許建文，劉 斌， 顧永華， 沈劍云

(華僑大學(xué) 材料成型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 福建 廈門 361021)

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材料成型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心教學(xué)體系的研究

許建文，劉 斌， 顧永華， 沈劍云

(華僑大學(xué) 材料成型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 福建 廈門 361021)

材料成型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心根據(jù)專業(yè)、課程設(shè)置等特點(diǎn)，采用系統(tǒng)化、模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，循序漸進(jìn)地提升學(xué)生的專業(yè)技能。結(jié)合各專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)課程性質(zhì)，實(shí)行多元化化的實(shí)驗(yàn)考核方法以及開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的管理模式，突出學(xué)生的主體性和能動(dòng)性。提出“工學(xué)一體化”的培養(yǎng)模式，提高學(xué)生的工程素質(zhì)，提升學(xué)生綜合分析問題、解決實(shí)際問題的能力。

材料成型； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 管理模式； “工學(xué)”一體化； 工程素質(zhì)培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科高等院校教學(xué)中的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力等方面具有不可替代的作用[1-7]。因此，工科高等院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)著眼于強(qiáng)化工程訓(xùn)練、啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，把培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力作為教學(xué)重點(diǎn)，建設(shè)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、課內(nèi)與課外、學(xué)習(xí)與應(yīng)用、應(yīng)用與創(chuàng)新緊密結(jié)合的應(yīng)用型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)新體系[8-10]。

華僑大學(xué)材料成型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)有鑄造、焊接、材料成型等3個(gè)實(shí)驗(yàn)室，面向材料成型及控制工程、機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)、車輛工程、工業(yè)設(shè)計(jì)等專業(yè)以及全校學(xué)生創(chuàng)新學(xué)分選修課程，教學(xué)內(nèi)容包括鑄造成型、鍛造成型、焊接成型、沖壓成型、高分子材料成型、快速成型與逆向工程、模具加工、模具CAD/CAM/CAE等。中心根據(jù)專業(yè)和課程設(shè)置特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，采用系統(tǒng)化、模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，實(shí)行多元化的實(shí)驗(yàn)考核方法以及開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的管理，并探索“工學(xué)一體化”的人才培養(yǎng)模式，全面提高學(xué)生的工程素質(zhì)。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

1.1 系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

華僑大學(xué)材料成型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的系統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式如圖1所示。材料成型專業(yè)學(xué)生從大三開始逐步學(xué)習(xí)專業(yè)課程，但專業(yè)知識(shí)還有所欠缺，因此開設(shè)的實(shí)驗(yàn)偏向于演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)是讓學(xué)生對材料成型工藝有初步了解、對設(shè)備有初步認(rèn)識(shí)。到大四年級(jí)，學(xué)生已有了一定的專業(yè)知識(shí)，對工藝、設(shè)備有了總體的把握，開設(shè)設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，以啟發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。

例如注塑機(jī)實(shí)驗(yàn)，共開設(shè)了3個(gè)實(shí)驗(yàn)：注射成型實(shí)驗(yàn)、注塑工藝實(shí)驗(yàn)和模具制造綜合實(shí)驗(yàn)(注塑成型)。注射成型實(shí)驗(yàn)是大三上學(xué)期開設(shè)的高分子加工基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)，偏重于對設(shè)備和注射成型工藝有初步的認(rèn)識(shí)，屬于演示性實(shí)驗(yàn)；注塑工藝實(shí)驗(yàn)是在大三下學(xué)期開設(shè)的塑料成型工藝及模具課程實(shí)驗(yàn)，要求掌握模具、注塑工藝以及它們對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；模具制造綜合實(shí)驗(yàn)注塑成型項(xiàng)目是大四上學(xué)期開設(shè)的獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由學(xué)生設(shè)計(jì)產(chǎn)品、加工模具并利用注塑機(jī)進(jìn)行成型實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)不同課程、不同年級(jí)和專業(yè)課程的進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，逐步深入，并且注重實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性和傳承性。

圖1 系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

1.2 模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以產(chǎn)品為目標(biāo)，分3個(gè)階段循序漸進(jìn)，逐步提高學(xué)生的工程素質(zhì)。第一階段為專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，注重對基本原理與基本操作的了解；第二階段為專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目優(yōu)化整合的綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，注重基本原理與基本操作的掌握；第三階段為產(chǎn)品設(shè)計(jì)，注重知識(shí)的綜合運(yùn)用與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)模式，是自主式、合作式、研究式的學(xué)習(xí)方式，有利于啟迪學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)驗(yàn)涉及設(shè)計(jì)、制造加工和分析測試的全過程，對學(xué)生是一種系統(tǒng)性、綜合性的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。例如圖2所示的模具與制造綜合實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生自主完成從設(shè)計(jì)到加工的全部過程，得到完整的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)小組通過協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和工程素質(zhì)，提高了實(shí)際動(dòng)手能力。

圖2 模具制造綜合實(shí)驗(yàn)

1.3 多元化的實(shí)驗(yàn)考核方法

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中采用了多元化的實(shí)驗(yàn)考核方法。中心設(shè)立了附屬理論課程的實(shí)驗(yàn)課程、獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課程以及創(chuàng)新學(xué)分選修實(shí)驗(yàn)課程等多層次的實(shí)驗(yàn)課程。在理論課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)成績以20%以上的比例計(jì)入課程的總成績；在獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)立獨(dú)立的學(xué)分，進(jìn)行獨(dú)立考核，考核成績獨(dú)立計(jì)入學(xué)生的成績單中；創(chuàng)新學(xué)分選修實(shí)驗(yàn)課程的獨(dú)立考核是以學(xué)生獨(dú)立操作的能力與作品的優(yōu)良程度作為主要考核目標(biāo)。

多元化的實(shí)驗(yàn)考核方法是為了全面培養(yǎng)學(xué)生多方面的工程實(shí)踐能力。中心根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)課程制定了不同的實(shí)驗(yàn)成績評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生的實(shí)踐操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、學(xué)習(xí)考勤等進(jìn)行綜合考核。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心對模具制造綜合實(shí)驗(yàn)的成績評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 模具制造綜合實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 管理模式

良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理體制和運(yùn)行機(jī)制是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要保障[11]。開放式實(shí)驗(yàn)管理模式有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力，有利于學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備資源進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，充分激發(fā)學(xué)生的主體意識(shí)[12-14]。完善成熟的管理模式有助于實(shí)驗(yàn)中心正常有序地運(yùn)行，能夠提高實(shí)驗(yàn)效率，使得實(shí)驗(yàn)中心最大限度地服務(wù)教學(xué)和科研活動(dòng)。中心采用開放式標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)管理模式和設(shè)備管理模式(見圖3)。

圖3 開放式的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>

實(shí)驗(yàn)管理模式：在不影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃的情況下，實(shí)驗(yàn)室在工作時(shí)間對學(xué)生開放，為學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)、第二課堂科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新學(xué)分選修課程實(shí)驗(yàn)以及研究生的科研實(shí)驗(yàn)提供方便條件。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前需要提出預(yù)約申請，實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人與中心主任審核通過后，安排具體的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并對學(xué)生進(jìn)行崗前安全培訓(xùn)，及時(shí)做好實(shí)驗(yàn)的記錄與資料的歸檔工作。各實(shí)驗(yàn)室制作了實(shí)驗(yàn)看板，用于展示實(shí)驗(yàn)室所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程、當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及進(jìn)行的科創(chuàng)、科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以便學(xué)生能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地知曉實(shí)驗(yàn)室目前狀況。

設(shè)備管理模式：完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用制度是實(shí)驗(yàn)室管理的一個(gè)重要方面。畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研活動(dòng)、科技創(chuàng)新都需要使用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備均須填寫設(shè)備使用申請表、注明申請理由(課題來源)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師、實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人及中心主任批準(zhǔn)和上崗培訓(xùn)，方能使用設(shè)備。在滿足學(xué)校設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)的情況下，充分調(diào)研并借鑒了企業(yè)設(shè)備管理的模式，制做了設(shè)備標(biāo)志卡與設(shè)備日常保養(yǎng)記錄表，以便于實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行和保養(yǎng)狀況，保持設(shè)備完好。

3 培養(yǎng)模式

材料成型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在承擔(dān)正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，也肩負(fù)起培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的責(zé)任，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)工程素質(zhì)的鍛煉。中心提出“工學(xué)一體化”的人才培養(yǎng)模式?！肮W(xué)一體化”強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，意在錘煉全面型、創(chuàng)新型人才。

在不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段，素質(zhì)教育的內(nèi)容不盡相同。首先是基本素質(zhì)的培養(yǎng)階段，主要涉及課程教學(xué)的基本內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)基本原理、基本結(jié)構(gòu)以及基本應(yīng)用；其次是提升技能階段，通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到最

終的理解掌握；最后是綜合運(yùn)用階段，通過參加各級(jí)科技創(chuàng)新競賽和企業(yè)的合作項(xiàng)目，可以綜合運(yùn)用所學(xué)技能，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的提升。

通過“工學(xué)一體化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生從最初的了解機(jī)床基本結(jié)構(gòu)與工作原理、相關(guān)軟件的基本應(yīng)用，到可以熟練地操作設(shè)備、使用相關(guān)專業(yè)軟件，大大提高了工程素質(zhì)，提高了實(shí)際動(dòng)手能力。

4 結(jié)束語

材料成型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心采用系統(tǒng)化、模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)向設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)延伸，使學(xué)生的專業(yè)技能得到提升。中心實(shí)行開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的管理模式和多元化實(shí)驗(yàn)考核方法，使學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、獨(dú)立性得到了增強(qiáng)。中心提出的“工學(xué)一體化”培養(yǎng)模式使學(xué)生的工程素質(zhì)得到了顯著的提升，使他們能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問題。

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Study on teaching system of material molding experimental teaching center

Xu Jianwen, Liu Bin, Gu Yonghua, Shen Jianyun

(Material Molding Experimental Teaching Center, Huaqiao University, Xiamen 361021, China)

In the material molding experimental teaching center, according to the feature of profession and course setup, etc., this paper puts forward to adopt systematization and modularization experimental teaching mode, and improve students’ professional skills step by step. Combined with students’ characteristics of different professions and properties of experimental course, the diversified experimental examination methods are carried out, and the standardized management mode is opened, and the students’ dominance and initiative are highlighted. This paper also puts forward “engineering” integration training mode to gradually improve student engineering quality, advanced ability of using knowledge synthetically to solve practical problems.

material molding; experimental teaching; management mode; “engineering” integration; cultivation of engineering quality

2014- 07- 08

華僑大學(xué)2010年實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與建設(shè)課題(66660905)；華僑大學(xué)2008年實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與建設(shè)課題(66660905)

許建文(1984—)，男，福建泉州，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)椴牧铣尚蛯?shí)驗(yàn)教學(xué)、聚合物材料模塑成型.

E-mail：xjianwen@hqu.edu.cn

G642.4

A

1002-4956(2015)2- 0167- 03