湯曉明 潘曉紅 韓奉林
[摘 要]目前創(chuàng)新教育已成為高校本科教育的重要教學(xué)任務(wù)。作為行業(yè)佼佼者的校外實習(xí)企業(yè)本身就是科技創(chuàng)新的重要基地。但傳統(tǒng)的工科校外實習(xí)環(huán)節(jié)因教學(xué)模式陳舊,難以使學(xué)生借助實習(xí)機(jī)會學(xué)習(xí)企業(yè)的創(chuàng)新思維。可以以機(jī)械制造工藝實習(xí)為例,研究校外實習(xí)與創(chuàng)新教育相結(jié)合的培養(yǎng)方案與實施方法,這種模式具有獨(dú)特優(yōu)勢,對優(yōu)化課程體系具有積極的引導(dǎo)作用。
[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新教育;校外實習(xí);教學(xué)模式;培養(yǎng)方案
[中圖分類號] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2019)02-0156-03
我國高校工科學(xué)生校外實習(xí)的主要任務(wù)是將所學(xué)的理論知識與所見的生產(chǎn)實際相結(jié)合,以鞏固對理論知識的理解和掌握。同時,這可以開闊學(xué)生的眼界,讓學(xué)生了解企業(yè)生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備,鍛煉學(xué)生適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)場的能力[1]。部分實習(xí)帶隊教師雖然也會對學(xué)生進(jìn)行一些有關(guān)創(chuàng)新內(nèi)容的引導(dǎo),但在現(xiàn)有實習(xí)教學(xué)大綱中創(chuàng)新教育不是校外實習(xí)的主要內(nèi)容,學(xué)生在實習(xí)中進(jìn)行的創(chuàng)新活動也是零散和片面的。
一、校外實習(xí)與創(chuàng)新教育相結(jié)合的意義及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
一個創(chuàng)新型國家最大的創(chuàng)新群體是工程師隊伍,這支隊伍的培養(yǎng)主要依靠大學(xué)本科教育[2]。在目前我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下,創(chuàng)新教育已成為高等學(xué)校本科教育的重要教學(xué)任務(wù)。在校外實習(xí)期間結(jié)合企業(yè)現(xiàn)場實際情況,對學(xué)生進(jìn)行工科專業(yè)知識背景下的創(chuàng)新教育,其效果是校內(nèi)創(chuàng)新教育和實驗室創(chuàng)新實踐所無法替代的。國外工科專業(yè)結(jié)合校外實訓(xùn)進(jìn)行與創(chuàng)新能力培養(yǎng)有關(guān)的教學(xué)模式有:1.基于工程問題的PBL模式;2.基于項目學(xué)習(xí)的PjBL模式;3.基于工業(yè)經(jīng)驗的ELED模式;4.基于工作環(huán)節(jié)的校企合作Co-op模式等。以上幾種教學(xué)模式都有良好的教學(xué)效果,有的已成為國外一些知名大學(xué)的成熟教學(xué)模式[3]。我國很多高校把工科專業(yè)課的實驗教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)結(jié)合起來,取得了較好的創(chuàng)新教育效果[4]。
充分利用工科學(xué)生教學(xué)計劃內(nèi)的校外實習(xí)資源優(yōu)勢,在校外實習(xí)中進(jìn)行創(chuàng)新教育的模式、機(jī)制和理論的研究和實踐,探索創(chuàng)新教育的新途徑,采取多種形式對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)——這作為當(dāng)前高校教改研究的一個方向是很有意義的。但在國內(nèi),工科專業(yè)特別是機(jī)械專業(yè)借助校外實習(xí)進(jìn)行的創(chuàng)新教育培養(yǎng)還沒有形成系統(tǒng)的教學(xué)方案。下面以我校機(jī)械專業(yè)的機(jī)械制造工藝實習(xí)為例,重點探討依托校外實習(xí)打造創(chuàng)新教育新模式的教改方案與實施方法。
二、原有機(jī)械制造工藝實習(xí)中存在的不足
我校機(jī)械專業(yè)學(xué)生在大三寒假前安排有一次為期兩周的機(jī)械制造工藝實習(xí),占2個學(xué)分,這是機(jī)械專業(yè)學(xué)生第一次帶著相應(yīng)的專業(yè)知識進(jìn)工廠實習(xí)?,F(xiàn)有實習(xí)過程中存在的不足主要包括以下幾方面。
1.實習(xí)內(nèi)容與相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容很難全面有效銜接。因為本次實習(xí)對應(yīng)的是專業(yè)入門課,而機(jī)械制造工藝教學(xué)內(nèi)容廣、教學(xué)深度淺,受時間及地域限制,加上部分企業(yè)因安全或技術(shù)保密等原因縮短實習(xí)現(xiàn)場停留時間,學(xué)生在實習(xí)期間所能接觸到的機(jī)械制造工藝不全面、不清晰,實習(xí)所見與課程所學(xué)很難有效銜接,學(xué)生無法建立完整的專業(yè)知識框架。
2. 傳統(tǒng)實習(xí)模式單調(diào)老化。往常的實習(xí)模式是:進(jìn)廠前教師介紹實習(xí)企業(yè)概況,學(xué)生上網(wǎng)查詢實習(xí)企業(yè)產(chǎn)品介紹,進(jìn)廠后由企業(yè)進(jìn)行安全教育,學(xué)生下車間參觀生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品生產(chǎn)過程,企業(yè)再組織技術(shù)講座由企業(yè)工程師講課并答疑,回校后學(xué)生撰寫實習(xí)報告。整個過程是預(yù)先設(shè)定好的,學(xué)生一直在被動接受知識,缺乏主動性和獨(dú)立性。
3.在實習(xí)過程中引入創(chuàng)新教育的內(nèi)容嚴(yán)重不足。目前的實習(xí)只強(qiáng)調(diào)學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握,缺少對新設(shè)備、新技術(shù)、新生產(chǎn)方法的介紹,缺乏與企業(yè)現(xiàn)狀融合的創(chuàng)新鍛煉,學(xué)生無法了解當(dāng)前行業(yè)的最新技術(shù)動態(tài),也無法培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的創(chuàng)新能力。
三、在機(jī)械制造工藝實習(xí)過程中遇到的問題以及解決辦法
在實習(xí)過程中學(xué)生難免會遇到一些問題,這就要求教師在實習(xí)的過程中對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),切實加深學(xué)生在實習(xí)過程中對技術(shù)的理解能力, 隨時解決學(xué)生提出的問題,并加強(qiáng)檢查督促,提高學(xué)生在實習(xí)過程中對實習(xí)項目的興趣。 例如在制作對一回轉(zhuǎn)類箱體,鏜孔工藝過程中有一種名為“推矩鏜”的加工方法,在實際的操作過程中十分的重要,但課堂教學(xué)中尚未對這一技術(shù)做太多的介紹,因此需要給學(xué)生解釋什么叫“推矩鏜”,并結(jié)合現(xiàn)場操作,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會這種方法。這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其主動地去發(fā)現(xiàn)新問題、探求新知識。
在實習(xí)中教師可能會隨時面對學(xué)生的質(zhì)疑,通常情況下在實習(xí)過程中學(xué)生不會發(fā)現(xiàn)自己存在的問題,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生在操作和觀看的過程中所出現(xiàn)或者提出的問題,進(jìn)行重點講解,還可以隨時對學(xué)生進(jìn)行提問,并點撥他們,讓他們得到正確答案。例如有的學(xué)生對于“軸類件采用雙頂夾定位加工時,依靠什么裝置來傳遞動力”這個知識點并不是很清楚,教師就可以在實踐操作的過程中告訴學(xué)生如何使用撥盤來傳遞動力,采用單爪撥盤時為什么會因傳動力不平衡而產(chǎn)生形狀誤差,如何能有效避免這種誤差,為什么精密零件加工要采用雙爪撥盤來消除這種形狀誤差。在雙頂夾間車削細(xì)長軸時,會產(chǎn)生鼓形、倒錐形等形狀誤差,為消除這些誤差,一般采用跟刀架、中心架、彈性尾座或大進(jìn)給量反向走刀法。向?qū)W生講解了這些方法之后,還應(yīng)帶他們觀看這些儀器設(shè)備的應(yīng)用過程,使他們對軸類件的加工過程從定位、傳動,到加工精度分析都能夠有一個整體的認(rèn)知。又比如,在齒輪滾齒加工的過程中,如何對加工齒形有一個具體的把握? 定位時采用的是直接找正法還是夾具找正法? 滾齒時的運(yùn)動關(guān)系又是怎樣的?這些問題如果通過教師單純地講解學(xué)生很難理解,但是通過實物分析和引導(dǎo),在實際的操作過程中對學(xué)生進(jìn)行講解,學(xué)生就會把問題弄明白。通過這樣的教學(xué)過程,當(dāng)他們自己看的時候,也就學(xué)會去分析了。這樣,在實習(xí)中學(xué)生懂得的越來越多,興趣就會越來越大,聊天、看小說的現(xiàn)象自然就少了。指導(dǎo)教師本身也應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)問題,向現(xiàn)場求教,不斷充實自己的實踐能力。比如在實習(xí)的過程中筆者曾發(fā)現(xiàn)工廠的師傅們在許多方頭軸的粗加工表面上鉆了一些小孔,剛開始筆者對此很不理解,后來經(jīng)過請教那些老師傅才知道,這是對鑄件粗加工產(chǎn)生的氣孔、砂眼之類缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊之前的一種預(yù)處理。根據(jù)此,可以引導(dǎo)學(xué)生觀察這些工件的特點,為接下來的實習(xí)過程劃分加工階段。
借力校外實習(xí)進(jìn)行創(chuàng)新教育與創(chuàng)新訓(xùn)練,既可提高實習(xí)收效,又可提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,這是一個值得大力研究的教改方向,而且在實習(xí)過程中對一些理論知識的重難點也是一個很好的補(bǔ)充。
四、制訂校外實習(xí)與創(chuàng)新教育相結(jié)合的工科校外實習(xí)培養(yǎng)方案
創(chuàng)新教育是多形式的,不同的創(chuàng)新教育方式,在學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中能起到相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)的作用。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生系統(tǒng)接受創(chuàng)新教育、提高創(chuàng)新思維能力的主渠道。校外實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)合創(chuàng)新教育,可培養(yǎng)學(xué)生在創(chuàng)新活動中的工作能力,使學(xué)生親身體驗到創(chuàng)新活動的樂趣,讓學(xué)生初步掌握創(chuàng)新要素和內(nèi)在規(guī)律。結(jié)合創(chuàng)新實踐的課外實習(xí)還可使學(xué)校與實習(xí)企業(yè)加深交流層次,形成互助互利關(guān)系,有利于學(xué)校與校外實習(xí)基地企業(yè)的長期穩(wěn)定合作。在校外實習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新教育,還可使教師積累工程實踐經(jīng)驗,提升教師的教學(xué)科研水平。
我校機(jī)械專業(yè)全面實行卓越工程師人才培養(yǎng)模式,突出了工程實踐、設(shè)計與創(chuàng)新能力要求。機(jī)電工程學(xué)院以校企共建的方式推行專業(yè)+基地建設(shè),每個專業(yè)對接多個校外實習(xí)基地,密切了校企合作育人關(guān)系。而作為行業(yè)佼佼者的校外實習(xí)企業(yè)本身就是科技創(chuàng)新的重要基地,大批優(yōu)秀穩(wěn)固的校外實習(xí)基地的建設(shè),為依托校外實習(xí)打造創(chuàng)新教育新模式的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。但具有以上良好的基礎(chǔ)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還需結(jié)合學(xué)生與企業(yè)的實際情況,有針對性地制訂可操作性的創(chuàng)新培養(yǎng)方案。而我?,F(xiàn)行培養(yǎng)方案中缺乏的就是制訂針對我校機(jī)械專業(yè)學(xué)生的校外實習(xí)環(huán)節(jié)與創(chuàng)新教育相結(jié)合的工科校外實習(xí)培養(yǎng)方案,并考證其效果。
機(jī)械專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后主要的就業(yè)部門是企業(yè),而企業(yè)中存在著十分豐富的潛在創(chuàng)新教育資源,這些資源是高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才的最佳保障。實習(xí)中要充分利用這些教育資源作為學(xué)生創(chuàng)新教育的內(nèi)容,并列入校外實習(xí)培養(yǎng)方案。
運(yùn)用這些企業(yè)資源的方法包括以下幾部分。1.對企業(yè)潛在的創(chuàng)新教育資源進(jìn)行分類收集整理。應(yīng)重點關(guān)注技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新教育資源;生產(chǎn)組織、管理體制、分配機(jī)制創(chuàng)新教育資源;市場開發(fā)創(chuàng)新教育資源;企業(yè)文化創(chuàng)新教育資源。2.在完成常規(guī)實習(xí)任務(wù)的前提下,結(jié)合我校學(xué)生情況和實習(xí)企業(yè)的創(chuàng)新教育資源,制訂難度合理、工作量合適、對學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展有幫助的、具有一定實習(xí)企業(yè)特征的創(chuàng)新小課題。引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己分工的創(chuàng)新小課題要求,擬定研究方向,收集相關(guān)資料,結(jié)合實習(xí)企業(yè)現(xiàn)狀,制定解決方案,并通過小組討論、與企業(yè)技術(shù)人員交流、撰寫專題小報告等形式完成創(chuàng)新小課題,由此實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。
五、依托校外實習(xí)開展創(chuàng)新教育的實施方法
在具體的實施過程中,可采取以下方法。1.分類收集整理實習(xí)企業(yè)潛在的創(chuàng)新教育資源,并將其創(chuàng)新內(nèi)容課題化。2.在完成常規(guī)實習(xí)任務(wù)的前提下,引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)理論知識,結(jié)合實習(xí)企業(yè)現(xiàn)狀和要求,團(tuán)隊分工合作進(jìn)行創(chuàng)新小課題的研究和討論,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。3.對以上工作進(jìn)行系統(tǒng)化、規(guī)范化,穩(wěn)固創(chuàng)新教育與校外實習(xí)相結(jié)合的教學(xué)成效。4.豐富實習(xí)帶隊教師的工程實踐經(jīng)驗及創(chuàng)新指導(dǎo)經(jīng)歷,提升實習(xí)帶隊教師在企業(yè)生產(chǎn)背景下的創(chuàng)新教育指導(dǎo)能力和掌控能力,進(jìn)一步提高校外實習(xí)與創(chuàng)新教育相結(jié)合的教學(xué)效果。
在校外實習(xí)創(chuàng)新教育新模式的嘗試中,可采取以下兩種創(chuàng)新能力培養(yǎng)形式。一種是課堂型教育,在實習(xí)期間采用報告會和座談會的形式,由實習(xí)帶隊教師和實習(xí)企業(yè)的技術(shù)人員設(shè)定專題并主持進(jìn)行;另一種是實踐型教育,其可分為設(shè)計型、調(diào)查型、合作型。1.設(shè)計型,即由帶隊教師根據(jù)實習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)、技術(shù)、管理等方面的改革問題,經(jīng)抽象簡化后成為創(chuàng)新研究小課題,由學(xué)生進(jìn)行分析研究,學(xué)生通過實際調(diào)研、查閱資料、分析討論形成改革創(chuàng)新方案,然后拿到實習(xí)企業(yè)與相關(guān)技術(shù)人員及帶隊教師進(jìn)行討論和評判。這種形式適用于理論知識扎實、思維嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)生。2.調(diào)查型,即針對實習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的企業(yè)某些方面的不足,如管理模式陳舊、生產(chǎn)技術(shù)落后、商品結(jié)構(gòu)單一等問題,利用學(xué)校的資源與技術(shù)優(yōu)勢,對實習(xí)企業(yè)的不足之處提出具有針對性的改進(jìn)建議并寫出專題報告。這種形式對學(xué)生的挑戰(zhàn)更大,適合于那些觀察能力強(qiáng)、思維敏捷的學(xué)生。3.合作型,即針對企業(yè)正在進(jìn)行的科研技改中的一些問題,如工藝改進(jìn)過程的理論問題、生產(chǎn)設(shè)備優(yōu)化問題、新技術(shù)和新產(chǎn)品開發(fā)問題等,以畢業(yè)論文、專業(yè)課課程設(shè)計、大學(xué)生創(chuàng)新計劃立項等形式作為學(xué)生的長期研究課題,讓學(xué)生真題真做;對有價值的課題還可以與企業(yè)共同申報各級科技管理部門的課題,由指導(dǎo)教師、參與課題的少數(shù)學(xué)生以及企業(yè)技術(shù)人員共同組成課題組,將創(chuàng)新教育與校外實習(xí)相結(jié)合的教育新模式引入一個更高的層次。課堂型和實踐型兩類校外實習(xí)創(chuàng)新教育新模式可在實習(xí)教學(xué)中相互配合進(jìn)行。
下面節(jié)選我校機(jī)械專業(yè)機(jī)械制造工藝實習(xí)在中國鐵建重工集團(tuán)(我國最大的地鐵隧道盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)企業(yè))體現(xiàn)“工藝實習(xí)”與“創(chuàng)新培養(yǎng)”共同要求的實習(xí)提綱。
實習(xí)目的: 1.隧道掘進(jìn)設(shè)備認(rèn)識; 2.典型單件小批量產(chǎn)品的制造裝配工藝; 3.復(fù)雜裝備中機(jī)、電、液、信息技術(shù)的融合集成;4.運(yùn)用已學(xué)機(jī)械、液壓、電控知識,提出盾構(gòu)機(jī)制造使用過程中的創(chuàng)新改進(jìn)建議。
實習(xí)任務(wù)布置包括以下幾個方面。1.鐵建重工的主要產(chǎn)品,生產(chǎn)類型。2.盾構(gòu)機(jī)的主要功能,組成。3.盾構(gòu)機(jī)裝配的組織形式是什么?有何創(chuàng)新建議?4.大型焊接結(jié)構(gòu)件可能出現(xiàn)哪些質(zhì)量缺陷?如何避免?5.盾構(gòu)機(jī)各部分運(yùn)動的驅(qū)動形式有哪些?有何創(chuàng)新建議?6.以小組為單位,提出一項以上盾構(gòu)機(jī)制造工藝改進(jìn)或使用方法的改進(jìn)設(shè)想,討論得出初步改進(jìn)方案,指出改進(jìn)方案的優(yōu)缺點及技術(shù)保證條件,形成文字稿并在全班討論會上宣讀。
依托校外實習(xí)環(huán)節(jié)實現(xiàn)創(chuàng)新教育的關(guān)鍵在于:1.收集整理實習(xí)企業(yè)潛在的創(chuàng)新教育資源,并將其創(chuàng)新內(nèi)容課題化,這項工作需要實習(xí)企業(yè)大力配合;2.提升實習(xí)帶隊教師在企業(yè)生產(chǎn)背景下的創(chuàng)新教育指導(dǎo)能力,這就要求實習(xí)指導(dǎo)教師具有豐富的企業(yè)實踐經(jīng)驗和多年的學(xué)生創(chuàng)新項目指導(dǎo)經(jīng)驗;3.學(xué)生對創(chuàng)新教育新模式的接受程度與效果,這需要學(xué)生具有良好的綜合素質(zhì),實習(xí)中還需調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。
目前,我校很多科研能力強(qiáng)的教師本身都具有豐富的企業(yè)實踐經(jīng)驗與多年的學(xué)生創(chuàng)新項目指導(dǎo)經(jīng)驗;同時這幾年我校學(xué)生生源優(yōu)秀、綜合素質(zhì)高,在專業(yè)課教學(xué)中已發(fā)現(xiàn)了很多具有科研創(chuàng)新潛質(zhì)的好苗子,以上的教改新模式是把學(xué)生分組進(jìn)行工作的,每組只要有1~2名具有科研創(chuàng)新潛質(zhì)的好苗子學(xué)生,在實習(xí)帶隊教師的正確引導(dǎo)下,這種實習(xí)教學(xué)新模式就能試驗下去。
六、校外實習(xí)與創(chuàng)新教育相結(jié)合的教改實踐效果
我們已連續(xù)兩年在機(jī)械制造工藝實習(xí)中有目的有計劃地向?qū)W生布置帶有創(chuàng)新要求的實習(xí)思考題。我們依托實習(xí)企業(yè)生產(chǎn)情況,在實習(xí)期間開設(shè)了多場專題討論會,參與的學(xué)生已初步受益。近幾年學(xué)校在學(xué)生實習(xí)經(jīng)費(fèi)上也大力支持,并逐年增加,因此有條件利用校外實習(xí)環(huán)節(jié)在學(xué)生中開展一定的創(chuàng)新小課題研究;校企共建的實習(xí)基地建設(shè)工作保障了校外實習(xí)企業(yè)的數(shù)量和質(zhì)量,穩(wěn)定的、關(guān)系融洽的實習(xí)企業(yè)也為收集整理企業(yè)潛在的創(chuàng)新教育資源提供了良好的外部環(huán)境;逐步完善且符合學(xué)校創(chuàng)新教改要求的、包含多元評價體系的校外實習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn),為本項目的試驗提供了制度保障。學(xué)生的創(chuàng)新實踐依托實習(xí)企業(yè)進(jìn)行,課題緊密結(jié)合企業(yè)實際;課題對學(xué)生的視覺沖擊強(qiáng)烈,易引發(fā)學(xué)生的研究興趣;教師、學(xué)生企業(yè)多方共同合作,新教改逐漸走上正軌。
當(dāng)前我校鼓勵一線教師在實踐教學(xué)改革及評價體系改革環(huán)節(jié)以及在大學(xué)生創(chuàng)新教育與創(chuàng)新實踐平臺建設(shè)上進(jìn)行教學(xué)改革嘗試。新教改方案是將以上兩個教改環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合,借助成熟的工科校外實習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新教育的培養(yǎng)與鍛煉。借助校外實習(xí)環(huán)節(jié)提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,這符合我校的人才培養(yǎng)目標(biāo),且不需增加更多的教學(xué)經(jīng)費(fèi),學(xué)生得到的是基于工程背景下的創(chuàng)新能力培訓(xùn),符合社會要求。一課多能的教學(xué)效果具有獨(dú)特的情景優(yōu)勢,對優(yōu)化現(xiàn)有工科教學(xué)課程體系也具有積極的引導(dǎo)作用。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[責(zé)任編輯:陳 明]