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《精密和特种加工技术》教学经验和感受
摘 要：本文主要从《精密与特种加工技术》课程设置的背景以及重要性和必要性、课程专业教学定位和预期所要达到的目标等方面,介绍了目前实际教学中出现的问题和对应的改进方向、措施,同时对课程进行最后的总结与分析.
关键词：精密加工；教学改进；人才培养；创新
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）48-0198-02
一、背景
现如今,制造业是国家高新技术产业快速发展的重要保证,也是工业生产的基本.而精密与特种加工技术是保证制造业高水平持续快速发展的基石,且在实际生产实践中,精密与特种加工技术已经作为先进制造技术的重要分支和未来的重要发展方向,工业应用越来越广泛,所以在机械工程等专业开设这门课程,也是不可或缺的.
特种加工技术是依靠声、光、电、磁、化学、热及其互相叠加的动力来源,在被加工材料的表面,实现对零件的基本尺寸形状位置加工.表面喷漆、电离处理等非传统加工技术,是基本机械加工工艺的补充和延伸.本课程涉及机械加工制造工艺、控制工程、信息技术、工程材料应用以及计算机技术等多学科交叉的综合课程,内容较深,知识面广,更新速度快.所以,本文从课程背景、课程教学定位和预期目标、课程目前存在的问题、课程今后的教学改进方向和对应措施及最后的总结和反思等方面展开研究和进一步讨论.
二、课程的教学定位和目标
《精密与特种加工技术》课程基于机械工程专业的基础知识,在宽泛地介绍先进制造技术的基础上,重点介绍了超精密切削加工、离子束加工、高能束加工、超声波加工、快速成形以及其他现代成形方法的基本原理、设备特点以及其一般工艺加工规律的应用.基于应用型人才培养目标,学生通过课程学习,掌握《精密与特种加工技术》的加工原理与一般工艺规律,且根据实际工况下的具体问题,制定相对应的加工工艺,并且用相关软件编写加工程序,具有熟练的机床操作能力.最后,锻炼学生利用所学知识解决实际中所遇到的工程问题,通过本门课的学习,提高学生的主观能动性,并在此基础上建立多学科交叉的思维模式与多学科互相结合的理念,从而突破传统制造业的常规制造工艺.
三、目前教学中存在的问题
教学实践中,这门课程存在一些问题,主要表现在以下几个方面.
1.学时少,教学理念落后.精密和特种加工技术相关内容涉及十几大项,学校安排的学时较少,不得不通过删减教学内容的方式加快授课进度,使得学生难以完整全面地学习本门课程.该课程主要开设在机械设计制造及自动化等相关专业,实验课时所占比例较少.此外,教学方法相对落后,面对日益发展的新技术,常规的教学手段包括多媒体演示无法满足教学需求,这些因素都会导致课程教学达不到预期效果.
2.实践环节少且难实现.目前的实验教学以演示性实验为主,这无法使学生深刻理解,导致学习热情不够,因此有必要增加一些实践环节,培养学生的实践能力.该课程列出多项实验项目,需要在工厂设备上进行,大多为高精尖设备,投资大,且没有专业人员进行现场教学和指导,使很多实践环节无法完成.学生缺少实际动手锻炼的机会,影响了实际操作能力的培养.3.课程涉及内容广,学科交叉多,对学生的理论基础要求高.某些加工技术以及加工机理较为抽象,难以激发学生学习的热情.
4.教学方式单一枯燥,很难提起学生的兴趣.授课过程中,基本都是教师在进行讲解,学生的参与性不高.对于精密与特种加工技术这个课程,需要与目前企业及实际应用的最新技术紧密结合,然而教师所讲解的内容基本上都是课本上的内容,拓宽以及延伸内容较少.
四、教学改进措施
针对前文所提到的目前教学中存在的问题,基于培养应用型人才的战略目标,教学计划需要根据实际情况进一步调整并做出相应的完善,主要从以下几方面进行教学改革与探索.
1.优化教学内容.改变以前单一的教学模式,使得传统教学与实际操作结合起来.由于本课程涉及内容较多,理论较深,要求学生有较强的工程背景,靠学生自主学习有相当大的难度.仅凭借教师的口头讲解和幻灯片的放映,是不能达到我们所预期的授课效果的,所以要充分利用现有教学资源,可在学校实训中心现场教学,采用校内校外实习实训相结合,使学生在实际操作中更加具体深刻地理解所学知识.
2.采用专家讲座或专题的方式授课.比如DIC图像技术和激光加工等内容,比较抽象难懂,并且很多相关理论还在进一步探索中,属于非常前沿的技术,因此适合相关领域的研究人员以讲座或专题的形式进行知识面的普及和相关方面的进一步探索.讲座方式较为新颖,能够激发学生学习的积极性,了解前沿加工技术,并借助与专家面对面交流的方式,加深学生对知识的理解,拓宽知识面.
3.教学模式与教学方法的改进.为了提高学生对本课程的兴趣和积极性,可以采用分小组讨论并让学生进行讲解的方式.例如,可以每章选取某一对学生自主学习要求较高的小节,让小组的学生进行讲解.在小组成员之间相互配合并解决问题的同时,还可以提高学生自主学习的能力,提高学生对本课程的兴趣以及可以在此过程中互相学习.此种方式既可以培养学生的自主学习能力、团队合作能力,也可以让学生对本课程有更深和更全面的理解,并有助于教师对学生课程学习深度进行更直接的了解.此外,通过微信、TIM等社交手段建立网络互动平台,随时随地与学生交流答疑.针对《精密与特种加工技术》课程内容多、学时少等问题,充分利用互动平台为学生提供较为全面的学习资料,发布相关讲座信息,在网络互动平台上,统一对课程中的重难点进行答疑,节约课上答疑时间,从而保证更多的课上时间被用于学习课程内容.
五、总结与反思
经过一年多的教学改进,本课程取得了较大的进步,基本上达到预期的教学目标.通过优化教学内容,在学校实训中心现场教学,使得学生在实操中更为深刻地理解了所学知识.通过学生参加专家讲座的方式,调动了学生的学习积极性,扩展了知识面,对前沿性技术有了较为全面的认知.同时,通过微信、TIM等建立的网络互动平台,不仅节省了课堂答疑时间,而且充分地利用了学生课下时间对课程知识的学习与巩固.通过互动平台,进一步拉进了师生关系,学生在课上更为主动地学习与互动,使得教学更为顺利地进行.这些教学内容和方式上的改进,使得学生的操作能力、分析能力、学习能力都得到进一步的提高,为日后解决实际生产中的工程问题打下坚实的基础
教学改进过程中也发现了一些问题,一些学生在互动平台上的参与度不够,学习积极性不高,很少发言,也很少提问,因此对网络互动平台还要进一步推广.此外,关于前沿教学内容的讲座太少,学校需要多开展相关讲座拓宽学生的知识面.最后,教学内容涉及的知识面广、学科较多,无法在课上全面介绍,需要在互动平台中提供更丰富的学习资源,进一步提高教学质量.
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