(shè)計(jì)讓學(xué)生取得一體化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),并且需要建立以培養(yǎng)目標(biāo)為基礎(chǔ)的的評(píng)估與改進(jìn)制度。
1.教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
金工實(shí)習(xí)課程體系在內(nèi)容上分為兩大部分,分為傳統(tǒng)制造部分和現(xiàn)代制造部分。傳統(tǒng)制造部分主要是手動(dòng)操作機(jī)械設(shè)備,對(duì)于培養(yǎng)I(實(shí)施)方面的能力培養(yǎng)非常重要,根據(jù)CDIO大綱和十二條標(biāo)準(zhǔn)的要求,對(duì)這部分進(jìn)行優(yōu)化,將耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的和耗費(fèi)實(shí)踐的工序簡(jiǎn)化和優(yōu)化,將學(xué)生從繁雜的手工操作中解脫出來(lái),讓學(xué)生更加深入的了解每一個(gè)工藝每一步工序的作用和細(xì)節(jié),以及通過(guò)什么樣的工序工藝能達(dá)到既定的目標(biāo)和要求,著重培養(yǎng)I(實(shí)施)和O(操作)方面的能力。對(duì)于現(xiàn)代制造部分,主要是數(shù)控加工和特種加工,我們可以通過(guò)一體化教學(xué)的手段,先采用仿真軟件進(jìn)行仿真加工,在這個(gè)階段學(xué)生要學(xué)會(huì)初步編程和工藝設(shè)計(jì);然后根據(jù)數(shù)控程序執(zhí)行情況,再移植到機(jī)床上進(jìn)行實(shí)際加工,執(zhí)行包括操作、程序修改、零件檢測(cè)等各個(gè)環(huán)節(jié),掌握工程人員在工程環(huán)境下的每一個(gè)決策,和了解每一個(gè)決策的依據(jù)和決策所產(chǎn)生的結(jié)果。
2.教學(xué)手段的改進(jìn)
采用多種手段,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。一般情況下,金工實(shí)習(xí)都是采用集中實(shí)習(xí)的辦法,時(shí)間安排比較緊湊。但是在學(xué)習(xí)過(guò)程中,知識(shí)是需要時(shí)間消化和掌握的,尤其是實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)。因此,我們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源加強(qiáng)教學(xué),將理論部分和仿真部分內(nèi)容通過(guò)網(wǎng)站和微信公眾號(hào)的方式推送給學(xué)生,學(xué)生可以提前掌握部分內(nèi)容,而將真正集中上課的時(shí)間著重進(jìn)行重點(diǎn)、難點(diǎn)的實(shí)踐教學(xué)。
3.基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化
金工實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要是實(shí)習(xí)場(chǎng)地建設(shè)和實(shí)習(xí)設(shè)備的建設(shè)。實(shí)習(xí)場(chǎng)地建設(shè)主要是指實(shí)習(xí)場(chǎng)地的布置,要從三個(gè)方面,第一個(gè)是環(huán)境的布置,使用展板介紹相關(guān)知識(shí),使用展柜展示相關(guān)器材工具等;第二是機(jī)床設(shè)備的布置,和工廠(chǎng)相比,對(duì)于學(xué)校來(lái)說(shuō),學(xué)生一般比較多,而且也不像工廠(chǎng)工作人員那樣行為規(guī)范,因此需要較大的面積,保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和安全;第三是實(shí)習(xí)場(chǎng)地的整體布局,根據(jù)CDIO工程環(huán)境的要求,參考整體性和系統(tǒng)性,兼顧現(xiàn)代制造技術(shù)的要求,體現(xiàn)現(xiàn)代制造的特點(diǎn)。
金工實(shí)習(xí)設(shè)備主要是指各種能夠就行實(shí)際生產(chǎn)和檢測(cè)的機(jī)床設(shè)備儀器,這是金工實(shí)習(xí)教學(xué)的基礎(chǔ),極大的影響了金工教學(xué)的質(zhì)量。一方面機(jī)床設(shè)備儀器一般需要投入大量的資金,另一方面隨著現(xiàn)代科技的急速發(fā)展,機(jī)床設(shè)備儀器的更新?lián)Q代很快,而且新的機(jī)床設(shè)備儀器層出不窮。因此,在進(jìn)行采購(gòu)的時(shí)候,要注意新舊設(shè)備的繼承性和系統(tǒng)性,在軟硬件上保持機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的相同或者相似。另外,可以采用校企合作的方式,在完成教學(xué)的基礎(chǔ)上,提高設(shè)備利用率,不但可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力,而且也可以提高授課老師的工程能力,有效的利用了資源,避免浪費(fèi)。
4.教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)
(1)建立一支穩(wěn)定的教學(xué)隊(duì)伍。改變“實(shí)習(xí)教師低人一等”錯(cuò)誤觀念,提高實(shí)習(xí)老師的待遇和地位,重視實(shí)踐教學(xué),要提高到學(xué)校層次;另一方面,培養(yǎng)雙師型老師,不但可以進(jìn)行理論教學(xué),也可以進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),這樣才能從根源上解決這個(gè)問(wèn)題。
(2)具有工程教育理念和工程實(shí)踐能力。要充分認(rèn)識(shí)和理解CDIO工程教育理念的深度含義,要深入學(xué)習(xí)CDIO大綱和十二條標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵和要求,以及實(shí)施的措施和手段,并且具備真正的工程實(shí)踐能力。工程能力的培養(yǎng),應(yīng)定期組織教師培訓(xùn)和對(duì)外交流,派出學(xué)習(xí)的方式提高教師的工程能力;實(shí)習(xí)教師更應(yīng)該深入工廠(chǎng)企業(yè)參與真正的生產(chǎn)過(guò)程,或者共同研發(fā)新產(chǎn)品,提高工程能力,提高教學(xué)能力。
5.建立考核機(jī)制
考核是金工實(shí)習(xí)體系的個(gè)重要內(nèi)容,包括對(duì)教師的考核和對(duì)學(xué)生的考核。近年來(lái),高校實(shí)踐師資隊(duì)伍組成已經(jīng)發(fā)生很大的變化,學(xué)歷高的青年教師的比例越來(lái)越高,但是如何才能將他們的能力最大的發(fā)揮出來(lái),因此要建立考核機(jī)制。教學(xué)人員的考核應(yīng)該從數(shù)量、質(zhì)量和創(chuàng)新三個(gè)方面進(jìn)行,且更注重質(zhì)量的考核和創(chuàng)新層次。
對(duì)于學(xué)生的考核,根據(jù)考核的目標(biāo)的要求,根據(jù)實(shí)習(xí)工廠(chǎng)的實(shí)際情況,在日??记?、構(gòu)思設(shè)計(jì)能力(C和D能力)、執(zhí)行能力(I能力)、操作能力(O能力)和團(tuán)體協(xié)作能力方面進(jìn)行考核,同事兼顧和理論相結(jié)合的能力,進(jìn)行多層次多方面的科學(xué)合理的考核。
三、總結(jié)與展望
在“新工科”教學(xué)理念下,實(shí)踐教學(xué)在未來(lái)高等教育中的重要性會(huì)得到極大的提高,所以金工實(shí)習(xí)課程建設(shè)一定要抓住機(jī)遇,努力發(fā)展,以CDIO模式為指導(dǎo),以人工智能和智能制造為導(dǎo)向,根據(jù)自身實(shí)際情況,指定切實(shí)可行的人金工實(shí)習(xí)體系,培養(yǎng)更多的符合社會(huì)發(fā)展要求的工程技術(shù)人員。
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作者簡(jiǎn)介:田浩(1975-),男,籍貫:陜西省禮泉縣,民族:漢族,學(xué)歷:碩士研究生,工作單位:西安文理學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院,職稱(chēng):工程師,研究方向:數(shù)控 特種加工 。
基金項(xiàng)目:西安文理學(xué)院教改項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):03006001004)。