基础工业训练中心

清华大学实践教学百年纪念征文之五:站在新百年起点的金工实习与我

站在新百年起点的金工实习与我

林蔚然

(清华大学基础工业训练中心

当年在隔壁拼论文时,时常听闻清华大学作为资深工科top1高校,所培养的学生动手能力极强、想啥造啥、“指哪打哪”,但一直也很疑惑,同样是大学校园,这种工程实践能力是怎么培养出来的呢?

十五年后,有幸来到训练中心任教,一切仿佛都有了答案。训练中心是清华大学的工程实践教学基地,每学期承担和开展五十余门各具特色的工程实践课程,其中“扛把子”的著名公共基础课程“金工实习”更是历经百年的积累与沉淀,肩负起对工科本科生进行入门级金属加工工艺和技术训练的任务,并在持续革新中不断与时俱进、生机盎然。

随着互联网、智能化在社会生活中越来越广泛的应用,新生代大学生的认知习惯和兴趣点已悄然改变,“金工实习”也走到了历史的岔路口,传统的以精益求精、技术练习为底色的工程训练模式越来越难以满足学生的胃口,学生往往以完成练习任务为目标,学习的主观能动性打了折扣。而在化工系秋季学期每周一次的课程模式下,间断性学习及专业课任务较重都极大地影响了学生的学习热情,消极应付的情况愈演愈烈,秋季金工课程的整体项目制改革已是箭在弦上。

可能是由于在中石化工作十年的缘故,中心领导降“大任”于我,认为我一定能找到化工界与金工界的共性问题,也一定能把这个共性问题改造成适用于十六周教学的“金工实习”项目。怀着生死未卜的忐忑,我开始反思从本科到工作的化工界相关内容及其与金工技术的关联性。经过灵魂拷问,我认为无论从化工过程原理还是实际生产来看,反应器都是需要关注的核心设备,一切传热、传质和化学反应都是在一定条件下的反应器中发生的,根据需要不同,反应器从形状到材质都是多种多样的。而反应器的制造与自动化控制也是每个化工人都知其然却不知所以然的问题,这也就是我们能够借以开展项目制教学的好问题。

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形状、材质各异的反应釜

同时,铸造、焊接、机械结构、钳工装配、自动控制等金工实习传统技术都可以在反应器制造项目中找到用武之地,通过合理的教学设计,可以使学生以熟悉且感兴趣的问题为导向,实现对金工技术从简单的识记、理解过渡到运用、分析的更深层次掌握。

所谓知易行难,项目想好了,但具体实施却涉及对工艺可行性、实验室现场条件、教学难度等的判断和把握,对于只有两年金工教学经验的我实在不是一件容易的事情。然而幸运的是,项目拆解过程得到了中心“资深装备制造大佬”李睿老师的指点,更有高党寻老师、张秀海老师、杨忠昌老师、曾武老师、马运老师等代表各自工种的大力支持和配合,有的工种勇挑重担、迎难而上,而有的工种全力配合教学安排、无怨无悔,此处感人事迹和感谢的话省略一万字。

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李睿老师手绘的工艺拆解图、焊接釜体并进行打压试验、3D打印多次改版手工皂模具

经过无数次集体备课、单独讨论和技术论证,2021年秋季学期,以基础反应釜为实践项目的“金工实习”面向化工系100名选课学生顺利开展。为了实现反应釜制造的终极目标,学生学习积极性高涨,遇到挑战度较高的焊接、自动化等环节,非但不叫苦抱怨,反而主动请教老师、多次反复练习,力求达到实施反应釜验证实验所需要的工艺精度。

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从零开始制造反应釜的实践教学流程示例

在第十五周完成反应釜装配和调试后,学生们立即用自己造的反应釜进行期待了一学期的手工皂成形验证实验。验证实验现场气氛空前热烈,学生兴奋之情溢于言表。我想我们的反应釜项目经过前后一年多的努力,终于成功破壳而出了。

其实当时整个秋季学期的每周一下午,在三楼的走廊遇到领导们,都会被问一句“怎么样”或者“顺利吗”。一开始我还一脸懵,后来就自然明白领导在时刻关心这次改革后的金工课,再后来我就会抢先报告说“都挺好”。而在课程结束的时候,看着同学们开心地互相展示自己的创意手工皂,并且小心翼翼的把手工皂作品收到盒子里,我想我们反应釜项目制教学改革团队终于没有辜负中心的期望,圆满完成了任务。

回想起来,反应釜项目“金工实习教学改革的推进和实施这个课题虽然本身对我算是一次挑战度极高的项目制学习,但通过这个项目的完成,我这个化学人也终于建立起了一些“金工自信”,学习成效颇为显著。同时,在深入参与整个改革过程中,也完全刷新了我对很多长期奋斗在实践教学一线岗位上的老师们的认识,从他们身上,我深刻学习和体会到中心百年来沉淀的工程文化底蕴。

站在新百年的起点上,教学改革的与时俱进、推陈出新是我们的使命与担当,而始终不变、薪火相传的是我们对园子里工程实践教学的热爱与热情。作为中心的光荣一员,在下一个百年里,我愿与各位老师一起再接再厉、一路向前。








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