基于创新能力培养的实践教学方法改革与实践——以金工实训课程为例.pdf

第 11 卷 第 3 期Vol.11,No.3CBZYJY2023 年 5 月收稿日期：2022-07-04基金项目：河北省职业教育科学研究“十四五”规划课题（JZY21085）；承德市职业教育科学研究课题（CDZY1974）；2022 年度河北省人力资源和社会保障研究课题（JRSHZ-2022-02176）；2022 年度承德市社会科学发展研究课题（20223055）；2021 年河北省高校党建研究课题研究项目（GXDJ2021B419）作者简介：宋劲松（1990），男，河北承德人，讲师，硕士，研究方向：机械工程及表面工程。The Reform and Practice of Practical Teaching MethodBased on Cultivation of Innovation Ability基于创新能力培养的实践教学方法改革与实践以金工实训课程为例摘要：金工实训是机械及近机械专业类学生提高实践动手能力、培养严谨工作作风的重要实践课程。针对目前金工实训存在的问题，阐述基于创新能力培养的实践教学方法改革与实践的必要性，提出拓展教学内容及教学手段、采用菜单式教学模式、建立基于过程的实训考核体系等具体途径。关键词：创新能力；实践技能；教学改革与实践；金工实训中图分类号：G647文献标识码：A文章编号：2095-5928（2023）03-26-03河北石油职业技术大学，河北 承德 067000宋劲松SONG JinsongHebei Petroleum University of Technology,Chengde 067000,ChinaAbstract:Metalworking practical training is an important practical course for students majoring in mechanicaland approximation to mechanical engineering to improve their practical skills and cultivate a rigorous work style.Inresponse to the current problems in metalworking practical training,this paper elaborates on the necessity ofreforming and practicing of practical teaching methods based on innovative ability cultivation,and proposes specificways,such as expanding teaching content and methods,adopting menu based teaching mode and establishing aprocess based practical training assessment system.Key words:innovative ability;practical skills;teaching reform and practice;metalworking trainingDOI:10.16850/ki.21-1590/g4.2023.03.009现阶段，我国制造技术取得突飞猛进的进步，以数字化制造技术、智能制造技术和增材制造技术为核心的高端制造技术已经成为目前的发展趋势，世界即将进入“工业 4.0”时代。我国提出的“中国制造 2025”旨在全面推进由“中国制造”向“中国智造”“中国创造”转变，这就需要大量具有创新精神和实践技能、掌握高端前沿技术的专业技术人才1-3。职教本科院校担负着培养具有高级技术的应用型技能人才的重任。金工实训不但是机械类专业的必修课，更是其他近机械类和非机械类专业的重要实践课程，通过该课程，学生可熟知机械制造一般过程、掌握设备和工具安全操作使用方法、了解金属加工工艺方法等。以金工实训为代表的实践课程如何在新形势下进行创新改变成为当前亟待探索的课题4。1 金工实训实践教学面临的问题1.1 教学模式单一目前，大部分高校金工实训采用的教学模式为“理论+实操”，理论课程采用传统的板书教学，内容空洞且枯燥，不能引起学生的学习热船 舶 职 业 教 育SHIPBUILDING VOCATIONAL EDUCATION教 学 改 革Teaching Reform26第 11 卷 第 3 期Vol.11,No.3CBZYJY2023 年 5 月情，进而导致学习效果不佳。实操部分采用的是“师带徒”的模式，上课前给出固定的零件图纸和毛坯料，教师根据图纸的固定内容进行演示操作，学生进行模仿，教师手把手教、学生机械模仿，这种教学模式侧重于工艺知识的学习，但却极大地限制了学生的自主思考和探索，同时也明显缺乏对学生综合素质、实践能力和创新精神的培养。1.2 教学载体单一绝大部分高校金工实训的教学载体还停留在车工做手锤柄、钳工做手锤头、铸造沿用传统的砂型铸造、钣金做撮子的阶段，这些教学载体虽然很有代表性，但其制作过程枯燥乏味，技术手段相对落后，很难激发学生的学习热情，不利于学生创新能力的培养。1.3 实训室功能单一当前大多数高校的实训室是以设备的类型进行划分，学生只能在单一种类的设备上进行单一实训内容的学习与操作，同时各实训室之间缺乏联系，这不利于学生知识体系的构建，他们会认为每个实训内容都是独立的“单元”，极大地限制了学生思维和探索的空间。2 基于创新能力培养的实践教学改革的必要性2.1 社会应用型技能人才的需求2015 年 5 月，李克强总理在全国两会上作政府工作报告 时首次提出“中国制造 2025”宏大计划，随即国务院印发了全面推进实施制造强国的战略文件，这也意味着我国由“中国制造”向“中国智造”“中国创造”转变，对人才赋予了更高的要求，更加注重创新能力及创新思维的要求，从“制作者”向“创作者”转变。2.2 职教本科院校人才培养方案的特性职教本科院校与普通本科院校、高职高专院校的区别在于：普通本科院校重点培养具有深厚理论功底的学术型、学科型和研究型人才，主要解决的是“为什么”的问题；高职高专院校重点培养的是生产第一线需要的技术型人才，主要解决的是“如何做”的问题；而职教本科院校培养的是适应生产、建设、管理、服务的高等技能型人才，不仅需要具有高超的实践动手能力还需要具有一定的理论功底，在生产实际中遇到问题时能够根据所学的理论知识并通过实践技能去解决问题，解决的是“为什么+如何做”的问题。这就要求职教本科院校在注重理论知识传授的同时，还要注重实践技能的培养，尤其是创新精神、创新能力和创新思维的培养5。3 基于创新能力培养的实践教学改革的具体途径3.1 创新教学内容及教学手段随着现代科技的发展，互联网已深入到生活的方方面面，实训教学同样可以利用互联网实现“线上”教学，教师事先将实习的多个案例上传到网上，学生可以选择自己感兴趣的某一个或几个案例进行线上学习，并利用相关软件进行相关案例的工艺模拟，在实习过程中教师不必再花费大量的时间对理论知识及基础操作技能进行详细的讲解，为学生进行问题指导即可，实现“三线并进”的教学模式，这种模式不但能激发学生的学习兴趣、提高教师的教学效果和设备的利用效率，还能显著降低安全事故的发生概率。3.2 采用菜单式教学模式为了培养学生的创新思维、创新精神和创新能力，需打破传统“一站式”教学模式，对机械类专业学生采用“1+2+1”的“基础训练+拓展训练+创新训练”菜单式教学模式。所谓“1+2+1”菜单式教学模式，是指在金工实训第 1周，学生对所有实训项目进行通识性认识，对车工、铣工、钳工等工种的工作原理、加工方式、加工范围等进行了解。在金工实训第 23 周，学生可根据自身的兴趣爱好选择适合的项目，且注意不同的项目涉及不同的工种。在金工实训最后 1 周，学生可以多人自由结组，结合之前所学的理论知识以及前 3 周学习到的实践技能，参照教师给出的各种模型，自行拟定实习计划、设计图纸、编排工艺和指定加工路线。教师进行审查并给出指导性意见，由学生自行完成所设计模型的加工制作。对于非机械类专业学生，采用“1+1”的“基础训练+拓展训练”教学模式，第1 周的实训内容与机械类专业相同，对各工种进教 学 改 革Teaching Reform基于创新能力培养的实践教学方法改革与实践27第 11 卷 第 3 期Vol.11,No.3CBZYJY2023 年 5 月行通识性认识，第 2 周同样根据自身兴趣爱好选择个别项目进行实习，二者的区别是项目的难易程度不同。采用“1+2+1”“1+1”菜单式教学模式不仅能全面提升学生的工程素质，更能培养学生运用理论知识解决实际问题的能力及应用创新思维解决工程实际问题的能力。3.3 开发新的教学载体传统意义上教科书是学生获取知识的载体，但由于实训教学本身所具有的特殊性，实训工件在更大程度上担任了实训载体的角色，科学合理地设置实训教学载体能够使实训教学取得事倍功半的效果。因此，开发新的教学载体能够更好地培养学生的创新能力、激发学生的创新热情。目前，已成功开发出抽油机、斯特林发动机、无碳小车、铲车等教学载体。如抽油机项目适用于石油专业学生，涉及车削加工、铣削加工、钣金、钳工和特种加工五个实训室。针对不同专业开发的教学载体在提升学生实践技能的同时，能够使学生更加直观地了解本专业所涉及的设备结构框架和工作原理，为工作后尽快适应工作岗位提供强有力的支撑。3.4 搭建创新创业教育平台学生通过金工实训，掌握了机械加工的基本流程和工艺方法，具备了相应的动手能力和实践技能，培养了较强的工程素质、创新意识和创新能力。但往往是金工实训结束后，刚刚培养的创新意愿、创新热情也随着课程的结束而扼杀在萌芽之中。随着全国技能大赛普及程度越来越高，大赛已成为学校和企业选拔人才的重要方式。因此，金工实训教学需依托当下的工程训练中心建立多元化的创新实训基地并开发实践项目，同时结合学科竞赛、社团活动让学生能够在金工实训结束后继续进行实践创新。以全国大学生工程训练综合能力竞赛“无碳小车”项目为例，在教师的指导下，学生经过设计、制作、组装、调试等过程，最终成功制作“无碳小车”。参加大赛取得的优异成绩，激发了学生的创新热情和主观能动性，从而形成了良性循环，真正实现了“以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建”。3.5 建立基于过程的实训考核体系职教本科培养的学生不但要“知其然”，更要“知其所以然”，为了提高学生的学习效率，构建基于过程的“知识+技能+态度”三位一体考核体系，确保金工实训能够有机融入人才培养体系中。基于过程的实训考核体系不再以实习工件成绩作为唯一成绩，而是更加注重在实习过程中学生的表现、态度以及实习结束后个人汇报总结情况。由于金工实训具有一定的危险性，因此，将安全考核纳入考核体系中且具有“一票否决权”，即学生在每个工种的通识性认识期间均会进行安全考核，只有安全考核合格后方能进行实践操作。职教本科人才不仅要具有胜任某种职业的知识，更要具有应用知识进行技术创新和技术二次开发的能力。基于此，金工实训教学既要做到在“基础课程平台”上“知其然”，在实践中刻苦下功夫，同时要做到“知其所以然”，在其基本理论上下工夫。只有具备一定的专业基础知识，学生才能做到举一反三、触类旁通，才能在以后的学习和就业中具备“潜能”，从而达到“清能早达”的境界。参考文献院1 何理瑞.“新工科”背景下的金工实训教学改革及评价体系构建J.浙江水利水电学院学报,2019,31(4):83-86.2 宫立达.高校机械类专业金工实训教学改革探讨J.装备制造技术,2015(11):279-280.3 俞建峰,钱陈豪,于小健,等.高校金工实训教学体系改革的探索性研究J.无锡职业技术学院学报,2019,18(1):28-30.4 俞彬.基于金工实训的创新性实践教学改革研究J.科技资讯,2017,15(21):194-