韓碩
菏澤學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 山東省菏澤市 274000
目前全球國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)越演愈烈,歸根結(jié)底,是實(shí)體制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),只有強(qiáng)大的制造業(yè),才能造就一個(gè)強(qiáng)盛的國(guó)家和民族。為了實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo),離不開(kāi)應(yīng)用型人才的培養(yǎng),而作為承擔(dān)應(yīng)用型人才培養(yǎng)重任的獨(dú)立本科院校,如何提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力至關(guān)重要,因此,金工實(shí)習(xí)應(yīng)作為高等教育改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容去研究探索。
金工實(shí)習(xí)(又稱機(jī)械制造工程訓(xùn)練)是一項(xiàng)符合學(xué)生認(rèn)知接受水平的,以理論知識(shí)為基礎(chǔ),以實(shí)際操作為手段、以理論融入實(shí)踐為根本目的的實(shí)踐性課程。目前,高校的金工實(shí)習(xí),普遍以車(chē)工、鉗工、焊接、數(shù)控機(jī)床、電工為主,主要面向機(jī)械類、近機(jī)械類等專業(yè),近年來(lái),也開(kāi)始面向化工、城建、物聯(lián)網(wǎng)等非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生開(kāi)放。該課程不僅能讓學(xué)生全面了解機(jī)械制造與材料加工的基本工藝知識(shí),將學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí),還能為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);而且,對(duì)于工程制造中能夠解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)也有十分重要的作用。但隨著社會(huì)的高速發(fā)展,金工實(shí)習(xí)在新形勢(shì)下仍面臨一些問(wèn)題:
目前高校使用的普通機(jī)床、焊機(jī)等,幾乎都有著超過(guò)了十年的服役歷史,普通車(chē)床普遍存在著故障率高,刀頭,夾具等部分磨損嚴(yán)重,造成車(chē)床加工量誤差較大,因而加工精度較低,難以加工出滿足精度要求的產(chǎn)品。
另外,由于數(shù)控機(jī)床等大型、新型設(shè)備投資較大,獨(dú)立本科院校經(jīng)費(fèi)緊張等原因,導(dǎo)致金工實(shí)習(xí)缺乏新設(shè)備,新工藝的實(shí)習(xí)內(nèi)容,以菏澤學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)為例,至目前為止,我院只有一臺(tái)新型的數(shù)控五軸加工中心,無(wú)法滿足全部學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的需要,只能對(duì)學(xué)生進(jìn)行一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)演示,智能設(shè)備幾乎成為擺設(shè),在實(shí)習(xí)過(guò)程中,仍舊以傳統(tǒng)的“車(chē)銑”加工為主。
金工實(shí)習(xí),依然處于教師怎么教、學(xué)生怎么做的階段,教師給學(xué)生講解、演示以后,學(xué)生只需要按照老師給出的要求進(jìn)行操作即可學(xué)生幾乎沒(méi)有自主發(fā)揮的空間,實(shí)習(xí)雖說(shuō)提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,但卻使得學(xué)生的思維僵化,不利于創(chuàng)造性的培養(yǎng)。
同時(shí),教學(xué)內(nèi)容還是以傳統(tǒng)的車(chē)、銑、刨、磨、手工焊等內(nèi)容為主,缺乏對(duì)新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)的傳授,教學(xué)實(shí)習(xí)內(nèi)容嚴(yán)重落后于時(shí)代發(fā)展,與生產(chǎn)實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。
在實(shí)習(xí)過(guò)程中,車(chē)床、焊接之間,都是獨(dú)立的完成各自的任務(wù),例如:鉗工就是加工出一個(gè)羊角錘,和其他工種之間沒(méi)有建立聯(lián)系。而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,一個(gè)成品的完成,離不開(kāi)各個(gè)工種的相互配合,以制造一個(gè)壓力罐為例,首先我們要經(jīng)過(guò)火焰切割和車(chē)床加工出各種需要的組件,然后運(yùn)用焊接進(jìn)行組裝,最后經(jīng)過(guò)打磨,噴漆,才能得到一個(gè)完整的成品。而金工實(shí)習(xí),還停留在以前的模式,學(xué)生只能單純的了解到各工種的原理,工作步驟,而無(wú)法將它們?nèi)跁?huì)貫通,進(jìn)而降低了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
隨著高校的不斷擴(kuò)招,學(xué)生的數(shù)量不斷增加,而相對(duì)應(yīng)的師資力量卻沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充,導(dǎo)致在實(shí)習(xí)過(guò)程中,幾個(gè)人共用一臺(tái)設(shè)備,一位教師要同時(shí)負(fù)責(zé)多臺(tái)等。在演示環(huán)節(jié),后面的學(xué)生通常都看不清楚,甚至看不到,嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。
同時(shí),金工實(shí)習(xí)對(duì)于老師的要求也較高,既要懂得理論知識(shí),也要具備實(shí)際操作的能力,針對(duì)這一問(wèn)題,很多高校采取了聘任一定數(shù)量的工人師傅的辦法,但他們又存在動(dòng)手操作能力很強(qiáng)、理論知識(shí)又比較匱乏的問(wèn)題。高校普遍存在缺乏“雙師型”教師的問(wèn)題,這在一定程度上,也影響了實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量。
針對(duì)上述存在的問(wèn)題,基于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),本人提出以下幾個(gè)方面的改進(jìn)措施:
隨著先進(jìn)、智能化制造技術(shù)的迅猛發(fā)展,大量的智能化制造、先進(jìn)工藝等,已經(jīng)作為工業(yè)常規(guī)的加工手段,而高校還是以傳統(tǒng)的車(chē)銑刨磨作為授課內(nèi)容,脫離了實(shí)際生產(chǎn),為了改變這種現(xiàn)狀,高校的金工實(shí)習(xí)課程也應(yīng)該順應(yīng)這種時(shí)代發(fā)展的潮流。
首先,我們應(yīng)保證傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生對(duì)于傳統(tǒng)加工方式的原理、方法等有充分的理解,在此基礎(chǔ)上,增加新技術(shù)新設(shè)備的相關(guān)內(nèi)容,并引進(jìn)部分新型的、先進(jìn)的智能制造設(shè)備,如:3D打印、智能機(jī)器人等,培養(yǎng)出跟得上時(shí)代步伐的應(yīng)用型人才。
目前在金工實(shí)習(xí)過(guò)程中,幾乎還是處于老師講,學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)模式,教學(xué)內(nèi)容千篇一律(車(chē)工就是加工回轉(zhuǎn)軸,鉗工就是加工羊角錘),沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)性的變化。
對(duì)于這一問(wèn)題,針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生,可以設(shè)置差異化的教學(xué)內(nèi)容,有所側(cè)重的給他們講與他們專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),以期達(dá)到個(gè)性化的教學(xué)效果和教學(xué)目的。例如,對(duì)于材料專業(yè)的學(xué)生,在教學(xué)過(guò)程中,可以增加材料牌號(hào)、組織的講解,使學(xué)生通過(guò)牌號(hào)等內(nèi)容了解不同材料的塑性、韌性、硬度等性能;了解焊接過(guò)程中,組織和性能的變化過(guò)程,還可通過(guò)金相等,提高學(xué)生對(duì)材料的微觀了解。對(duì)于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生,可以側(cè)重講解機(jī)床齒輪嚙合,傳動(dòng)比方面的知識(shí),并增加機(jī)械原理、潤(rùn)滑等方面的知識(shí)。對(duì)于機(jī)械電子專業(yè)的學(xué)生,可以詳細(xì)講解電路、PLC、控制工程等方面的相關(guān)知識(shí)……。通過(guò)這種針對(duì)性的學(xué)習(xí),使學(xué)生有了更加直觀的認(rèn)知,為以后學(xué)習(xí)專業(yè)課打下良好的基礎(chǔ)。
目前金工實(shí)習(xí),各工種之間相對(duì)獨(dú)立,每一工種結(jié)束后只能得到一個(gè)半成品,學(xué)生無(wú)法切身體驗(yàn)實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程。針對(duì)這一問(wèn)題,可以將多個(gè)工種綜合性的發(fā)揮,將車(chē)銑刨磨、鉗工、焊接等環(huán)節(jié)串聯(lián)起來(lái),形成一個(gè)完整的加工流程,將真實(shí)的生產(chǎn)過(guò)程完整的展現(xiàn)在學(xué)生面前。
例如:在金工實(shí)習(xí)過(guò)程中,首先使用鑄造制造出下道工序中需要的棒材,然后運(yùn)用等離子切割,分割出符合長(zhǎng)度要求的短棒,再轉(zhuǎn)到數(shù)控車(chē)床,經(jīng)過(guò)車(chē)削加工出斜面,并進(jìn)行邊緣處理,大致加工出錘頭的輪廓,在轉(zhuǎn)到鉗工進(jìn)行鉆孔,磨床進(jìn)行毛刺的清理和倒角的加工,下一步,轉(zhuǎn)到焊接實(shí)習(xí)車(chē)間,用焊條把錘頭焊接到錘柄上,最后經(jīng)過(guò)表面淬火處理,就得到了一個(gè)硬度較高還耐磨的羊角錘。
當(dāng)然,這只是其中一個(gè)例子,并不是要求所有的學(xué)生都這樣加工,學(xué)生可以分小組自主設(shè)計(jì)零件,然后在老師的指導(dǎo)下完成零件的生產(chǎn)過(guò)程。這樣在整個(gè)實(shí)習(xí)過(guò)程中,既讓學(xué)生學(xué)到了技能,又有了自己的作品,大大提高了教學(xué)質(zhì)量。
對(duì)于非機(jī)械專業(yè)(化工、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè))的學(xué)生,由于其對(duì)車(chē)床、焊接等相關(guān)知識(shí)缺乏了解,在首次接觸的時(shí)候,車(chē)床的高速旋轉(zhuǎn),焊接的強(qiáng)光、飛濺等,難免會(huì)引起學(xué)生的恐懼心理,導(dǎo)致部分學(xué)生畏首畏尾,不敢操作,大大降低了實(shí)習(xí)的效果。
隨著科技的迅猛發(fā)展,仿真技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)有效的新技術(shù),在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣。作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)基地的獨(dú)立本科院校,也應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾臃抡嬗?xùn)練。
相對(duì)于金工實(shí)習(xí),仿真訓(xùn)練具有如下優(yōu)勢(shì):(1)立體感強(qiáng),學(xué)生具有較真實(shí)的體驗(yàn);(2)功能齊全,在實(shí)習(xí)設(shè)備有限的現(xiàn)狀下,可進(jìn)行多種車(chē)床、焊接種類的直觀訓(xùn)練;(3)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,對(duì)多種工況進(jìn)行實(shí)際操作,對(duì)突發(fā)情況、故障等進(jìn)行拆解,提高學(xué)生的分析和決策能力,而不用擔(dān)心具有危險(xiǎn)性;(4)不會(huì)產(chǎn)生廢氣廢料等污染物,既保護(hù)了學(xué)生的健康,也不會(huì)污染環(huán)境。
學(xué)生通過(guò)仿真訓(xùn)練后具有了一定的基礎(chǔ),在進(jìn)行實(shí)際操作,定會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。
金工實(shí)習(xí)教學(xué)的質(zhì)量,很大程度上取決于教師教學(xué)的質(zhì)量。作為一名金工實(shí)習(xí)教師,理論講解和實(shí)際操作兩個(gè)方面的能力缺一不可,也就是教師應(yīng)當(dāng)為雙師型教師。
上文中,我們也提到,高校教師對(duì)于理論講解這一方面并不欠缺,只是缺少實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)和能力。因此,在沒(méi)有金工實(shí)習(xí)任務(wù)的時(shí)候,實(shí)習(xí)教師可以去一些與學(xué)校合作密切的公司進(jìn)行實(shí)習(xí),通過(guò)學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù),并“真刀真槍”的實(shí)際操作,努力使自己向雙師型教師靠攏。同時(shí),進(jìn)一步加強(qiáng)校企雙方的合作,互惠互利,促進(jìn)金工實(shí)習(xí)基地的可持續(xù)發(fā)展。
金工實(shí)習(xí)是一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程,對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要的作用。課程不僅能夠?qū)W(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合,還能促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力的提高。因此,金工實(shí)習(xí)必須適應(yīng)于行業(yè)發(fā)展和社會(huì)需求,切實(shí)性的提高應(yīng)用型人才解決問(wèn)題的能力。本文通過(guò)分析金工實(shí)習(xí)課程的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,提出了金工實(shí)習(xí)課程改革的思路,為金工實(shí)習(xí)課程的改革提供參考。