張遠西，趙樹森，賀占蜀鄭州大學機械工程學院

《高壓水射流技術與應用》教學方法探討

張遠西，趙樹森，賀占蜀
鄭州大學機械工程學院

高壓水射流技術在工業(yè)上被廣泛應用，由于其具有獨特的性能∶成本低、易操作、無熱影響等，高校逐漸開設高壓水射流技術的教學課程。針對高壓水射流技術教學的現(xiàn)狀進行了初步探討，提出了具體的教學方法和改進措施，且在實踐教學中發(fā)現(xiàn)其能夠使學生更好地理解和掌握高壓水射流技術，并超出預期的教學目標。

高壓水射流；教學改革；方法探討

高壓水射流技術是一種以水射流為核心并涉及到數(shù)學、物理、化學、力學、液壓等多種理論的高新技術，主要應用于切割、破碎和清洗領域。這種技術在技術革新、效率提高、節(jié)能環(huán)保等方面能夠發(fā)揮較大作用[1]。在走向制造強國的大戰(zhàn)略下，部分高校順應時代潮流，把高壓水射流技術與應用作為本科生的選修課程，亦有作為從事射流領域研究的碩士生必修課程。不管作為何種課程，在課程實踐教學中發(fā)現(xiàn)其不能達到預期教學目標，目前急需探討出其切實可行的高效的教學方法。

一、《高壓水射流技術與應用》教學中存在的問題

（一）課程體系不完善

我國從上世紀70年代開始應用推廣高壓水射流技術，其后該項技術逐漸走入高校課堂[2]。高壓水射流作為一個年輕的新興學科，目前只有少數(shù)高校開設有其相關課程。而且，有關高壓水射流技術與應用的課程門類還比較少，處于零星的離散狀態(tài)，課程講授大多局限于課堂教學，其實驗設備較少，以上均影響了課程體系的完善，不利于教學水平的提高。

（二）教材種類少，教學方法死板

目前，系統(tǒng)的論述高壓水射流技術的教材并不多，只有薛勝雄、沈忠厚、康燦等版本。雖然各個版本側重點不同，例如薛勝雄所著教材側重于設計與應用，沈忠厚所著教材側重于理論，但教師可供選擇的用書空間還是較小。同時，在以往的《高壓水射流技術與應用》教學過程中，只采用一本教材，只采用課堂講授的教學方法，這些都影響了教學效果。

（三）課程內(nèi)容多，課時少

該課程的內(nèi)容十分龐雜，以薛勝雄所著教材為例，其分為基礎理論、設計研究、應用發(fā)展三個部分，包含18個章節(jié)，集泵、閥、密封、液壓、自動化控制等多學科為一體。且開設有該門課程的高校，大多把其作為一門機械工程專業(yè)的選修課，給定課時較少。這導致教師難以在課時內(nèi)講授完與高壓水射流技術與應用相關的全部內(nèi)容，學生課程學習負擔較大。

二、《高壓水射流技術與應用》教學改進措施

（一）增加實驗課程，改革考核方式

這門課程兼具理論性與實踐性，因此實驗教學同樣重要。但由于條件所限制，我院只能對部分知識點設置了實驗課程，例如高壓水射流切割實驗，學生可以自己動手操作，了解機器運行原理和切割機理。同時，改變以往僅靠一張理論試卷來確定成績的考核方式，采用以課堂教學（占80%），實驗（占20%），考勤（占10%）相結合的新考核方式。采用后，學生反映能更好地理解和掌握部分抽象知識，提高學習效率。

（二）革新教學觀念，體系化教學

我們不能局限于一門課對應一本教材的傳統(tǒng)教學觀念，這樣不利于教師和學生對課程知識形成一個較為全面的了解，不利于教師把握其發(fā)展方向和突出教學重點。以我院本課程教學為例，在課程教學中采用體系化教學，即明確知識重點、系統(tǒng)講述。首先，本課程涉及到機械工程領域的內(nèi)容為機器運行原理和切割機理，因此省略有關清洗、破碎部分的內(nèi)容。其次，整理不同優(yōu)秀教材資料中相關內(nèi)容，并以此為課程內(nèi)容講授給學生。最終，學生能夠明確地掌握相關知識，同時可以充分調(diào)動學生的積極性。

（三）改變教學模式，互動教學

在傳統(tǒng)的教學模式中教師一直在講，學生很少參與到教學環(huán)節(jié)中。在新的培養(yǎng)標準下，我們需要讓學生積極地參與到教學環(huán)節(jié)中，鍛煉其自主學習、科研探索的能力。以我院本課程教學為例，在教學內(nèi)容講授完后，教師根據(jù)教學內(nèi)容設計不同項目或問題，讓學生以小組為單位自主完成，最終以PPT形式展現(xiàn)給大家，然后大家互相提問指正。通過這個過程，教師了解到了學生對課程內(nèi)容的掌握程度，學生鍛煉了自己分析問題和解決問題的能力。

三、結束語

在建設“雙一流”的大形勢下，高校教師應不斷探索創(chuàng)新教學方法，使學生更好地理解掌握所學內(nèi)容。通過《高壓水射流技術與應用》教學實踐發(fā)現(xiàn)，新的教學方法能夠提高學生的綜合素質(zhì)、師生的互動性、課程的教學質(zhì)量，并超出預期教學目標。今后在課程建設上，將不斷繼續(xù)探索，力爭推陳出新。

[1]薛勝雄.高壓水射流技術與應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，1998.

[2]蔡紀鶴.五軸四聯(lián)動數(shù)控水射流切割機的研究與電控設計[D].江蘇大學，2012

[3]張彩利,李寧利,馬士,賓肖慶.《道路工程材料》教學改革探討[J].教育教學論壇,2012（8）∶125-126.

賀占蜀（1985-），男，博士，副教授，鄭州大學，研究方向：高壓水射流技術。