面向應用型人才培養的《特種加工技術》課程改革初探

都興隆 袁 玲

（鄭州科技學院 機械工程學院，河南 鄭州 450064）

0 引言

21世紀的多元化社會對高等教育人才培養提出了新的要求，不僅要培養學術精英，還要著重培養適應多元化社會需求的應用型人才和技能型人才。應用型院校把培養基礎比較扎實、知識面比較寬、綜合素質好，并可服務于生產管理一線的實踐技術能力較強的高級技術人才作為人才培養的主要目標[1-2]。應用型教育在于通才教育，有別于重點院校的專業教育，因此在課程教學過程中應增強應用性知識和實踐技術教學比例，適當減弱理論性較強內容的教學比例。

特種加工（即非傳統加工），是指利用機、光、電、聲、熱、化學、磁、原子能等能量來源進行加工的非傳統加工方法[3]。隨著新材料、新結構的不斷出現，特種加工技術在航空、航天、電子、汽車等領域得廣泛應用。特種加工技術課程是機械設計制造及其自動化、機械制造與自動化、數控技術和模具制造等專業的必修課。

我國的特種加工技術起步比較早，國內高校最早開設（1963年）特種加工課程和實驗的是哈爾濱工業大學[4]。該課程傳統教學方法是以課堂講解為主，多媒體課件為輔，一般總課時在40學時左右，實驗學時4學時，占總課時的1/10，這對于應用型人才培養而言，理論教學內容較多，實踐技術教學較少，理論課程內容通常較抽象、復雜，學生學起來較吃力，感覺枯燥，提不起學習興趣，以致總體教學效果較差。為此，作者通過對特種加工技術在工業中應用現狀及同類高校該課程設置情況進行調研，結合學校培養目標、教學條件、實驗設備等情況，認真總結，在教學中采取一些改革措施，旨為提高學生學習的積極性，增強學生的實踐應用能力。

1 教學目標的改革

基于應用型人才培養目標，提出特種加工技術課程的教學目標。通過理論知識學習，對常用特種加工技術（如電火花成型加工、電火花線切割加工、激光加工和超聲加工），學生能根據所給加工零件的要求，制定加工工藝，編制相應加工程序，并會操作機床加工零件。對其他特種加工方法，要求了解其基本原理、主要特點及應用范圍。通過本課程的實踐技能教學，使學生鞏固和驗證所學理論知識，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力、實踐操作能力，使學生受到實驗技能的基本訓練，掌握科學的研究方法，養成實事求是的科學態度；同時要求學生達到嚴格遵守操作規程、愛護設備、保持工作環境整潔、具備團結協作的團隊精神等職業素質目標。

2 教學內容的優化

目前，特種加工有電火花加工、電解加工、電化學加工、激光加工、超聲加工等十余種方法本課程主要采用模塊教學，根據加工方法所采用的能量方式進行分類教學，具體為表1所示。

3 教學方法的改進

3.1 多媒體輔助教學

由于特種加工技術的迅速發展，加工方法越來越多，所利用的能源方式涉及范圍越來越廣，學生所見有限，若只用語言進行描述，學生無法從直觀上認識所講授的加工方法，會逐漸淡化學習興趣。為解決這一問題，課堂教學采用多媒體輔助教學的方式。利用現代發達的網絡，教師在課前搜集與課程有關的設備圖片、借鑒或制作加工動畫、視頻，豐富課堂教學內容，盡可能提高學生課堂上的感性認識。對于課程中簡單的加工原理動畫，交由班級計算機應用能力較強的學生課余來完成。在課堂教學中，適當闡述某加工方法的研究現狀，如介紹虛擬制造技術在電火花加工中的研究現狀，同時利用學校已有的中文數據庫，告訴學生學術論文的檢索方法，提高學生查閱文獻資料的能力。

表1課程主要教學內容

3.2 合作學習

20世紀70年代，美國Robert E.slavin提出了學習小組的概念，1983年將其命名為合作學習，即學生以小組為單位，成員之間互相幫助，共同學習教學內容的教學方法[2]。本課程學期初學生以自由結合的形式，組成每組5-10人學習小組，每個小組由組長負責日常學習。平時作業老師以題庫形式分發給組長，每個小組選擇其中的1-3題協作完成。這種教學方法的良好效果學生參與講課中體現最為充分。

3.3 學生參與講課

學生參與教學過程可以增強學生的學習主動性，同時提高學生的綜合素質和能力。在教學學時進行到2/3時可以選擇1-3次課由學生來講，以小組為單位，提前布置講課內容，小組成員可以分工協作查閱文獻、搜集相關視頻、制作課件、選擇教學手段和設計講課方式，并推選出主講人員。主講學生作為教師講課后，留有一定時間讓其他學生補充提問和討論，最后老師進行總結。兩個學期的實踐結果表明，該教學方式不僅加強了學生對此次教學內容的認識，而且增強了學生的自主學習能力、總結能力和表達能力，同時強化了辦公軟件的應用能力。

3.4 組織學生參觀學習

為了解決因教學設備種類少而影響課程實踐環節的教學效果問題，教研組一方面建議學校投資購置一批設備，另一方面鑒于學校所在城市每年都會舉辦工業裝備類的機床展，借此機會組織學生分批到現場進行參觀學習，結合課堂所講授的理論知識，讓學生參觀前做一定的功課，帶著問題進會場，并在參觀后提交報告。教研組組織機制專業部分學生參觀了第六屆（2011年）至第八屆（2013年）中國鄭州工業裝備博覽會，此次會展共設立機床及工模具展、焊接切割與激光技術設備展、涂裝電鍍及表面處理展等四大主題展區，匯聚了400多家企業，集中展示各類機床、加工中心、切割機、激光設備、涂裝設備、無氣噴涂機、電鍍劑、表面處理設備和材料、電鍍設備等具有高、精、尖的設備與產品[5]。學生親臨現場觀看機床加工過程，并通過與現場工作人員的溝通，增強了對相關理論知識的理解，尤其是看到激光技術設備的切割過程，對激光切割速度快、割縫窄、無刀具磨損等特點有了更為直觀的認識。這種走出校園利用社會資源的教學方式，不僅得到學校的大力支持，而且深受學生的歡迎。學生參觀學習收獲頗豐，總體教學效果良好。

4 考核方式的改革

表2 課程考核方式的改革明細

考核是檢驗學生對知識掌握和理解程度的主要手段，也是檢驗教師工作效果的有效途徑。表2為本課程考核方式的變化。主要嘗試采用提高平時成績的方式進行改革，由原來的20分增加到25分，期中測試（以理論知識測試和實踐操作加工零件進行考核）占15分。通過期中測試，教師可以了解學生的薄弱環節，從而在教學過程中予以加強，對教和學兩個方面都起到促進作用。同時提高實驗成績的比例，有原來占總成績的8%提高到10%，以此引起學生對實驗的重視。

［1］唐景莉，董少校.應用型本科院校錯位競爭求突圍[N].中國教育報,2011-11-01.

［2］陳鵬勇.創新實踐教學模式培養高素質創新人才[J].中國大學教學：2010（5）：83-85.

［3］張建華，蓋玉先，劉軍營.等編著.精密與特種加工技術[M].北京：機械工業出版社，2011.1-3.

［4］白基成，郭永豐，劉晉春.編著.特種加工技術[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2006.2.

［5］2011年10月24日第六屆中國鄭州工業裝備博覽會盛大開幕[OL].http：//www.mjzl.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=76052&page=1&authorid=26682，2011-10-25.