蘇再軍,黃艷香
(1.邵陽學院機械與能源工程學院,湖南邵陽422000;2.邵陽學院經(jīng)濟與管理學院,湖南邵陽422000)
機械制造基礎課程教學改革研究
蘇再軍1,黃艷香2
(1.邵陽學院機械與能源工程學院,湖南邵陽422000;2.邵陽學院經(jīng)濟與管理學院,湖南邵陽422000)
文章針對當前《機械制造基礎》教學過程中存在的一些問題,從教學大綱、課程體系與教學內(nèi)容、教學方法與手段、考核方法等方面給出了有效的教改方案,取得了一定成效。
機械制造基礎;課程改革;教學方法;創(chuàng)新
《機械制造基礎》是機械專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,主要內(nèi)容包含金屬材料、熱處理方法及機械加工方法(鑄造、鍛壓、焊接、金屬切削)等。該課程可極大地培養(yǎng)學生的整體認識能力、實踐動手能力和工程創(chuàng)新能力。由于該課程與工程實際結合極為密切,且知識面廣、綜合要求高,而學生缺乏必要的工程背景知識,使課程理論不易被吸收、掌握及應用。近年來,在“中國制造2025”戰(zhàn)略背景下,現(xiàn)代工程教育對機械專業(yè)學生的工程素質(zhì)提出了更高的要求,《機械制造基礎》課程改革迫在眉睫。因此,本課題以課程改革為契機,結合作者的教學實踐經(jīng)驗,對課程改革過程中所遇到的問題進行分析,努力探索提高該課程教學質(zhì)量的新途徑。
近年來,為了適應厚基礎,寬口徑的高校培養(yǎng)目標,高??s減了基礎及專業(yè)課程的課時,而教材基本沒有變化。教師在教學過程中要么刪減教學內(nèi)容,要么對所有內(nèi)容進行“一帶而過”的粗淺講解,導致學生學到的知識過于簡單。例如,機械專業(yè)的學生基本了解車、鉗、刨、焊、銑等機加工工藝,但對給出的常用零件,他們制定不了合理的加工工藝。此外,《機械制造基礎》是一門專業(yè)基礎課,該課程中金屬材料部分是零部件設計中選擇材料的依據(jù),需要根據(jù)選擇的材料和零件要求進行相應的機械加工。而金屬材料、機加工工藝等內(nèi)容在后續(xù)《金屬學熱處理》、《機械制造技術》等課程中又會出現(xiàn),導致教學內(nèi)容重復。
目前,出于便于教材管理及有利于教師備課等原因,很多學校機械專業(yè)和近機械專業(yè),都選用相同的《機械制造基礎》教材,甚至連教學大綱和教學課時都是一樣的。事實上,不同專業(yè)在教學目標上對學生的要求是不同的。如機械專業(yè)學生必須掌握鑄造、鍛壓、焊接、金屬切削等加工方法原理及應用,近機械專業(yè)學生對材料、機械加工方法有總體認識即可。教材中有關材料基礎及公式推導內(nèi)容過多,理論性太強,學生自學較為困難,從而大大減弱了學生的學習興趣。此外,教材中有很大一部分內(nèi)容都為手工制造業(yè)中工藝流程。近年來,雖然加入了一些先進制造技術的內(nèi)容,但總體來說,所占比重過低,且基本為概述內(nèi)容。
(1)有些教師,特別是經(jīng)驗較少的青年教師,對課程知識體系不熟悉,把教材一字不漏的復制到多媒體課件中,不能收集、建立豐富的多媒體資源。此外,備課不充分,在教學過程中過分依賴多媒體課件,講課從原來的“背書”改成“念書”,無法讓學生簡單、快速理解。
(2)有些教師講課“一言堂”,缺乏互動環(huán)節(jié)。不能根據(jù)教學內(nèi)容調(diào)整教學方式,教師在講臺上滔滔不絕,一個語調(diào)講到底,課堂氣氛沉悶,無法調(diào)動學生學習的熱情。
(3)授課時不能理論聯(lián)系實際,學生的實驗與實踐課時太少,且流于形式。《機械制造基礎》是一門理論與實踐結合緊密的專業(yè)基礎課,學生必須結合大量實驗及實踐經(jīng)驗才能理解掌握知識點,尤其是切削工藝部分的內(nèi)容。很多加工工藝過程很難懂,但到現(xiàn)場一看就很容易明白。但是,學生實習過程走馬觀花,沒有掌握工件的機加工工藝及過程,導致在課堂上仍不能理解基本理論。
以華盛頓協(xié)議對工程類畢業(yè)生的12點素質(zhì)要求為框架,根據(jù)機械專業(yè)和近機械專業(yè)的培養(yǎng)目標和課程主要任務,制定適合不同專業(yè)的新課程教學大綱。重點突出實踐環(huán)節(jié),提高學生對課程知識的興趣。新制定的教學大綱有以下的特點:
(1)通過統(tǒng)籌專業(yè)所有課程教學大綱,對相關課程大綱中內(nèi)容重復的部分進行了編排,確保教學大綱無重復內(nèi)容;
(2)教學大綱中的基本內(nèi)容應該從應用能力培養(yǎng)入手,以必需、夠用為原則,針對各個單項目標所必需掌握的主要知識點、應用能力等要求來確定課程內(nèi)容,不再是為了知識體系的完整把所有內(nèi)容進行堆積。
(3)教學大綱體現(xiàn)對不同專業(yè)學生應用技能的培養(yǎng)。根據(jù)課程特點,結合工程素質(zhì)教育的要求,提出了對學生實踐應用能力培養(yǎng)的方法,充分體現(xiàn)理論與實踐教學相融合的特點。
以課程教學大綱為依據(jù),根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)要求編寫了不同的《機械制造基礎》教材。編寫過程中體現(xiàn)出基礎性與前沿性的融合、理論性與實踐性的融合,對不實用的傳統(tǒng)內(nèi)容及理論推導部分作了精簡或刪減,增加了先進加工技術章節(jié)內(nèi)容的比重。此外,在內(nèi)容編排上力求創(chuàng)新,一些重要的、難理解的知識點,通過生產(chǎn)中較熟悉的產(chǎn)品案例引出,提高學生的直觀感受,培養(yǎng)學生綜合分析解決問題的能力。
(1)注重多媒體課件的制作。多媒體教學信息量大,且課程內(nèi)容抽象,學生容易產(chǎn)生視覺和理解疲勞,影響教學效果。針對這一問題,需對多媒體課件的制作加以改進,采取舉例、掛圖、動畫、視頻等手段,增強感官效果;并對課件內(nèi)容精心編排,層層推進,使枯燥的內(nèi)容變成生動形象、易牢記的知識。
(2)多種教學方法并用。教學是學生和老師共同完成的教育活動。因此,根據(jù)課程章節(jié)內(nèi)容的特點,基于CDIO(構思、設計、實現(xiàn)和運作)和PBL(問題和項目的學習)工程教育理念,結合多媒體、實驗、實訓教學、課堂討論等多種方法進行教學。比如:鋼的熱處理內(nèi)容中,基于CDIO和PBL理念,以企業(yè)的具體案列——齒輪制造為題材,根據(jù)客戶對齒輪性能的要求,讓學生完成項目的構思——設計——實施——運行的過程,主動的、實踐的、綜合的方式學習專業(yè)理論知識,將專業(yè)理論知識應用于齒輪機加工工藝及熱處理過程,并結合項目中出現(xiàn)的問題,進行分析討論,最終優(yōu)化加工工藝及熱處理方案,實現(xiàn)學生應用能力和工程素質(zhì)的提升。
過去采用理論筆試結合平時成績,考核學生對課程內(nèi)容的掌握程度。事實上,這樣的考核會導致學生考前死記硬背,考后全忘光。建立合理可行的考核評估體系是衡量教改是否成功的關鍵因素。創(chuàng)建以實踐動手能力為核心,強調(diào)理論與實踐、創(chuàng)新思維及能力相結合的考核評估辦法,并增加創(chuàng)新思維及能力的考核比例,經(jīng)綜合評定得出總成績。
結合兩屆不同專業(yè)班級的教改實踐,發(fā)現(xiàn)通過對《機械制造基礎》教學內(nèi)容、學時的整合,并基于CDIO和PBL工程教育理念,采用多媒體、實驗、實訓教學、課堂討論等教學方法,并改革考核方法,激發(fā)了學生學習的熱情,學生應用能力和工程素質(zhì)得到不斷提升。
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[3]賈繼紅,任瑩.“工程材料及機械制造基礎”教學改革研究[J].科教文匯,2010,(6):44-45.
蘇再軍(1981-),男,湖南邵陽人,博士(后),講師、工程師,主要從事機電一體化設備及工藝研究工作。