青龍 呂悅孝 邢東

摘 要：為進(jìn)一步適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，按照教育教學(xué)改革要求，加強(qiáng)本科生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、提升本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與科學(xué)研究參與度。進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和木質(zhì)材料機(jī)械加工領(lǐng)域的科學(xué)研究水平。以學(xué)校實(shí)際教學(xué)條件為背景，分析生源情況和學(xué)習(xí)成績，讓學(xué)生充分理解專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)模式類型，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情并實(shí)施分類培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃 木材切削原理與刀具 教學(xué)改革 培養(yǎng)模式

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》等三個文件要求，教育部牽頭發(fā)布了教 高 函（2013）14號文件―《教育部 農(nóng)業(yè)部 國家林業(yè)局關(guān)于實(shí)施卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃的意見》，以下簡稱意見。意見中明確了部分農(nóng)林院校實(shí)施卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)計(jì)劃，其主要目的是全面提高高等農(nóng)林教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要培養(yǎng)出各類人才，相關(guān)高校教師必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式，注重理論教學(xué)和各種實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，突出實(shí)用性、實(shí)踐性與創(chuàng)新性。根據(jù)學(xué)校教學(xué)資源情況和學(xué)生生源情況，因材施教的構(gòu)架定位要求，把學(xué)生分成拔尖創(chuàng)新型、復(fù)合應(yīng)用型和實(shí)用技能型的培養(yǎng)方向班。結(jié)合木材切削原理與刀具課程的考試考核和成績評定方法的改革措施[1]和課程教學(xué)改革方法手段[2]進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)模式改革。根據(jù)卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃意見要求，針對培養(yǎng)模式類型，實(shí)施課程教學(xué)改革是有必要的[3，4]，而且實(shí)現(xiàn)因材施教的有效手段。提高教學(xué)質(zhì)量與效果，培養(yǎng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要各類人才的基本措施。

一、課程基本情況

“木材切削原理與刀具”課程是普通高校木材科學(xué)與工程本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，實(shí)用性很強(qiáng)的課程之一，涉及的內(nèi)容在生產(chǎn)一線應(yīng)用特別廣泛。本課程重點(diǎn)介紹木材切削加工中的各種概念術(shù)語、基礎(chǔ)理論;切削運(yùn)動學(xué)、加工質(zhì)量影響因素分析;切削刀具材料及刀具選用、切削刀具的磨損原因;刀具設(shè)計(jì)理論，典型刀具的設(shè)計(jì)方法，常用木工刀具的構(gòu)造、修磨方面內(nèi)容。為木質(zhì)材料機(jī)械加工，家具生產(chǎn)制造和木質(zhì)構(gòu)件制造打好切削加工理論基礎(chǔ)和生產(chǎn)加工工藝確定的基本技能。還兼顧了特種加工理論技術(shù)和刀具新材料、新制造技術(shù)和新型結(jié)構(gòu)刀具方面內(nèi)容。并為后續(xù)的木工機(jī)械、制材學(xué)、木制品生產(chǎn)工藝學(xué)、人造板生產(chǎn)工藝中有關(guān)切削加工部分的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。課程涉及木材構(gòu)造和性質(zhì)、力學(xué)原理、金屬材料及熱處理、金屬零件的制造、設(shè)計(jì)等有關(guān)知識[5]。本課程具有抽象難掌握的理論知識，涉及很強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，而且木質(zhì)材料本身的性能和特點(diǎn)所致，對切削刀具壽命問題、表面粗糙度的測定評價問題、切削熱的問題、噪聲問題、粉塵問題、振動問題、特種加工技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā)等研究突破的問題較多。且為學(xué)生鞏固基礎(chǔ)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和研究方法，提高學(xué)生專業(yè)綜合應(yīng)用能力等方面起著十分重要的作用。

現(xiàn)行教學(xué)大綱總學(xué)時為40學(xué)時，基本以課堂理論教學(xué)為主，成績評定是平時成績占40%，期末考試成績占60%。

二、本校木材科學(xué)與工程專業(yè)生源狀況分析

1.生源狀況分析

學(xué)校面向全國招生，主要還是區(qū)內(nèi)學(xué)生為主的地區(qū)特色高校。木材科學(xué)與工程專業(yè)每年計(jì)劃招生90-120人分成3-5個班。區(qū)外學(xué)生占25%左右，相對比例較高。以17、18級的195名學(xué)生為對象進(jìn)行問卷調(diào)查，學(xué)生高考成績分布如圖1所示。

分布在378至513分之間，極差為135分、平均413分，參差不齊分?jǐn)?shù)范圍較大。進(jìn)行分類培養(yǎng)因材施教是很有必要，有力證明分類培養(yǎng)模式的重要性。而且通過大學(xué)一年級的專業(yè)教育和專業(yè)導(dǎo)論課程的學(xué)習(xí)能夠充分了解本專業(yè)特點(diǎn)和就業(yè)方向，選擇培養(yǎng)類型有一定幫助。因此，針對學(xué)生高考成績和大學(xué)一年級學(xué)習(xí)成績，進(jìn)行分類培養(yǎng)教育是比較好的方法。

2.學(xué)生對課程教學(xué)改革需求分析

根據(jù)問卷調(diào)查中的“意見和建議”一項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，填寫的學(xué)生比例占83%，其中涉及有關(guān)加大實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的占62%，可以看出學(xué)生對加大實(shí)踐教學(xué)學(xué)時和教學(xué)內(nèi)容的改革有迫切要求。

三、教學(xué)資源條件分析

學(xué)院擁有教學(xué)實(shí)訓(xùn)中心，有數(shù)控加工中心、圓鋸機(jī)、細(xì)木工帶鋸機(jī)、砂光機(jī)、開榫機(jī)、數(shù)控雕刻機(jī)、激光雕刻機(jī)、平刨床、壓刨床、旋切機(jī)、木工車床、木工磨床、木工鉆床、磨刀機(jī)等木材加工機(jī)械設(shè)備齊全能夠滿足各種切削加工和動手制作的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。組建中的木工機(jī)械與刀具實(shí)驗(yàn)室有切削動力傳感器、激光3D顯微系統(tǒng)、高速攝像機(jī)、FFT分析儀、高精度激光位移傳感器、高精度數(shù)字測微計(jì)、專用麥克風(fēng)、振動測試加速度傳感器、實(shí)驗(yàn)用車床和旋切機(jī)等儀器設(shè)備較全，還有教學(xué)用的各種單體銑刀、組合銑刀和套裝車刀，共本科生教學(xué)和研究實(shí)驗(yàn)使用。

在學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心擁有理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和現(xiàn)場演習(xí)結(jié)合的“一體化教室”，板書與PPT結(jié)合講解，具備一邊教學(xué)一邊實(shí)踐的條件，完成遇到的實(shí)際問題當(dāng)時解決，提高教學(xué)效率。學(xué)院還有木材物理實(shí)驗(yàn)室、力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、材料成型實(shí)驗(yàn)室和精密測試實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)充學(xué)生的科研和實(shí)驗(yàn)需求。

教學(xué)課程組有專任教師3名，實(shí)驗(yàn)師2名能夠滿足課程改革后的教學(xué)任務(wù)。

四、培養(yǎng)模式的教學(xué)組織方式及內(nèi)容設(shè)置

充分利用教學(xué)資源，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合，提高學(xué)生積極性和參與度。針對學(xué)生的專業(yè)信心不足、動手能力弱、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與科研意識不強(qiáng)的問題，采取分類培養(yǎng)因材施教的方法，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會需求的各類人才。

依據(jù)三個培養(yǎng)模式要求，課程教學(xué)組織和內(nèi)容設(shè)置如下：拔尖創(chuàng)新模式，要理論教學(xué)與科研實(shí)踐訓(xùn)練結(jié)合，主要以科研方法與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向，理論與科研訓(xùn)練安排40學(xué)時內(nèi)容，其中理論教學(xué)24學(xué)時、科研實(shí)踐內(nèi)容16學(xué)時。木工機(jī)械與刀具實(shí)驗(yàn)室為依托，以木材切削表面粗糙度評價方法、刀具銳利度測定與刀具磨損機(jī)理分析、木材切削加工系統(tǒng)的振動問題、粉塵問題、噪聲問題，復(fù)雜切削中的切屑形態(tài)分析等方面設(shè)置幾個研究題目。讓學(xué)生選定后查看文獻(xiàn)資料，確定實(shí)驗(yàn)研究方案，提出解決問題方法。儀器設(shè)備滿足科研實(shí)訓(xùn)任務(wù);考試考核以理論知識考試比例60%，以課堂講解的理論知識和實(shí)際問題的綜合解釋說明、計(jì)算分析題為主，科研訓(xùn)練考核成績比例40%，主要以試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、研究發(fā)表PPT制作與演習(xí)、提交小論文等方式進(jìn)行。

復(fù)合應(yīng)用模式，要理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練結(jié)合，主要以解決生產(chǎn)實(shí)際問題和生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)、質(zhì)量控制與提高為導(dǎo)向，理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合安排40學(xué)時內(nèi)容，其中理論教學(xué)28學(xué)時、實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練12學(xué)時。以木材切削力測定與影響因素分析、木材加工表面質(zhì)量測定評價、刀具形狀測量與銳利度測定、木質(zhì)材料切削加工工藝優(yōu)化等方向設(shè)置幾個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。理論考試成績比例60%，基本概念術(shù)語、理論知識點(diǎn)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合的分析題為主，實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練考核成績比例40%，主要以實(shí)驗(yàn)方案確定，實(shí)驗(yàn)材料提出與準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方式完成。

實(shí)用技能模式，理論教學(xué)與制品設(shè)計(jì)制作實(shí)訓(xùn)結(jié)合，主要以材料選用、制品設(shè)計(jì)制作與創(chuàng)業(yè)為導(dǎo)向，理論教學(xué)與動手制作結(jié)合安排48學(xué)時內(nèi)容，其中理論教學(xué)24學(xué)時、制作實(shí)訓(xùn)24學(xué)時。在學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心的“一體化教室”里完成。結(jié)合實(shí)際進(jìn)行鋸切、車削、銑削、磨削、鉆削、旋切、激光切割、數(shù)控雕刻為主的基礎(chǔ)訓(xùn)練。木樓梯構(gòu)件車削加工工藝優(yōu)化、單板旋切加工、木質(zhì)材料加工工藝、刀具選用和刀刃修磨等技術(shù)技能提高內(nèi)容。理論考試比例為50%，基本概念術(shù)語、理論知識點(diǎn)、切削加工工藝與加工質(zhì)量影響因素為主;實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練考核比例為50%，主要以材料的選擇、切削加工與刀具選用、制品設(shè)計(jì)與制作、設(shè)計(jì)制作說明書、制品實(shí)物打分等方式進(jìn)行。

五、培養(yǎng)模式選擇與分班結(jié)果

1.課程培養(yǎng)模式選擇情況

課程改革問卷調(diào)查中，學(xué)生選擇三種培養(yǎng)模式的情況如圖2所示，看出實(shí)用技能類型選擇人最多，其次是拔尖型，最少的是復(fù)合應(yīng)用型?？闯鰧W(xué)生的選擇有一定的針對性，把握了專業(yè)特點(diǎn)和就業(yè)方向。而且從問卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn)畢業(yè)后不從事本專業(yè)相關(guān)工作的人數(shù)占到31%左右，比例較高。

結(jié)合上邊第三節(jié)中敘述的教學(xué)條件看，對拔尖型和技能型投入的科研儀器設(shè)備和加工制作設(shè)備臺數(shù)和使用材料支出等受一定限制，并結(jié)合學(xué)習(xí)成績、學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)意向以及其他提出意見等綜合考慮后提出培養(yǎng)模式的分班建議。即，拔尖班20人左右，分出一個班;技能班25人左右，分出一個班，這樣有利于實(shí)施小班化管理、個性化培養(yǎng)要求。剩下復(fù)合型每班20-30人，分成兩個或三個班。

2.實(shí)際分班結(jié)果對照分析

根據(jù)意見要求，學(xué)校包括木材科學(xué)與工程專業(yè)在內(nèi)的部分專業(yè)，“2016版人才培養(yǎng)方案”中指定了拔尖創(chuàng)新型、復(fù)合應(yīng)用型、實(shí)用技能型培養(yǎng)模式。按照相關(guān)要求進(jìn)行分班，具體結(jié)果如圖3所示。

實(shí)際分班結(jié)果和課程教學(xué)改革分班建議相近，課程教學(xué)改革方法符合學(xué)校教學(xué)資源、學(xué)生成績、就業(yè)意向與教學(xué)改革需求。課程內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)條件滿足實(shí)際要求。提高教學(xué)質(zhì)量的有效措施。

結(jié)語

課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善教學(xué)效果應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：編寫培養(yǎng)方案過程中充分考慮專業(yè)知識結(jié)構(gòu)模塊設(shè)置以及教學(xué)內(nèi)容學(xué)分互認(rèn)互轉(zhuǎn)體系，建立轉(zhuǎn)班制度。有需求的符合要求的2-3名學(xué)生可以轉(zhuǎn)班，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)意識，鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)，掌握自己想學(xué)的專業(yè)知識，能夠選擇適合的就業(yè)方向。

進(jìn)行充分的專業(yè)教育前提下，綜合考慮學(xué)生大學(xué)一年級成績和高考成績、學(xué)生就業(yè)意向、教學(xué)資源、摸底調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行分班較合理。

核心課程和拓展課程學(xué)分比例符合《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹（2012）》等有關(guān)規(guī)定前提下，加大實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容可以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，加大拓展課程容量可以提高學(xué)生選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容的自由度，有效結(jié)合自己的就業(yè)創(chuàng)業(yè)方向。當(dāng)然課程教學(xué)改革及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的增加，對教師的備課、實(shí)訓(xùn)、考核、批改作業(yè)等工作量加大，而且消耗材料的增加，機(jī)械設(shè)備維護(hù)等這些問題實(shí)施過程中進(jìn)一步改善解決。

資助項(xiàng)目：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2018年度）編號：JGYB201819。

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