劉豐

摘要：將OBE理念應(yīng)用于軋鋼專業(yè)教學(xué)實踐，以能力為導(dǎo)向的軋鋼專業(yè)項目式教學(xué)旨在提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)效果，以能力為導(dǎo)向，以項目為載體，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、實踐能力、創(chuàng)新精神和團隊協(xié)作能力。著重介紹了軋鋼專業(yè)實物教學(xué)項目的內(nèi)容和實施形式。

關(guān)鍵詞：能力導(dǎo)向 實物教學(xué) 教學(xué)改革

近幾年來，我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，高等教育特別是工程教育與經(jīng)濟發(fā)展的需要還顯得很不適應(yīng)。不少現(xiàn)代企業(yè)反映現(xiàn)在的應(yīng)屆畢業(yè)生學(xué)生獨立性強、知識面廣，但專業(yè)知識不扎實，動手能力差，缺乏持續(xù)創(chuàng)新的能力。這就要求高等教育在理論知識教育的同時，加強工程學(xué)科的實踐性。Outcome-based Education（簡稱OBE）教育模式于20世紀80年代在美國興起，興起的主要原因在于美國政府與民眾對學(xué)校教育質(zhì)量提升的關(guān)注，尤其是在1983年美國高質(zhì)量教育委員會發(fā)布教育報告書《國家處于危險中：教育改革勢在必行》后，人們開始關(guān)注學(xué)生在學(xué)校學(xué)到了什么以及學(xué)習(xí)效果如何OBE模式的理念適應(yīng)了社會，特別是企業(yè)界對人才的需求，即學(xué)生的技能與能力應(yīng)以可觀察的、可測量的以及可應(yīng)用的模式呈現(xiàn)。此后，這一模式在澳大利亞、英國、加拿大、南非、新西蘭等國家也得到廣泛運用。OBE模式在我國主要應(yīng)用于工程教育中2013年我國成為《華盛頓協(xié)議》的第21個預(yù)備會員國，工程教育認證工作在全國推進以O(shè)BE理念推動工程教育改革，提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量成為國內(nèi)地方工科院校廣泛關(guān)注的焦點。

OBE模式是以學(xué)生學(xué)習(xí)后獲得的能力為目標的一種課程設(shè)計與教學(xué)方法。其最大特點是教育范式由“內(nèi)容為本”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為本”。OBE是一種務(wù)實的教育思維，特別重視學(xué)習(xí)成果，強調(diào)以學(xué)習(xí)成果來導(dǎo)向課程設(shè)計和教學(xué)過程。軋鋼及其輔助設(shè)備是軋鋼專業(yè)必須掌握的，僅通過課堂理論教學(xué)很難形象直觀的理解其結(jié)構(gòu)和原理，因此有必要通過課程設(shè)計讓學(xué)生可以自己動手進行軋機設(shè)計和組裝，實物項目軋機模塊化設(shè)計與組裝就是在這樣的背景下形成的。本文將OBE理念應(yīng)用于軋鋼專業(yè)教學(xué)實踐，積極吸收啟發(fā)式教學(xué)和互動式教學(xué)等先進的教學(xué)方式的優(yōu)點，充分調(diào)動學(xué)生的積極性；加強了課本知識與工廠設(shè)備的直觀認識，使學(xué)生可以反復(fù)進行“做中學(xué)”，使學(xué)生逐步形成團隊合作、解決問題、技術(shù)創(chuàng)新和溝通交流的能力，為以后的工作打好基礎(chǔ)。

1項目的性質(zhì)與任務(wù)

軋鋼專業(yè)實物教學(xué)項目是彈塑性理論、軋機設(shè)計理論、板帶軋制工藝及設(shè)備、鋼管軋制工藝及設(shè)備、型鋼軋制工藝及設(shè)備等專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)后的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)理論知識解決實際工程問題的一次綜合訓(xùn)練。通過該項目使學(xué)生加深對所學(xué)過相關(guān)課程知識的理解，并在實踐中培養(yǎng)學(xué)生綜合運用的能力。本課程設(shè)計重點訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)知識，掌握軋制設(shè)備和工藝計算的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的軋制設(shè)備的設(shè)計能力，強化“工藝為綱，設(shè)備為主，工藝設(shè)備并舉”的專業(yè)基本思想。

2項目目標

通過軋鋼專業(yè)實物教學(xué)項目使學(xué)生能夠初步掌握文獻檢索、資料查詢、調(diào)研及運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；使學(xué)生了解與軋鋼設(shè)備相關(guān)的國家標準和行業(yè)標準，正確認識軋鋼生產(chǎn)對客觀世界和社會的影響；使學(xué)生掌握軋制工藝、設(shè)備設(shè)計的主要理論和設(shè)計方法；使學(xué)生具備較強的計算機應(yīng)用能力，能夠進行工藝參數(shù)編程計算和設(shè)備主要零部件的二、三維設(shè)計；具有一定的組織管理能力、較強的表達能力和人際交往能力以及在團隊中發(fā)揮作用的能力；具有適應(yīng)發(fā)展的能力以及對終身學(xué)習(xí)的正確認識和學(xué)習(xí)能力；具有較好的人文社會科學(xué)素養(yǎng)、較強的社會責任感和良好的職業(yè)道德。

3項目內(nèi)容及實施

將學(xué)生分組，每組需根據(jù)給定的軋輥尺寸，設(shè)計四輥軋機一臺，并制定的軋制規(guī)程，經(jīng)評審后擇優(yōu)加工四輥軋機模型。

3.1軋機模型設(shè)計及裝配

該項目的模型設(shè)計涉及四類：軋機輥系、機架部分、壓下部分、傳動部分。

軋機輥系包括：軋輥、軸承、軸承座；

機架部分包括：機架、襯板、彎輥缸、軸向擋板；

壓下部分包括：壓下螺絲、壓下電機、壓下蝸輪、液壓壓下；

傳動部分包括：接軸、減速器、電機。

將軋機整體模塊化，分成若干個子部件可以使學(xué)生對軋機部件有更加清楚地認識，在組裝過程中，更深入的理解軋機的設(shè)計方法，掌握獲得設(shè)計過程中所需要技術(shù)參數(shù)的正確方法。另外，模塊化后，軋機的組合靈活，可根據(jù)不同的技術(shù)參數(shù)，置換部分子部件，達到多種組合效果。

該項目模型采用的材質(zhì)是工程塑料，減輕了實驗設(shè)備的重量，也降低了實驗成本，便于推廣。工程塑料材質(zhì)的教具要求的精度不高，便于生產(chǎn)加工。由于教具的重量輕，便于學(xué)生操作，實驗過程中更加安全省力。

3.2軋制工藝制定

給定帶材的初始規(guī)格和成品規(guī)格，進行軋制規(guī)程設(shè)計，并計算各道次軋制力、軋制力矩、變形區(qū)長度、前滑后滑等參數(shù)；學(xué)生自行在剪板機上按指定規(guī)格裁剪帶材；在實驗室軋機上完成帶鋼軋制實踐操作，包括各道次輥縫設(shè)定調(diào)節(jié)，并完成各道次軋制力和機架關(guān)鍵位置的變形參數(shù)檢測與記錄，對計算獲得的軋制規(guī)程參數(shù)進行校驗；利用軋制法測定實驗軋機工作機座的縱向剛度，并理解軋機縱向彈性變形對軋件出口厚度的影響；對軋機機架進行三維設(shè)計，結(jié)合軋制力測試結(jié)果，利用有限元方法對機架強度、剛度進行數(shù)值模擬計算，并與檢測結(jié)果進行對比分析，驗證有限元模型的準確性。

3.3指導(dǎo)教師的職責

軋鋼專業(yè)實物教學(xué)項目分階段進行，以學(xué)生為主體，學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨立完成。指導(dǎo)教師指明設(shè)計思路，啟發(fā)學(xué)生獨立思考，為學(xué)生答疑解難，并進行階段審查，其具體職責如下：明確的設(shè)計題目，幫助學(xué)生確定設(shè)計方案，理清設(shè)計思路，明晰設(shè)計步驟及關(guān)鍵；實時掌握學(xué)生的設(shè)計進度，適時答疑并督促檢查；充分引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，鼓勵創(chuàng)新性思維。

4結(jié)語

以能力為導(dǎo)向的軋鋼專業(yè)項目式教學(xué)旨在提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)效果，以能力為導(dǎo)向，以項目為載體，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、實踐能力、創(chuàng)新精神和團隊協(xié)作能力。通過實物教學(xué)項目的實施和開展，豐富了同學(xué)們的實訓(xùn)經(jīng)歷，使學(xué)生對軋鋼設(shè)備的設(shè)計和工藝的制定和有了更加明晰和深刻的理解，切實體會到每一個尺寸、每一個公差都關(guān)系到設(shè)備的制造、安裝和成本。以適應(yīng)新形勢下社會和企業(yè)對于卓越工程師人才的巨大需求。

參考文獻：

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