都興隆 袁 玲
(鄭州科技學(xué)院 機械工程學(xué)院,河南 鄭州 450064)
21世紀(jì)的多元化社會對高等教育人才培養(yǎng)提出了新的要求,不僅要培養(yǎng)學(xué)術(shù)精英,還要著重培養(yǎng)適應(yīng)多元化社會需求的應(yīng)用型人才和技能型人才。應(yīng)用型院校把培養(yǎng)基礎(chǔ)比較扎實、知識面比較寬、綜合素質(zhì)好,并可服務(wù)于生產(chǎn)管理一線的實踐技術(shù)能力較強的高級技術(shù)人才作為人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)[1-2]。應(yīng)用型教育在于通才教育,有別于重點院校的專業(yè)教育,因此在課程教學(xué)過程中應(yīng)增強應(yīng)用性知識和實踐技術(shù)教學(xué)比例,適當(dāng)減弱理論性較強內(nèi)容的教學(xué)比例。
特種加工(即非傳統(tǒng)加工),是指利用機、光、電、聲、熱、化學(xué)、磁、原子能等能量來源進(jìn)行加工的非傳統(tǒng)加工方法[3]。隨著新材料、新結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn),特種加工技術(shù)在航空、航天、電子、汽車等領(lǐng)域得廣泛應(yīng)用。特種加工技術(shù)課程是機械設(shè)計制造及其自動化、機械制造與自動化、數(shù)控技術(shù)和模具制造等專業(yè)的必修課。
我國的特種加工技術(shù)起步比較早,國內(nèi)高校最早開設(shè)(1963年)特種加工課程和實驗的是哈爾濱工業(yè)大學(xué)[4]。該課程傳統(tǒng)教學(xué)方法是以課堂講解為主,多媒體課件為輔,一般總課時在40學(xué)時左右,實驗學(xué)時4學(xué)時,占總課時的1/10,這對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)而言,理論教學(xué)內(nèi)容較多,實踐技術(shù)教學(xué)較少,理論課程內(nèi)容通常較抽象、復(fù)雜,學(xué)生學(xué)起來較吃力,感覺枯燥,提不起學(xué)習(xí)興趣,以致總體教學(xué)效果較差。為此,作者通過對特種加工技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)狀及同類高校該課程設(shè)置情況進(jìn)行調(diào)研,結(jié)合學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)條件、實驗設(shè)備等情況,認(rèn)真總結(jié),在教學(xué)中采取一些改革措施,旨為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。
基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),提出特種加工技術(shù)課程的教學(xué)目標(biāo)。通過理論知識學(xué)習(xí),對常用特種加工技術(shù)(如電火花成型加工、電火花線切割加工、激光加工和超聲加工),學(xué)生能根據(jù)所給加工零件的要求,制定加工工藝,編制相應(yīng)加工程序,并會操作機床加工零件。對其他特種加工方法,要求了解其基本原理、主要特點及應(yīng)用范圍。通過本課程的實踐技能教學(xué),使學(xué)生鞏固和驗證所學(xué)理論知識,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力、實踐操作能力,使學(xué)生受到實驗技能的基本訓(xùn)練,掌握科學(xué)的研究方法,養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度;同時要求學(xué)生達(dá)到嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、愛護(hù)設(shè)備、保持工作環(huán)境整潔、具備團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊精神等職業(yè)素質(zhì)目標(biāo)。
目前,特種加工有電火花加工、電解加工、電化學(xué)加工、激光加工、超聲加工等十余種方法本課程主要采用模塊教學(xué),根據(jù)加工方法所采用的能量方式進(jìn)行分類教學(xué),具體為表1所示。
由于特種加工技術(shù)的迅速發(fā)展,加工方法越來越多,所利用的能源方式涉及范圍越來越廣,學(xué)生所見有限,若只用語言進(jìn)行描述,學(xué)生無法從直觀上認(rèn)識所講授的加工方法,會逐漸淡化學(xué)習(xí)興趣。為解決這一問題,課堂教學(xué)采用多媒體輔助教學(xué)的方式。利用現(xiàn)代發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò),教師在課前搜集與課程有關(guān)的設(shè)備圖片、借鑒或制作加工動畫、視頻,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,盡可能提高學(xué)生課堂上的感性認(rèn)識。對于課程中簡單的加工原理動畫,交由班級計算機應(yīng)用能力較強的學(xué)生課余來完成。在課堂教學(xué)中,適當(dāng)闡述某加工方法的研究現(xiàn)狀,如介紹虛擬制造技術(shù)在電火花加工中的研究現(xiàn)狀,同時利用學(xué)校已有的中文數(shù)據(jù)庫,告訴學(xué)生學(xué)術(shù)論文的檢索方法,提高學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料的能力。
表1課程主要教學(xué)內(nèi)容
20世紀(jì)70年代,美國Robert E.slavin提出了學(xué)習(xí)小組的概念,1983年將其命名為合作學(xué)習(xí),即學(xué)生以小組為單位,成員之間互相幫助,共同學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方法[2]。本課程學(xué)期初學(xué)生以自由結(jié)合的形式,組成每組5-10人學(xué)習(xí)小組,每個小組由組長負(fù)責(zé)日常學(xué)習(xí)。平時作業(yè)老師以題庫形式分發(fā)給組長,每個小組選擇其中的1-3題協(xié)作完成。這種教學(xué)方法的良好效果學(xué)生參與講課中體現(xiàn)最為充分。
學(xué)生參與教學(xué)過程可以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,同時提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。在教學(xué)學(xué)時進(jìn)行到2/3時可以選擇1-3次課由學(xué)生來講,以小組為單位,提前布置講課內(nèi)容,小組成員可以分工協(xié)作查閱文獻(xiàn)、搜集相關(guān)視頻、制作課件、選擇教學(xué)手段和設(shè)計講課方式,并推選出主講人員。主講學(xué)生作為教師講課后,留有一定時間讓其他學(xué)生補充提問和討論,最后老師進(jìn)行總結(jié)。兩個學(xué)期的實踐結(jié)果表明,該教學(xué)方式不僅加強了學(xué)生對此次教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識,而且增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、總結(jié)能力和表達(dá)能力,同時強化了辦公軟件的應(yīng)用能力。
為了解決因教學(xué)設(shè)備種類少而影響課程實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果問題,教研組一方面建議學(xué)校投資購置一批設(shè)備,另一方面鑒于學(xué)校所在城市每年都會舉辦工業(yè)裝備類的機床展,借此機會組織學(xué)生分批到現(xiàn)場進(jìn)行參觀學(xué)習(xí),結(jié)合課堂所講授的理論知識,讓學(xué)生參觀前做一定的功課,帶著問題進(jìn)會場,并在參觀后提交報告。教研組組織機制專業(yè)部分學(xué)生參觀了第六屆(2011年)至第八屆(2013年)中國鄭州工業(yè)裝備博覽會,此次會展共設(shè)立機床及工模具展、焊接切割與激光技術(shù)設(shè)備展、涂裝電鍍及表面處理展等四大主題展區(qū),匯聚了400多家企業(yè),集中展示各類機床、加工中心、切割機、激光設(shè)備、涂裝設(shè)備、無氣噴涂機、電鍍劑、表面處理設(shè)備和材料、電鍍設(shè)備等具有高、精、尖的設(shè)備與產(chǎn)品[5]。學(xué)生親臨現(xiàn)場觀看機床加工過程,并通過與現(xiàn)場工作人員的溝通,增強了對相關(guān)理論知識的理解,尤其是看到激光技術(shù)設(shè)備的切割過程,對激光切割速度快、割縫窄、無刀具磨損等特點有了更為直觀的認(rèn)識。這種走出校園利用社會資源的教學(xué)方式,不僅得到學(xué)校的大力支持,而且深受學(xué)生的歡迎。學(xué)生參觀學(xué)習(xí)收獲頗豐,總體教學(xué)效果良好。
表2 課程考核方式的改革明細(xì)
考核是檢驗學(xué)生對知識掌握和理解程度的主要手段,也是檢驗教師工作效果的有效途徑。表2為本課程考核方式的變化。主要嘗試采用提高平時成績的方式進(jìn)行改革,由原來的20分增加到25分,期中測試(以理論知識測試和實踐操作加工零件進(jìn)行考核)占15分。通過期中測試,教師可以了解學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),從而在教學(xué)過程中予以加強,對教和學(xué)兩個方面都起到促進(jìn)作用。同時提高實驗成績的比例,有原來占總成績的8%提高到10%,以此引起學(xué)生對實驗的重視。
[1]唐景莉,董少校.應(yīng)用型本科院校錯位競爭求突圍[N].中國教育報,2011-11-01.
[2]陳鵬勇.創(chuàng)新實踐教學(xué)模式培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才[J].中國大學(xué)教學(xué):2010(5):83-85.
[3]張建華,蓋玉先,劉軍營.等編著.精密與特種加工技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.1-3.
[4]白基成,郭永豐,劉晉春.編著.特種加工技術(shù)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2006.2.
[5]2011年10月24日第六屆中國鄭州工業(yè)裝備博覽會盛大開幕[OL].http://www.mjzl.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=76052&page=1&authorid=26682,2011-10-25.