王 培

南京郵電大學(xué)工程訓(xùn)練中心 江蘇南京 210023

在世界各國都大力發(fā)展制造業(yè)的背景下，制造業(yè)儼然成為一個國家綜合國力的重要指標(biāo)。南京郵電大學(xué)作為省級電子信息類高等學(xué)校，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、工程能力和工程素養(yǎng)是學(xué)校人才培養(yǎng)的重要任務(wù)之一。工程訓(xùn)練中心作為南京郵電大學(xué)學(xué)生工程能力實訓(xùn)的重要平臺，在課程設(shè)置、教學(xué)方法上需要根據(jù)學(xué)校實際進行積極探索，并對目前的不足進一步改進，才能在教學(xué)中打造好實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)出綜合素質(zhì)強的工科學(xué)生。

1 金工實習(xí)課程的目的和作用

金工實習(xí)是教授學(xué)生機械制造基礎(chǔ)理論知識、展示機械制造過程和工藝體系并培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新實踐能力的教學(xué)平臺。南京郵電大學(xué)本科生的金工實習(xí)在大一下學(xué)期或大二上學(xué)期進行，它是學(xué)生在校期間首次接觸的生產(chǎn)實際活動，是學(xué)生提高工程素質(zhì)的重要渠道[1]。在近乎實際生產(chǎn)的環(huán)境下，學(xué)生通過聽課、上機模擬和實際操作，能真切體會實際生產(chǎn)的過程，包括加工工具選取、工藝制定和加工中遇到的實際問題，能拓寬機械制造知識體系、提高動手能力、升華創(chuàng)新能力。

2 工程訓(xùn)練中心在金工實習(xí)硬軟件設(shè)施上的積極探索

國務(wù)院提出要重點突破和發(fā)展高檔數(shù)控機床等智能制造裝備的戰(zhàn)略任務(wù)，而且當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)高速發(fā)展并用于生產(chǎn)過程，工程訓(xùn)練中心在響應(yīng)國家號召和突出電子信息類高校特色方面努力探索，采購新型設(shè)備和系統(tǒng)、改進教學(xué)方法，并取得了一些實際成果。

2.1 擴大數(shù)控裝備在教學(xué)儀器設(shè)備中的比例

在工程訓(xùn)練中心建設(shè)之初，就已經(jīng)采購了15臺數(shù)控車床和4臺加工中心。后續(xù)又采購了3D打印設(shè)備、電火花線切割機床和激光加工機床。數(shù)控裝備是機械、電子和控制的集成產(chǎn)品，有利于學(xué)生緊跟時代腳步，了解新型設(shè)備、制造工藝和編程方法，對于其自身的電子信息類專業(yè)學(xué)習(xí)也有促進作用。

2.2 新型多媒體教學(xué)設(shè)備、各類軟件和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于實際教學(xué)

(1)工程訓(xùn)練中心專門為實訓(xùn)建設(shè)了一個標(biāo)準(zhǔn)機房，可容納80人同時上課，機房內(nèi)有多媒體投影設(shè)備、中央控制設(shè)備、計算機等硬件，也有數(shù)控車床仿真加工軟件、師生數(shù)據(jù)共享平臺等軟件，教學(xué)中可充分利用當(dāng)前計算機技術(shù)的發(fā)展成果，在共享資料、演示教學(xué)和模擬操作中提高教學(xué)效率。

(2)學(xué)生使用仿真軟件熟悉數(shù)控車床的基本操作和加工工藝，在實際操作時就以“有經(jīng)驗者”身份參與實訓(xùn)，不會造成手忙腳亂的情況，使得實際操作更加安全有序。理論課上的知識和模擬操作，可作為實際加工的輔助手段，解決學(xué)生的一些困惑和不解，提高整個課程的教學(xué)效果。

(3)數(shù)控機床的程序編寫可根據(jù)圖紙復(fù)雜程度分為手動編程和計算機自動編程兩類[2]。工程訓(xùn)練中心引入CAM軟件CAXA，學(xué)生可根據(jù)自行繪制的復(fù)雜三維圖形，使用計算機自動編程，了解常見的數(shù)控程序生成方法。

(4)在數(shù)控機床的演示操作中，因設(shè)備艙門小，學(xué)生眾多，存在部分學(xué)生看不到教師演示操作的情況。針對這一問題，工程訓(xùn)練中心引入“智能工廠”模式，將教師的演示操作通過攝像頭投放到大屏幕上，解決了學(xué)生不易觀察的問題，而且視頻可以保存下來，發(fā)布到網(wǎng)上，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)或新同學(xué)課前預(yù)習(xí)。

3 根據(jù)實際探索新的教學(xué)方法

(1)鉗工和數(shù)控車床有時會接待2個班學(xué)生一起實訓(xùn)，在教師配置上，采取兩人合作模式，一位主講，一位專職答疑。在主講教師講授過程中，負(fù)責(zé)答疑的教師巡視學(xué)生的操作，及時解答學(xué)生的問題，提高了教學(xué)效率。

(2)數(shù)控車床仿真操作步驟相對煩瑣，從開機到確定加工工藝、對刀、設(shè)置參數(shù)、編寫程序進行加工，教師必須進行多次講解和演示，且效果不甚理想?，F(xiàn)使用了數(shù)控共享平臺，將操作步驟寫成詳細(xì)的電子文檔、將仿真的過程錄制成視頻共享給學(xué)生，學(xué)生不僅可以在機房觀看，還可以在宿舍通過訪問FTP地址下載共享材料，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)自主能力，也減輕了教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，收到了良好的教學(xué)效果。

(3)在教學(xué)中，學(xué)生的理論基礎(chǔ)和動手能力是有限的，把整個工件的加工過程一次性全盤講出，大部分學(xué)生是接受不了的。所以，教學(xué)實際中采取“講一段，練一段”的教學(xué)方法，把困難分成幾段，依次解決，學(xué)生也更加容易接受，教學(xué)效果更好。

4 未來需繼續(xù)探索優(yōu)化的方面

4.1 加強師資隊伍建設(shè)

現(xiàn)今的教學(xué)設(shè)備多是數(shù)控機床，需要教師在編程、機械工藝等方面有所積累，熟練操作。還需要教師具有高度責(zé)任心和創(chuàng)新意識，才能勝任日益復(fù)雜的教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新水平。未來需在教師理論和技能培訓(xùn)上下功夫，如參加技能比賽、去工廠鍛煉、與職業(yè)院校交流。

4.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

目前，學(xué)生的實訓(xùn)內(nèi)容是在傳統(tǒng)車、銑、鉗基礎(chǔ)上新增先進制造內(nèi)容，新舊直接堆疊，沒有形成課程體系。不同課程內(nèi)容直接灌輸給學(xué)生，頭腦中不容易形成完整的知識結(jié)構(gòu)?？梢栽鲈O(shè)機械制造概論的相關(guān)課程內(nèi)容，學(xué)生在全方位了解機械制造后再去實踐不同課程內(nèi)容，會融會貫通，收到不一樣的學(xué)習(xí)效果。各個課程的講授過程中，可以穿插其他工種的內(nèi)容，使得學(xué)生在對比中將不同課程內(nèi)容串接起來，初步形成機械制造理論體系。

4.3 創(chuàng)新教學(xué)形式

當(dāng)前的課程還是以直接講授為主，學(xué)生之前沒有機械制造的理論和實踐基礎(chǔ)，專業(yè)教學(xué)模式拘泥于傳統(tǒng)單一教學(xué)。通常較少出現(xiàn)綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在促進學(xué)生主動性和創(chuàng)造性方面有較大缺陷[3]。以培養(yǎng)下一代工程師為目標(biāo)的CDIO工程教育模式[4]，即構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(design)、實施(implement)與運行(operate)，是在項目驅(qū)動下，學(xué)生自主完成設(shè)計、加工的全過程。學(xué)生成為真正的主體，教師從主導(dǎo)的角色演變?yōu)檩o導(dǎo)和服務(wù)的角色，只有在疑難問題的解答和建議、工具提供、資源保障等方面發(fā)揮作用。課程實現(xiàn)形式也可以是多樣化的：小組討論、自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計、課程答辯。這樣能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強創(chuàng)新能力和團隊合作能力。

5 結(jié)語

近年來，工程訓(xùn)練中心在硬軟件設(shè)施、教學(xué)方法上進行了有效探索，也取得了一些成績。但隨著教學(xué)任務(wù)的日益復(fù)雜化、學(xué)生需求的多樣化，必須再接再厲，進行新的探索和實踐，才能符合國家培養(yǎng)復(fù)合型人才的戰(zhàn)略、達到學(xué)校人才培養(yǎng)的方針目標(biāo)。