本科院校金屬工藝學(xué)課程教學(xué)研究

時(shí)間:2022-05-23 11:32:41

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本科院校金屬工藝學(xué)課程教學(xué)研究

摘要:根據(jù)地方普通本科院校人才培養(yǎng)要求,按照《金屬工藝學(xué)課程的性質(zhì)和特點(diǎn),進(jìn)行課程的研究與改革。從教學(xué)大綱的訂制開始,首先明確教學(xué)任務(wù)和目標(biāo),然后確定各環(huán)節(jié)的教學(xué)課時(shí)數(shù),在此基礎(chǔ)上優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,提出啟發(fā)式的教學(xué)方法,在多媒體課件的制作上要求生動(dòng)形象、結(jié)合實(shí)際,對(duì)課程的考核方式提出探討。通過教學(xué)方法和手段的改進(jìn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞:地方普通本科;金屬工藝學(xué);課程教學(xué);研究

地方普通本科院校在培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)上,既要重視學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握,又要在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,兼顧理論和應(yīng)用[1]。模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)開設(shè)的《金屬工藝學(xué)》課程是研究常用金屬材料及金屬零件加工工藝方法的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課,是機(jī)類、近機(jī)類學(xué)生的必修課之一,它在培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新思維、運(yùn)用規(guī)范的工程語言和技術(shù)信息解決工程實(shí)際問題的能力方面,具有重要作用。以往的課程教學(xué)主要以理論知識(shí)講授為主,多媒體課件多為書本上的知識(shí)點(diǎn)總結(jié),缺少體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的內(nèi)容,為適應(yīng)地方普通本科院校人才培養(yǎng)的要求,《金屬工藝學(xué)》課程不能沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和內(nèi)容,應(yīng)當(dāng)對(duì)教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面進(jìn)行研究改革。

一教學(xué)大綱的訂制

教學(xué)大綱中要明確教學(xué)的基本要求,通過對(duì)《金屬工藝學(xué)》課程的學(xué)習(xí),要使學(xué)生達(dá)到以下要求:(1)熟悉機(jī)械制造中常用的各種主要加工方法及其實(shí)質(zhì)、基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用;(2)了解常用金屬材料的工藝性能;(3)理解和掌握毛坯和零件的加工工藝過程及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性要求。(4)了解與本課程有關(guān)的新材料、新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展概況。在教學(xué)環(huán)節(jié)安排上要適當(dāng)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),改變傳統(tǒng)教學(xué)中只注重理論講授而忽視實(shí)踐教學(xué)的情況。在學(xué)時(shí)分配上要適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)時(shí)間。在整體教學(xué)學(xué)時(shí)不改變的前提下,可以適當(dāng)減少理論課時(shí)的安排,對(duì)于典型的金屬工藝如鑄造、鍛壓、焊接、切削加工可以重點(diǎn)講授,其他材料學(xué)的內(nèi)容可以減少或不講。在教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)上,除了強(qiáng)調(diào)金屬工藝的基本概念外,還要注重與實(shí)際相關(guān)的內(nèi)容,如“鑄造”這一章節(jié)中,除了把鑄造的基礎(chǔ)知識(shí)作為教學(xué)的重點(diǎn)外,還應(yīng)該把典型的鑄造加工工藝分析作為重點(diǎn)。更多的介紹一些新型的鑄造方法,如消失模鑄造、殼型鑄造等。

二課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

要做好兼顧應(yīng)用性的課程教學(xué),在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)體現(xiàn)針對(duì)性、合理性、創(chuàng)新性[2]。在課程教學(xué)中要為學(xué)生構(gòu)建有針對(duì)性的知識(shí)體系、能力和素質(zhì)培養(yǎng)架構(gòu)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上要合理,做到理論適度,突出基礎(chǔ)理論,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐應(yīng)用,并適當(dāng)介紹新技術(shù)?!督饘俟に噷W(xué)》課程包含了大部分的傳統(tǒng)金屬加工工藝,在不斷的發(fā)展中又出現(xiàn)了許多的新技術(shù)和新工藝。為了體現(xiàn)課程教學(xué)的創(chuàng)新性,必須對(duì)傳統(tǒng)工藝未涉及到的新工藝進(jìn)行適當(dāng)安排講解。對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中金屬加工工藝的基本原理和典型工藝方法,要保留。這些內(nèi)容是《金屬工藝學(xué)》課程的基礎(chǔ),也是實(shí)際工程中最常用的內(nèi)容,如鑄造中的砂型鑄造,目前大型的結(jié)構(gòu)件和小批量的鑄件都是用到這些原理和方法;如焊接中的電焊條的組成,是各種焊接加工的基礎(chǔ),這些內(nèi)容需要詳細(xì)闡述。對(duì)于一些陳舊的加工工藝和方法需要?jiǎng)h除,增加新技術(shù)、新工藝,擴(kuò)展和深化教學(xué)內(nèi)容。如金屬切削加工,對(duì)于普通的加工機(jī)床已經(jīng)很少在工廠中使用,取而代之的是數(shù)控機(jī)床和加工中心以及柔性制造系統(tǒng)和高水平集成制造系統(tǒng),因此在金屬切削加工教學(xué)中應(yīng)簡(jiǎn)化普通加工機(jī)床的知識(shí),增加數(shù)控加工機(jī)床及加工中心等工藝的介紹。在課堂教學(xué)中除了基礎(chǔ)理論的講解外,應(yīng)多選擇與生產(chǎn)實(shí)際相關(guān)的案例,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力,如在講解拉拔工藝時(shí),例舉常見的鋼絲和銅棒的制備工藝,讓學(xué)生了解生活中常見金屬材料是如何制作完成的。

三教學(xué)方法的革新

多媒體教學(xué)方法是現(xiàn)代教育最常用的手段。課件所展示的內(nèi)容多以文本和圖片的形式出現(xiàn),學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不高。在《金屬工藝學(xué)》多媒體課件的制作上不能沿用傳統(tǒng)的文字和圖片的結(jié)構(gòu)安排,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加視頻內(nèi)容[3],控制好視頻、動(dòng)畫、文字、圖片的比例。如果動(dòng)畫和視頻過多,學(xué)生聽講易應(yīng)接不暇,分散注意力,如果文字和圖片過多,教學(xué)會(huì)特別枯燥,并且金屬加工過程也很難清晰的用文字和圖片表達(dá),因此要控制好課件內(nèi)容比例,加工過程要以圖片、視頻等重點(diǎn)表達(dá),而基礎(chǔ)概念要以文字和圖片來講解。比如在講解鑄造工藝時(shí),可以在砂型鑄造的講解過程中加入銅鈴和發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)制備工藝視頻,讓學(xué)生在看視頻的過程中真實(shí)的感受到砂型鑄造的實(shí)用性,對(duì)砂型鑄造的基本工藝流程有更深刻的認(rèn)識(shí),同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生們帶著問題去觀看視頻,了解加工過程中各個(gè)工序的目的。在教學(xué)過程中,教師除了認(rèn)真講解書本上的主要內(nèi)容外,在課堂中可適當(dāng)提出工廠生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題讓學(xué)生進(jìn)行思考和討論,以啟發(fā)式的教學(xué)方法克服學(xué)生只聽和記的被動(dòng)式教學(xué)模式[4],調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,打破傳統(tǒng)教學(xué)中沉悶的學(xué)習(xí)氣氛。在開始講解導(dǎo)論的時(shí)候可以從美國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)失事為例進(jìn)行講解,讓同學(xué)知道導(dǎo)致航天飛機(jī)解體的直接原因并不是艙體等主要部件的失效,而是火箭助推器的密封圈失效引起。從這一大事件的介紹中讓同學(xué)對(duì)材料效用加深印象,在材料使用過程中看似很小的缺陷可能會(huì)帶來致命的破壞,從而對(duì)材料的加工過程產(chǎn)生敬畏之心,提高學(xué)生探索金屬加工工藝特點(diǎn)的興趣。對(duì)于識(shí)記內(nèi)容較多的章節(jié),可以采取只講重點(diǎn)和難點(diǎn),其它內(nèi)容由學(xué)生課后自學(xué),可以布置課外作業(yè)讓學(xué)生自行完成,以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和學(xué)習(xí)的自覺性。除了向?qū)W生講授教材上的知識(shí)點(diǎn)外,也可以向?qū)W生推薦一些課外資料或者較好的專業(yè)網(wǎng)站,讓學(xué)生課后進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過自學(xué)來鍛煉學(xué)生查找、搜集、歸納資料的能力,同時(shí)又能夠提高學(xué)生的知識(shí)面。在這種方式的學(xué)習(xí)中,學(xué)生的主意力被無形中吸引了過來,從單純的被動(dòng)式的學(xué)習(xí),變成主動(dòng)式的學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力。例如,在講解鑄造工藝中影響流動(dòng)性因素,其中合金的成分和結(jié)晶特征對(duì)流動(dòng)性的影響最為顯著,首先提到共晶成分的合金,是逐層凝固,已凝固層的內(nèi)表面光滑,對(duì)液態(tài)合金的流動(dòng)阻力小,流動(dòng)性最好;接下來就不急于講解非共晶成分的合金對(duì)流動(dòng)性的影響,而是讓學(xué)生自己進(jìn)行分析,非共晶的合金與共晶合金的區(qū)別在哪。引導(dǎo)學(xué)生從材料相變圖中考慮,讓學(xué)生明白非共晶合金在其已凝固層和純液態(tài)區(qū)之間存在一個(gè)液固兩相共存的區(qū)域,使得已凝固層的內(nèi)表面粗糙;由此讓學(xué)生總結(jié)出非共晶成分的合金流動(dòng)性變差,且隨合金成分偏離共晶點(diǎn)愈遠(yuǎn),其結(jié)晶溫度范圍愈寬,流動(dòng)性愈差。雖然在教學(xué)時(shí)間上可能這樣做花的時(shí)間較長(zhǎng),但是學(xué)生對(duì)這部分的印象會(huì)更加深刻,在后續(xù)講解壓力鑄造的影響因素時(shí)學(xué)生能夠更快的理解接受,教學(xué)的時(shí)間可以縮短,這無形中提高了教學(xué)效率。從教育心理學(xué)的角度看,興趣是掌握科學(xué)知識(shí)的重要條件。工科專業(yè)的大學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的興趣是有限的,但是對(duì)于特定的一門課程,而且是學(xué)生從未接觸過的內(nèi)容,要求學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生濃厚的興趣并積極主動(dòng)的去學(xué)習(xí),需要多方培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)《金屬工藝學(xué)》課程前,大學(xué)二年級(jí)的學(xué)生很少有機(jī)會(huì)接觸工業(yè)生產(chǎn),對(duì)金屬加工工藝的了解甚少,有些學(xué)生幾乎沒聽說過金屬加工工藝。在培養(yǎng)學(xué)生興趣的時(shí)候要從實(shí)例開始,最好是從雜志、新聞中最具影響力的事件講解,結(jié)合課程與生產(chǎn)實(shí)際,逐步提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解。如果只限于課本上的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生很難提高學(xué)習(xí)興趣,要寓教于樂提高教學(xué)效果。比方說,大部分同學(xué)都騎過自行車,就從自行車的加工過程談起,逐步講解每個(gè)部件的選材及加工工藝,學(xué)生對(duì)于自己熟悉的事物能夠產(chǎn)生共鳴,學(xué)習(xí)的興趣被逐漸提高。

四考核方式

《金屬工藝學(xué)》是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,單純的從試卷上考察理論知識(shí)的掌握,以期末考試成績(jī)決定學(xué)習(xí)的好壞已經(jīng)不能適應(yīng)新型教學(xué)方式的革新,應(yīng)該采用多樣化的考核方式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),改變只由紙質(zhì)試卷決定成績(jī)的做法??梢詫⒄n程成績(jī)分為三個(gè)部分:期末考試成績(jī)占60%,平時(shí)成績(jī)占20%,實(shí)踐成績(jī)占20%。期末考試內(nèi)容要更多考核學(xué)生對(duì)加工過程的了解,需死記硬背的理論知識(shí)不宜過多,要提出與模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)方向密切相關(guān)的問題,這樣才能更好的總結(jié)本門課程內(nèi)容,提高學(xué)生分析問題解決問題的能力。實(shí)踐主要是根據(jù)課程所學(xué)知識(shí)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成,考察學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的掌握以及動(dòng)手能力和分析、解決問題能力的綜合。對(duì)于實(shí)踐成績(jī)的評(píng)定不能確定唯一答案,只要學(xué)生能夠態(tài)度認(rèn)真、操作規(guī)范地根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃完成并符合工程實(shí)際,都可以得分。五結(jié)束語課程是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),只有做好每一門課程的教學(xué)過程,才能實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)于地方普通本科院校,兼顧理論與實(shí)踐是課程教學(xué)的中心,《金屬工藝學(xué)》課程作為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,只有在課程教學(xué)中不斷對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等進(jìn)行不斷探索、創(chuàng)新,才能達(dá)到培養(yǎng)合格大學(xué)生的要求。

作者:富偉 陳清宇 王芳 宋杰光 單位:九江學(xué)院

參考文獻(xiàn)

[1]李培根,許曉東,陳國(guó)松.我國(guó)本科工程教育實(shí)踐教學(xué)問題與原因探析[J].高等工程教育研究,2012(3):13-13.

[2]倪兆榮.《金屬工藝學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容改革的研究[J].武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2002(2):44-45.

[3]陳錦.金屬工藝學(xué)課件的設(shè)計(jì)與制作[J].內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2007(1):30-32.

[4]閔世英.從學(xué)生的學(xué)習(xí)心理談“金屬工藝學(xué)”啟發(fā)式教學(xué)[J].科技資訊,2007(17):246-247.