梁棟+楊龍興+張陳+楊慧燕
【摘 要】隨著工程碩士研究生教育的發(fā)展,現(xiàn)階段的鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式已不能適應(yīng)碩士階段的教學(xué)要求。本文結(jié)合本校生源和鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)規(guī)律,提出了注重工程師理論素養(yǎng)與工程應(yīng)用能力培訓(xùn)相結(jié)合、運(yùn)用本科階段工藝?yán)碚撝R(shí)分析改進(jìn)加工方案、以及借助配合件加工訓(xùn)練強(qiáng)化工程碩士團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)的教學(xué)模式改革,改進(jìn)了工程碩士研究生階段鉗工工藝實(shí)訓(xùn)教學(xué)培養(yǎng)模式,提高了工程碩士實(shí)踐知識(shí)學(xué)習(xí)的主觀(guān)能動(dòng)性,為碩士技師培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】鉗工教學(xué)改革;工程碩士培養(yǎng);工程師素養(yǎng)
自1997年國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)批準(zhǔn)設(shè)置工程碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位以來(lái),我國(guó)已培養(yǎng)出很多應(yīng)用型高層次工程管理技術(shù)人才。工程碩士是專(zhuān)業(yè)學(xué)位中的一種,職業(yè)性作為專(zhuān)業(yè)學(xué)位的基本特性,是專(zhuān)業(yè)學(xué)位區(qū)別于學(xué)術(shù)學(xué)位的本質(zhì)特征[1]?!豆こ檀T士專(zhuān)業(yè)學(xué)位設(shè)置方案》中明確指出,工程碩士教育應(yīng)與工程領(lǐng)域任職資格相聯(lián)系,側(cè)重于工程應(yīng)用,應(yīng)具備工程師從業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力以及所必備的職業(yè)品質(zhì),工程碩士的培養(yǎng)目標(biāo)是為工礦企業(yè)、工程建設(shè)部門(mén)和公司輸送高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才[2]。因此,招生初期其生源往往來(lái)自于企業(yè)的工程技術(shù)人員,其培養(yǎng)方案更具有企業(yè)針對(duì)性。國(guó)家從2009年開(kāi)始大力推進(jìn)專(zhuān)業(yè)學(xué)生了根本性變化,專(zhuān)業(yè)碩士培養(yǎng)對(duì)象幾乎全部來(lái)自于在讀本科機(jī)械大類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生,基于該工程背景的生源對(duì)象,如何在工程碩士研究生培養(yǎng)階段養(yǎng)成工程師職業(yè)素養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)能力,是機(jī)械工程領(lǐng)域培養(yǎng)計(jì)劃成功通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收、培養(yǎng)出符合國(guó)家特需人才目標(biāo)的關(guān)鍵所在。為此,江蘇理工學(xué)院機(jī)械工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)計(jì)劃中,專(zhuān)門(mén)增加了五周的鉗工工種訓(xùn)練環(huán)節(jié),專(zhuān)門(mén)有針對(duì)性地培養(yǎng)工程碩士的職業(yè)意識(shí)和職業(yè)技能[3]。今天雖然各種機(jī)床發(fā)展比較快速,代替了先前鉗工作業(yè),但鉗工這門(mén)學(xué)科作為傳統(tǒng)的金屬加工技術(shù),任在機(jī)械制造加工和裝配過(guò)程中應(yīng)用非常普遍,也是工程師素質(zhì)能力培訓(xùn)的基本方法之一。
然而,鉗工課程傳統(tǒng)的本科教學(xué)實(shí)訓(xùn)模式,不能完全適應(yīng)工程碩士的職業(yè)素養(yǎng)訓(xùn)練教育,目前學(xué)校的本科生鉗工教學(xué)模式,不但訓(xùn)練機(jī)械單調(diào)、課題缺乏新意,還讓學(xué)生處于知識(shí)的被動(dòng)接受狀態(tài),加上鉗工是以手工操作為主的工種,使得學(xué)生在金工實(shí)習(xí)中望鉗工實(shí)習(xí)而卻步[4]。為了適應(yīng)專(zhuān)業(yè)碩士鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式,自我校開(kāi)始招收工程碩士研究生以來(lái),就一直不斷地改進(jìn)鉗工實(shí)踐課程的教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)方案,根據(jù)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展需求,綜合運(yùn)用已在本科階段專(zhuān)業(yè)課程中獲得的理論知識(shí)、方法和技術(shù)手段,分析與解決各種機(jī)械鉗工訓(xùn)練中的工程實(shí)際問(wèn)題,激發(fā)工程碩士主動(dòng)獲取知識(shí)的積極性。以下是我校工程碩士鉗工教學(xué)改革中貫穿工程師素質(zhì)培養(yǎng)的幾種訓(xùn)練方法。
1 注重工程碩士理論素養(yǎng)與工程應(yīng)用能力培訓(xùn)相結(jié)合
工程師素質(zhì)的養(yǎng)成,需要工程碩士掌握豐富的工學(xué)知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力。要求培養(yǎng)出來(lái)的研究生能有一定操作技能和工程理論知識(shí),同時(shí)還有分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的實(shí)踐能力,如工程設(shè)計(jì)規(guī)劃能力、加工工序設(shè)計(jì)能力和工程計(jì)算能力等。在鉗工訓(xùn)練階段,指導(dǎo)老師針對(duì)具有一定技能基礎(chǔ)的工程碩士,從企業(yè)實(shí)際需求中提煉出一定功能指標(biāo)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,讓工程碩士從三維立體圖紙的設(shè)計(jì)入手,遴選機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、分析零件選用方案的優(yōu)劣、設(shè)計(jì)關(guān)鍵零件的工藝順序、選擇刀具的熱處理方式,并對(duì)其中涉及鉗工工種的工件實(shí)施立體劃線(xiàn)等操作訓(xùn)練,將零件虛擬組裝軟件應(yīng)用到機(jī)器的總裝配、機(jī)床床身的刮削、機(jī)床保養(yǎng)等環(huán)節(jié)中,為工程碩士后續(xù)課題的選擇,打下了良好的實(shí)踐研究方法基礎(chǔ)[5-6]。同時(shí),由于在鉗工實(shí)習(xí)教學(xué)活動(dòng)中,融入了虛擬組裝等現(xiàn)代技術(shù)、也為工程碩士軟件工程素養(yǎng)的訓(xùn)練,提供了實(shí)踐平臺(tái)。實(shí)踐環(huán)節(jié)要有主有次、分型培養(yǎng)研究生的技能,對(duì)動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生要求一專(zhuān)多能,即不僅要加強(qiáng)基本的功訓(xùn)練,還要培養(yǎng)技能訓(xùn)練的廣泛性。而對(duì)于理論功底好動(dòng)手能力欠缺的研究生,擴(kuò)大虛擬軟件的訓(xùn)練范圍及工藝尺寸鏈的計(jì)算難度。這種與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的鉗工教學(xué)方法,不僅僅要學(xué)生掌握鉗工基本技能,更是讓學(xué)生運(yùn)用這些技能解決在生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的工程問(wèn)題。這種方式提高了研究生們適應(yīng)企業(yè)的能力。
2 運(yùn)用本科階段工藝?yán)碚撝R(shí)分析改進(jìn)加工方案
以往本科階段鉗工課程的學(xué)習(xí)模式總讓學(xué)生感覺(jué)到枯燥乏味,難以理解,單調(diào)而又重復(fù)、缺乏新意的課題,使學(xué)生對(duì)鉗工課程厭煩厭倦。又由于考取等級(jí)證書(shū)的壓力,學(xué)生必須按照實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師安排的工藝以及加工方法在考證范圍內(nèi)練習(xí),整個(gè)實(shí)踐過(guò)程學(xué)生并沒(méi)有主動(dòng)地思考加工工藝。工程碩士經(jīng)過(guò)了系統(tǒng)的本科理論教育,有良好的機(jī)械加工理論基礎(chǔ),但本科階段的教學(xué)基本重心在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。例如本科階段的《互換性與測(cè)量技術(shù)》是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課,它涉及幾何量公差與技術(shù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)范疇。雖然學(xué)生們都對(duì)公差代號(hào)、尺寸鏈的計(jì)算、零件的表面粗糙度的概念很熟悉,但在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生不能準(zhǔn)確應(yīng)用。
結(jié)合以上分析,在鉗工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)過(guò)程中,采用了激發(fā)工程碩士學(xué)習(xí)主動(dòng)性以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,讓研究生自己設(shè)計(jì)圖紙,自己動(dòng)手完成零件加工,再?gòu)墓に?、工時(shí)、成本的角度分析他們?cè)O(shè)計(jì)的作品合理性。以下是研究生設(shè)計(jì)的圖紙:a圖和b圖形狀相同,有一處尺寸5mm、10mm不同;這兩零件圖雖然在結(jié)構(gòu)功能大同小異,但在實(shí)際加工操作中a零件的加工難度大于b零件,且尺寸精度也難以保證。比較b圖和c圖,零件圖c考慮直角的加工工藝,實(shí)際加工的效率和成本都優(yōu)于b圖且都能實(shí)現(xiàn)相同的功能。
3 借助配合件加工訓(xùn)練強(qiáng)化工程碩士團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)
作為未來(lái)總工程師搖籃的工程碩士培養(yǎng)單位,將總工程師具備的工程規(guī)劃、分工協(xié)作等團(tuán)隊(duì)協(xié)作必備要素,加入到鉗工技能培訓(xùn)之中,是碩士階段有別于本科生鉗工實(shí)訓(xùn)的創(chuàng)新性舉措,而鉗工實(shí)訓(xùn)中配合件的加工與裝配,是鉗工實(shí)踐教學(xué)中團(tuán)隊(duì)協(xié)作練習(xí)較好的訓(xùn)練方式。配合件的訓(xùn)練除了能鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,也是訓(xùn)練學(xué)生銼削和鋸削基本功,及掌握零件加工工藝,特別是一些有高精度的對(duì)稱(chēng)件加工工藝能力的典型方法。如下圖所示,學(xué)生首先必須具備一定的基本功,還需合理編排鉗工加工工藝方案。我校的工程實(shí)訓(xùn)中心給出的分工協(xié)作配合件,是一組只需要兩人完成的加工組件。研究生在銼削零件過(guò)程中,不僅要熟悉自己零件的工藝,也要熟悉合作者另一半的零件工藝。這就需要彼此協(xié)商制定合理的工藝流程、共同完成配合件的加工制作。在以往的本科教學(xué)中,學(xué)生僅需要根據(jù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師在課堂上講解的工藝要點(diǎn)自己去編排工藝,而研究生分工協(xié)作教學(xué)模式,在加工過(guò)程中,需要更多地根據(jù)另一個(gè)學(xué)生的工藝安排,考慮自己的工藝加工方法,雙方不斷地商討加工工藝方案,隨時(shí)處理協(xié)作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,加強(qiáng)了學(xué)生們之間的溝通,鍛煉了團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作和處理問(wèn)題的能力。下圖為整體式嵌配件加工圖例之一,圖中上部的兩圖需要分別由兩位研究生分工合作完成,通過(guò)雙方工藝過(guò)程的制定和加工,最后需要按公差要求實(shí)現(xiàn)完美配合。
4 結(jié)語(yǔ)
工程碩士階段鉗工實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié),有別于本科生階段鉗工實(shí)習(xí)的培養(yǎng)要求,在注重能力培訓(xùn)的同時(shí),更加關(guān)注研究生工程師素質(zhì)的養(yǎng)成,以及工程理論知識(shí)和工程實(shí)踐能力融合的訓(xùn)練。工程實(shí)踐能力是其考核研究生在研階段的重點(diǎn)環(huán)節(jié),所以實(shí)踐性課程培養(yǎng)目標(biāo)必須回應(yīng)企業(yè)對(duì)工程師素質(zhì)培養(yǎng)的訴求?;诠こ檀T士研究生階段鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革中運(yùn)用的教學(xué)方法,只是本校研究生工程實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,探索和改革工程碩士專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一,機(jī)械工程領(lǐng)域在最近幾年的工程碩士實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,已經(jīng)取得了如碩士技師等初步培養(yǎng)成效。
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