高职院校金工实训课程改革探...宁装备制造职业技术学院为例_王丽辉.pdf

DOI：10.19469/ki.1003-3297.2022.04.0012高职院校金工实训课程改革探索实践以辽宁装备制造职业技术学院为例王丽辉姚宝锋（辽宁装备制造职业技术学院，辽宁沈阳110161）摘要金工实训课程是高职院校技能人才培养的重要环节，长期以来金工实训课程目标多以技能培养、基本职业素养培养为主，面对我国由制造大国向制造强国的转变过程中，企业技术更新迭代日益加速、对技能人才的工程意识、创新能力等职业能力提出的更高要求的现实需求，分析原有金工实训课程存在的不足之处，针对技能培养并有效提高学生的工程意识和创新能力，提升学生的综合职业能力等方面提出课程改革思路和解决方案，并进行课改探索实践。关键词：高职院校；金工实训；工程意识；创新能力；课程改革中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1003-3297(2022)04-00012-05作者简介：王丽辉（1965），女，内蒙古赤峰人，教授，学士；姚宝（1976），男，辽宁沈阳人，高级技师，学士。基金项目：2021年度辽宁装备制造职业技术学院校本重点科研课题“高职院校金工实训教学改革研究与实践以辽宁装备制造职业技术学院为例”（2021XB-02）。2022年12月电大理工Study of Science and Engineering at RTVU.第4期总第293期0引言高职院校肩负着为区域经济发展培养大量高素质的技术技能型人才和孕育新时代大国工匠精神的重任，金工实训是高职院校学生重要的实践教学环节，是工科类学生学习机械工程知识，培养实践动手能力、提高综合工程能力，培养工程情感、态度和价值观不可缺少的实践环节1-2。面对新时期我国实现由制造大国向制造强国转型过程中企业对技术技能人才需求变化，高职院校传统的金工实训课程在教学内容、教学方式和手段、评价方式等方面均凸显出不足之处。学院以“不断提升学生技能水平，注重学生的工程意识、创新意识和创新能力的培养，提升学生综合职业能力，以适应新时期职业岗位的需求”为金工实训课程改革目标，重新构建金工实训课程体系，改进教学方式方法，优化评价方法，在此基础上进行了教学改革探索实践，收到良好效果，得到学生和社会的广泛认可。1金工实训课程中存在的不足1.1 课程设计缺乏关联性、整体性机械类基础金工实训课程包括车工、钳工、铣工三个工种，教学内容长期以来基本不变，课程按教学计划分设在不同学期或同一学期不同时段，各实训课程之间无关联、不连续。各工种实训课程教学项目均独立设计课题件，课题件之间无任何无关联，仅限于本工种技能基础训练，缺少具有关联性的综合实训项目。学生虽经过多工种的实训，但对企业工艺流程缺乏总体认识，体验不到企业实际生产中上下工序间零件加工质量、加工进度的关联影响，以及每个零件的加工质量对产品整体质量的影响。金工实训仅局限于企业生产单一工序所需技能锋第4期电大理工训练，学生无从认知产品完整的工艺过程，也体验不到一个产品加工的全过程，金工实训更加注重技能和实训设备操作训练，综合训练和创新训练内容少3。因此，对合作、执行、质量责任、精益求精等职业素养的理解止于表象；同时由于缺少产品全过程生产与完整生产环境、管理方式的体验，不利于学生工程意识、创新意识和创新能力的培养，整体教学效果欠佳。1.2 教学模式单一金工实训课程教学流程基本为：教师讲授示范操作学生操作训练教师巡回指导共性问题集中讲解学生独立完成操作教师质量评价。在这一教学过程中教师始终处于主体地位，学生基本是跟着教师节奏进行训练，基本不用考虑实训中问题的分析与处理，也不考虑下一步需完成的任务及如何更加有效地、优质地完成任务，完全处于被动状态，缺乏主动思考、探究与合作。同时，由于现场实训设备、教学时间限制，很少能将行业企业发展的前沿技术、高新技能展示给学生，不利于激发学生的兴趣和学习热情，学生学习内生动力不足，不利于对解决实际问题的能力和创新能力的培养。1.3 评价方式相对简单金工实训传统的评价方式为课题件完成质量60%+课堂表现40%，技能考核更多侧重结果，对技能操作要点等过程考核相对粗放；同时课题件质量鲜有按照产品零件标准考核的，评价缺少产品质量意识和成本意识；同时，对于合作、执行、精益求精、质量责任、解决问题能力及创新能力等工程素质的考核相对弱化或缺失。1.4师资力量相对于实训教学需求较为薄弱现有部分实训教师无企业工作经历，仅经过短期企业实践，到校后的技能培训仅限于所授实训课程，对企业完整的工艺流程和相关工序之间的联系理解不深，对企业文化、企业管理方面知识了解不多，在一定程度上影响了实训教学效果。2课程改革整体思路根据金工实训课程改革目标，更新教学理念，优化教学设计，实施多元评价，课改过程中融入更多企业元素，营造企业生产管理环境；在技能培养的同时，更加注重工程意识、职业精神、创新能力等职业综合能力的培养。对原有分散的、无关联的车工、铣工、钳工实训课程进行重组，依据车工、铣工、钳工国家职业技能等级标准（中级），参照企业产品典型零部件，对其相关技能要素进行提炼，设计开发“综合机械课题件”，并以此作为课程改革实施载体，将车工、铣工、钳工实训由各自分散的2周实训改为连续6周金工实训。通过产品装配环节设计，将多工种加工的、分散的、无关联零件组装起来，让学生在独立完成零件加工、装配的过程中体验企业完整的生产工艺流程、零件加工进度以及质量对产品的影响；通过综合机械课题件的加工，将实训过程与企业产品加工过程对应，学生在完成产品加工过程中，学会相应的技能，并养成严格执行工艺纪律、遵守操作规程、严格执行“6S”管理要求等良好的职业习惯；在独立解决处理问题过程中，体验团结合作的必要性，培养学生的工程意识、创新能力和工匠精神。3金工课改策略与实践3.1 开发设计包含企业典型工艺过程的组合机械课题件按照课程改革思路，依据钳、铣职业技能标准（中级），借鉴企业常用零部件典型要素及实训时长，设计开发了综合机械课题件，见图1、图2。课题件的加工过程将涉及下料（剪、锯）、车、铣、钳、装配、质量检测等多道工序，基本能够呈现企业完整工艺流程。其中序号1、2、3三个零件为学生独立完成零件，序号4零件为自配件（可视为企业的外协件），课前由教师完成或教师指导加工能力较强的学生在课余时间完成。在课题件设计过程中，更加突出产品特征，强调零件之间的尺寸公差配合要求，如图 1中项 1轴的尺寸 250 0.02和项 2孔页第 13电大理工总第293期的尺寸25+0.030要求，轴、孔公差的要求及零件加工质量，学生在装配中，通过亲身体验，能够深刻领会图纸中正确设计尺寸公差的意义及零件质量对产品装配质量的影响。课题件加工、装配过程及期间出现的问题，或课程设计中预设的问题，可完整呈现企业生产全过程，为课改的实施提供载体。a.主视图b.左视图1.限位槽阶梯轴，2.十字孔定位块，3.紧固连接定位板，4.偏心轴，5-6.螺钉图1综合机械课题件图2综合机械课题件3D图3.2 以企业生产为参考优化教学设计为改变金工实训以教师为中心，学生跟着教师走，只需按照课件完成相应的流程即可的现状4，在课题件设计的基础上，对原有教学模式、教学策略、教学环节进行优化，以此增强学生在生产环境下处理各种实际问题的体验，开拓学生的思路，培养学生的创新能力，提高学生处理实际问题的能力。3.2.1改进教学方法，调动学生学习主动性改变原有单一的“教师讲解示范学生操作训练”教学模式。采用项目教学法、情景教学法、任务教学法等多种方法，将课题内容分解设置为不同项目，每个项目分解成若干任务，参考企业生产中常用的施工表、派工单、工艺卡等技术文件，设计实训任务工单。实训内容以任务工单形式下发，学生以设备为单位分成不同小组，按照任务工单要求完成相应训练。任务实施过程中，通过课题件工艺编制和技术准备，训练学生对已学机械知识的应用能力。在技能训练方面，每个工种均分设为技能要素训练、综合课题训练两部分，在完成要素训练的基础上，进行零件加工训练。最后，通过装配完成综合训练，在装配过程中，体验企业生产工序间的关联、相互影响和制约关系，进而更深层地感受质量责任、执行力、团队合作的重要性。实训过程中突出学生主体、教师主导地位，强调“做中学”，充分发挥学生主观能动性，在教师指导下，学生独立或合作完成相应任务，图3、图4分别为学生完成的零件及装配件。期间教师仅对实训过程中的共性问题，如操作难点、安全事故易发点、质量控制方法、技术要点等集中教授、示范，更多的是对学生进行启发引导，由学生自主完成相应任务。借助课题件完整的工艺流程，对不同工序完成的零件进页第 14第4期电大理工行组合装配，让学生体验产品质量、成本、进度对于生产的重要性，进而培养学生工程意识。根据学生对技能掌握程度的不同，为较高质量完成任务的学生增设更多任务，如协助教师完成产品装配中的自备件（图1中项4）、预先准备的需学生处理的不合格件，以满足不同层次学生的需求。图3 学生加工的零件图4 综合机械课题件3.2.2优化教学环节，着力培养创新思维和解决问题能力教学设计注重优化教学环节，使教学环节尽可能呈现企业生产过程，如在产品装配环节，如图1中项1和项2的轴孔配合，充分体现零件质量对装配的影响，只有所有零件均合格，方能正常装配。按以往的教学设计，各工种均为独立课题件，即便某一课题件加工尺寸超差，也只是扣掉相应分数而已，学生并不能理解零件不合格对产品的真正影响。在课改课程中，零件的任一配合尺寸超差，将直接导致产品无法完成装配。因此，对于产品来说，零件质量只有合格或不合格，任何尺寸超差都意味着不合格，只有所有零件均为合格件才可能装配出合格产品。在企业生产中经常遇到工装定位销和销套在长期使用中会发生磨损，需要采取补救措施的情况，借鉴类似生产实际问题，增设零件返工、返修、让步处理内容，在课题件装配环节预设了项1、项2或项3尺寸超差无法正常装配情景，如项 2孔的尺寸 25+0.030实测为 25.20（相当于工装的销套发生部分磨损），由学生自行制定补救方案，如将项2扩孔后增加衬套达到原有尺寸，保证装配；孔内侧补焊重新钻孔、铰孔达到原有尺寸；针对项2孔实际尺寸照配项1轴的尺寸等多种解决方案。通过解决实际问题，促进学生创新思维的培养和解决问题能力的提升。同时，由于项4为偏心轴，课题件装配后可实现机构运动，一定程度上能够激发学生学习兴趣。通过综合训练，有效地调动了学生的积极性和主动性，增强学生对企业生产全过程的认识，培养学生的工程思维、职业素养、创新能力和解决实际问题能力。3.2.3增设相关职业岗位，赋予更多岗位体验金工实训重要的内容之一是让学生能够有未来职业的基本体验，通过课改，设置更多的与机械加工相关职业岗位，如生产一线的安全员、现场管理员、质量检验员、材料员等。实训期间选择部分学生承担上述岗位工作，协助教师完成安全管理、现场“6S”管理、收发材料、质量检验等工作，使学生有更多的岗位体验，更多地理解未来职业可能涉及的岗位、工作内容和工作环境。多岗位体验，有利于学生更深刻地理解沟通、合作的必要性。完成课题任务的过程中，适时地、有针对性地、多维度地鼓励、肯定学生，使其重新认知自我、发现自我、肯定自我，激发学生掌握更多技能的兴趣，燃起学习的欲望与追求。3.2.4有效开展技能训练，强化素质教育课程实施过程中，通过从技能要素训练转到零件加工，培养学生的产品意识。在严格的页第 15电大理工总第293期质量要求下，学生需要进行重复的、单一的技能训练，常常会失去耐心，产生厌倦情绪，应付了事。鉴于此，将工匠精神、榜样力量、先进技术的研发生产过程高技能人才不可或缺的作用、中国制造对世界的贡献等案例融入课堂，培养学生的民族自豪感、职业自豪感。以工匠精神为引领，在不断重复的技能训练中，培养学生吃苦耐劳、精益求精的品格。通过强化工艺执行，严格规范操作，持续完善现场“6S”管理要求，培养学生良好职业习惯。同时，通过工序之间、小组成员之间、小组之间的配合，学会沟通合作，增强团队意识。3.2.5创新教学模式，提升教学质量借助信息化教学手段，不断创新教学模式，提升教学质量。金工实