高 飛 陳 青 夏文勝 焦麗麗 成 崗

（鹽城工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，鹽城 224051）

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)高素質(zhì)、應(yīng)用型人才的需求正逐步提高，現(xiàn)代工程訓(xùn)練作為培養(yǎng)學(xué)生的工程概念、提高學(xué)生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，需不斷改革與探索新的人才培養(yǎng)模式，才能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)[1]。

1 傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)面臨的問(wèn)題

常規(guī)的金工實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容主要是車、銑、刨、磨、鑄、焊、鉗等一些常見(jiàn)工種的基本理論和基本操作技能，實(shí)習(xí)的產(chǎn)品以榔頭和榔頭柄為主。這些實(shí)習(xí)產(chǎn)品的特點(diǎn)是涵蓋的知識(shí)面廣，比較常用常見(jiàn)，但各工種之間缺乏應(yīng)有的聯(lián)系，學(xué)生的實(shí)踐也只是被動(dòng)的模仿吸收，很難激發(fā)學(xué)生的積極性與創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)踐技能也是較為獨(dú)立的不同工種的具體操作方法，缺少將不同工種制造出來(lái)的產(chǎn)品作為一個(gè)整體的相互聯(lián)系，已經(jīng)不能完全適應(yīng)現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求[2]。

基于產(chǎn)品的教學(xué)能夠結(jié)合產(chǎn)品的具體功能，在具體分析各零部件之間的相互關(guān)系和理解各工藝要素的過(guò)程中完成對(duì)產(chǎn)品的制作加工。打通各工種之間的銜接聯(lián)系，從而讓學(xué)生知道工程訓(xùn)練不是簡(jiǎn)單的零部件制造，而是設(shè)計(jì)、制造產(chǎn)品[3]。為了培養(yǎng)適應(yīng)于現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，推行以產(chǎn)品為載體的金工教學(xué)的實(shí)踐模式改革。

2 探索以產(chǎn)品為載體的金工教學(xué)模式

在產(chǎn)品的具體金工實(shí)習(xí)過(guò)程中，關(guān)鍵不是最后的產(chǎn)品本身，而是這個(gè)產(chǎn)品的制造過(guò)程，基本上以學(xué)生自主構(gòu)建的方式進(jìn)行。

為了給學(xué)生提供基于產(chǎn)品生產(chǎn)的工程訓(xùn)練實(shí)踐條件，工程實(shí)訓(xùn)中心建立了基于電加熱器設(shè)計(jì)制造的實(shí)訓(xùn)機(jī)制，以該具體產(chǎn)品為最終目標(biāo)，分設(shè)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝選擇、加工成形與產(chǎn)品檢測(cè)等各個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，從而將各具體工種有機(jī)結(jié)合，同時(shí)增設(shè)了新的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，比如到企業(yè)實(shí)地參觀，模擬管理運(yùn)營(yíng)、質(zhì)量監(jiān)控等。通過(guò)這樣的訓(xùn)練，學(xué)生能夠把學(xué)到的理論知識(shí)和基礎(chǔ)訓(xùn)練時(shí)學(xué)習(xí)的獨(dú)立的、離散的工程實(shí)踐單元相結(jié)合，從而將它們有機(jī)串接和高度糅合，真正做到有利于綜合能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新思維的訓(xùn)練。教學(xué)模式如圖1所示。

圖1 教學(xué)模式

之所以將電加熱器作為教學(xué)載體，主要有以下幾個(gè)方面原因。一是由傳統(tǒng)的傳授式教學(xué)方式轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)式教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，將所學(xué)到的理論知識(shí)更好地與實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)得以結(jié)合、驗(yàn)證。二是電加熱器是完整的個(gè)體，便于學(xué)生從全面的角度設(shè)計(jì)和了解其結(jié)構(gòu)功能。三是電加熱器零件種類繁多，涉及板材、管材、線材等方面的加工，是傳統(tǒng)金工教學(xué)的有益補(bǔ)充。四是以產(chǎn)品為目標(biāo)的具體實(shí)踐訓(xùn)練，能夠大大增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任心，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和組織管理能力。電加熱器的外形如圖2所示。

圖2 電加熱器外形

2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，學(xué)生需要完成的主要工作內(nèi)容有：依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用UG等軟件生成三維零件圖，并進(jìn)行干涉檢查，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的正確性；結(jié)合訓(xùn)練中心的加工設(shè)備對(duì)零部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，確保能夠使用現(xiàn)有硬件資源完成加工內(nèi)容；生成二維工程圖紙；生成板材激光切割圖。圖3為設(shè)計(jì)完成后的電加熱器三維模型。

圖3 電加熱器三維模型

2.2 工藝選擇階段

該階段主要是為了引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)零部件進(jìn)行具體工藝分析，選擇合適的零部件制造方法、部件及產(chǎn)品的裝配方法，制定較為合理的加工工藝路線，選擇對(duì)應(yīng)的加工設(shè)備和相關(guān)的工、夾、量具等。實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師會(huì)對(duì)相關(guān)加工設(shè)備的操作方法進(jìn)行演示及理論知識(shí)培訓(xùn)，使學(xué)生學(xué)會(huì)操作設(shè)備來(lái)完成產(chǎn)品的加工。

在工藝選擇的整個(gè)過(guò)程中，應(yīng)該做到讓每位學(xué)生都能夠主動(dòng)參與進(jìn)來(lái)，每個(gè)學(xué)生都可提出各種具體的加工方案，從而使得學(xué)生能夠進(jìn)行小組討論，最終選擇確定最合理的加工工藝方案。教師在此過(guò)程中應(yīng)該積極參與具體討論，及時(shí)進(jìn)行技術(shù)性指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生之間產(chǎn)生的分歧進(jìn)行具體協(xié)調(diào)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽進(jìn)行創(chuàng)新思維，對(duì)具體實(shí)施要給予充分肯定。

2.3 加工制作階段

在具體加工制造階段，可以在所有工種之間，選擇最合理的加工方式進(jìn)行加工，從而提高加工效率，按時(shí)完成產(chǎn)品制造任務(wù)，同時(shí)使學(xué)生在加工過(guò)程中學(xué)習(xí)各種儀器設(shè)備的基本操作要領(lǐng)，提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，減少甚至免去用人單位崗前培訓(xùn)所花費(fèi)的人力、物力，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[4]。對(duì)于較復(fù)雜工件，由實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作完成。

零件加工完畢后進(jìn)行裝配工作，在具體裝配過(guò)程中，操作技能不熟練、二次裝夾或測(cè)量誤差等會(huì)對(duì)裝配造成一定的影響，在教師的指導(dǎo)下，需要對(duì)零件的形位尺寸等進(jìn)行重新測(cè)量、修正，直至最終完成裝配任務(wù)。裝配完成后的電加熱器如圖4所示。

圖4 裝配過(guò)程中的電加熱器

2.4 產(chǎn)品檢測(cè)階段

產(chǎn)品加工制作完成后，需要對(duì)產(chǎn)品外觀質(zhì)量、升溫速度、電熱轉(zhuǎn)換比等性能參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后才能計(jì)為完成實(shí)習(xí)任務(wù)。

3 教學(xué)模式改革成果

在產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)中，實(shí)訓(xùn)過(guò)程就是一個(gè)人人參與的實(shí)踐活動(dòng)，注重的不是結(jié)果，而是完成產(chǎn)品的整個(gè)工藝過(guò)程。學(xué)生在做每一件具體工作時(shí)，都應(yīng)該能知道自己的目的是什么、需要做哪些準(zhǔn)備工作、接下來(lái)該干什么和怎么干。

3.1 能使學(xué)生受到比較完整的工程實(shí)踐訓(xùn)練

整個(gè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)過(guò)程，能使學(xué)生受到比較完整的工程實(shí)踐訓(xùn)練，并且能夠使訓(xùn)練更加切合工程實(shí)際，從而擴(kuò)大了知識(shí)面，提高了工程素質(zhì)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)機(jī)械加工基本過(guò)程和基本加工方法的感性認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用能力[5]。學(xué)生得到了真正的實(shí)踐鍛煉，由開(kāi)始的反求設(shè)計(jì)到現(xiàn)在的獨(dú)立設(shè)計(jì)，由開(kāi)始的胡亂設(shè)計(jì)到現(xiàn)在的規(guī)范設(shè)計(jì)，是一次從理論到實(shí)際的檢驗(yàn)。

通過(guò)自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)踐，真實(shí)體驗(yàn)到完整的工程實(shí)踐過(guò)程，通過(guò)在各工種之間取得聯(lián)系，學(xué)生知道工程訓(xùn)練不僅僅是機(jī)械零部件加工這一概念，而是從設(shè)計(jì)到工藝路線的選定，再到“產(chǎn)品”的加工這一過(guò)程，真正提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力；通過(guò)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的成員合作、進(jìn)度控制、問(wèn)題解決等一系列事件處理，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，進(jìn)而達(dá)到提升工程素質(zhì)的目的；通過(guò)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題和教師給予的指導(dǎo)過(guò)程，進(jìn)一步提升學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，明確專業(yè)學(xué)習(xí)的方向。

3.2 學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到明顯提高

通過(guò)以上教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容改革，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性得到充分調(diào)動(dòng)，使學(xué)生對(duì)自己所學(xué)專業(yè)方向有了更加清醒的認(rèn)識(shí)，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了所學(xué)知識(shí)的不足。為了解決生產(chǎn)實(shí)際遇到的問(wèn)題，學(xué)生意識(shí)到需要不斷學(xué)習(xí)，大大調(diào)動(dòng)了自身學(xué)習(xí)的積極性。

3.3 教師實(shí)踐水平得到提高

指導(dǎo)教師能更加熟練地操作激光切割機(jī)、鈑金折彎?rùn)C(jī)、彎圓機(jī)、電焊機(jī)、氬弧焊等設(shè)備，教師實(shí)際動(dòng)手能力大幅度提高，由當(dāng)初的不敢動(dòng)、不敢碰到現(xiàn)在的熟悉操作是一個(gè)質(zhì)的飛躍。

4 結(jié)語(yǔ)

選用電加熱器作為項(xiàng)目教學(xué)產(chǎn)品，其加工過(guò)程幾乎涵蓋所有傳統(tǒng)工種，一些特殊形狀的加工會(huì)用到數(shù)控加工中心、激光切割機(jī)、彎圓機(jī)、鈑金折彎?rùn)C(jī)等先進(jìn)設(shè)備。通過(guò)電加熱器項(xiàng)目教學(xué)改革，教師不再是教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)者，而是教學(xué)過(guò)程的引導(dǎo)者和參與者，引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，真實(shí)地體驗(yàn)并參與完成完整的工程過(guò)程。

實(shí)踐證明，基于產(chǎn)品的工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的工程素質(zhì)，從而提高了金工實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量[6]。