“環保機械制造技術”課程教學方法探析

肖波　楊百忍

[摘 要]應用能力培養是高等院校工科類專業教學質量的重要體現之一。以培養學生的實踐和創新能力為目標， 對環保設備工程專業課程“環保機械制造技術”課程的教學內容、教學方法、教學手段進行分析整理，引入多樣化的教學形式，進行該課程教學方法的優化探索與實踐。

[關鍵詞]教學方法 教學改革 實踐能力 創新能力 環保設備

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）15-0091-02

“環保機械制造技術”課程是面向環境工程與科學學院環保設備工程專業本科生而開設的一門重要的工程應用性極強的專業主干課程。在教學中我們發現，學生對本課程中的一些細節問題掌握不夠扎實，在機械制造的原理及應用方面，掌握的基礎知識較為薄弱。所以，需要增加和強化相關機械基礎知識的教學內容，以達到較好的教學效果。教師在授課過程中，還需要注重環保設備制造教學內容的前沿性，將相關最新研究成果以及世界先進的環保設備技術引入課堂教學，如污泥濃縮脫水一體化設備、曝氣生物濾池、膜分離設備、超臨界水氧化設備等，以開拓學生的視野，引導學生對課堂知識進行應用和創新。

一、引導學生主動學習和創新思維

對于當前本科院校的在校大學生，教師不僅需要在課堂上講授好理論知識，更需要培養學生在課外去獲取更多相關知識的意識和能力，使之學會應用理論知識解決實際工程問題。“環保機械制造技術”課程的授課教師需要引導學生對課堂知識提出問題，通過指導學生分析和解決相關問題的過程，讓學生更好地掌握更多的機械制造知識，彌補學生基礎知識上的不足。

在課堂教學中，授課教師在對知識點進行講解的同時，要拓展課堂知識的應用，通過對相關實際問題案例的解決方案的分析，引導學生創新思維。例如，在工件材料對刀具切削性能的影響問題上，要求學生對零件材料的切削加工性進行分析，為此，需要學生根據材料類型和生產類型，通過不同的指標組合來判斷材料和零件的切削加工性。

課堂討論是學生能夠最直接參與教學過程的方式。在課堂教學中，教師可以根據教學內容，選擇合適的案例讓學生進行課堂討論，培養學生應用理論知識的能力。例如，在講授“機械加工工藝規程的制訂”這一章內容時，教師可通過生產企業提供的零件圖紙，組織學生分組編制加工工藝，然后各組間談論所采用工藝的合理和不合理之處，共同參與提問和評分環節；通過問題的發現和分析，有利于學生學習應用理論知識去解決實際生產問題的過程和方法，在輕松的課題氛圍中進行互動，激發學生的主體意識，讓學生各抒己見，互相學習，共同進步；通過課堂討論，使學生對理論知識的理解更加深入，既能提高學生解決實際問題的能力，又能改善學生的語言表達水平。

二、利用現代化教學，豐富教學內容，培養學習興趣

相對于機械類專業學生，環保設備專業學生的機械類基礎知識較差，需要在教學中補充大量的背景內容。但是想在一門課程中，增加很多的額外教學內容，會激化課時的不足與教學信息量的急劇增加之間的矛盾。能夠根據任課課程的特點，有效、合理、靈活地使用現代化教學設備是大學教師需要具備的基本教學能力之一。教師在課堂教學中可采用現代化教學手段，充分利用投影儀多媒體等現代化設備，根據教學內容制作PPT課件，減少板書消耗的時間，從而使學生可以在有限的課堂教學時間內獲得更多的信息量，提高課堂教學品質和教學效率；制作具有專業特色的多媒體PPT課件，其中包括將理論知識的文字圖表轉換成學生眼球易于接收的大量自制Flash動畫和視頻，使抽象的理論知識變得簡單，使學生易于理解、掌握和運用，有效地激發了學生的學習興趣，提高了課堂教學的效率和效果。如在講解“CA6140臥式車床及其傳動系統”時，可借助有關的教學視頻，將車床各主要結構的傳動過程清晰展示給學生，通過零件加工的實際過程，營造現場氛圍，將抽象的文字性知識轉化為易于感受的圖像，使課堂教學內容更生動和直觀，學生容易掌握機床的構造原理；同時，可以培養學生的學習興趣，引導學生課后自主學習，對書本上的理論知識進行理解和吸收消化。課題組也建立了“環保機械制造技術”課程的交流網站，利用網絡的便捷，增加課后互動環節，建立在線學習群，有助于對學生的延續教學，可以對基礎課程要點和知識難點進行復習和深化，促進學生的理解和掌握。在課外時間進行交流，有利于貫徹因材施教的思想，促進學生個性的發展。通過視頻講課，可以使學生把握課程的大體內容；通過PPT課件共享、視頻文件上傳、作業批改和網上交流等形式，可以實現課堂外的教育。

三、推導公式簡化，注重問題解決

“環保機械制造技術”課程特點是公式推導過程多，包括部分基礎性公式需要學生去記憶細節和理解掌握。其中，大量的一般公式只要求學生知道怎樣正確使用，不需要去死記硬背。在課堂教學中要將公式的演繹與推導過程進行簡化，概念準確即可；要更注重公式在實際生產中的應用，突出重點、講透難點，將教學重心放在分析、解決實際生產問題的思路和方法上。通過解決實際問題過程的案例教學，減少非關鍵理論點的講授時間，增加問題解決的練習和公式的實際應用分析。例如講解“定位誤差分析與計算”時，通過圖解得到工序基準的兩個極限位置后，可以直接給出定位誤差公式，而不對該定位方式的過程進行推導，將課堂時間放在如何應用公式解決實際工程問題的講解和討論上。定位誤差公式中均包含工件和定位元件的本身加工誤差，根據課本上的理論知識，提高定位元件和工件的切削加工精度，就可以減小類似的定位誤差；但從實際生產需要的角度看，還要考慮生產效率和加工成本之間的權衡，將定位元件的精度提高就可以滿足生產需求，在不增加生產成本的同時保證工件質量。結合機械制造過程的案例教學有利于培養學生解決生產企業實際加工問題的能力。

四、在實踐教學環節中強化理論知識

由于“環保機械制造技術”課程教學內容多、任務重、實踐性強、學時不足的特點，可以將機械制造技術的基本概念、常用加工方法及裝備等教學內容在工廠實習中結合零件的實際加工過程進行講授，在滿足實踐教學需要的同時，有效地解決了教學內容豐富與學時有限之間的矛盾。可以把課堂理論與機械制造項目實踐有機地融合在實踐教學過程中，例如，通過指導學生去分組完成一些鉆加工專用夾具和銑加工專用夾具零件的制造和裝配，使學生更直觀地理解定位原理、定位元件的選擇、夾緊裝置的應用和機床夾具的設計要點。課堂教學與實踐教學的有機結合，使學生能夠較好地掌握各種切削加工手段和機械制造過程的基礎知識，為環保設備相關專業的學生補充了相關基礎知識，可以幫助教師在“環保機械制造技術”的課堂講授中取得更好的教學效果。

五、把科學研究活動引入課堂

要通過大學課堂教學來培養社會需要的應用型創新人才，就必須將科研與教學相結合。許多創新性科技成果在問世之前，都要經過長期的知識積累，只有通過實踐、認識、再實踐、再認識的漫長發展過程才能獲得成果。研究性的實踐活動能有效地提高學生分析、解決理論和實踐難題的能力，并培養學生的團隊合作精神。教師需要緊跟世界先進制造技術的發展，要有新穎的研究課題和教學內容，要在課堂教學過程，把世界上的最新科研成果和傳統制造技術的教學內容結合起來，給學生進行專門講授，對關鍵技術和關鍵技術形成過程中難點的解決方法、手段進行重點介紹，尤其要介紹研究者特有的思維方式、關鍵創新點和經歷的挫折。通過引導和組織學生參加與課程相關的課題研究，將科研與教學有機結合，讓學生把課堂上獲取的理論知識應用于科研活動中，不僅可以激活學生的思維、開闊學生的眼界、提高學生的動手能力，而且還可以增強學生對“環保機械制造技術課程”的學習興趣，對提高學生分析問題和解決問題的創新能力以及培養學生的創新意識起到了很好的作用。

六、結束語

通過課程組教師的不斷努力，“環保機械制造技術”課程在教學探索和實踐中取得了較大的成功。作為環境學院環保設備工程專業的核心主干課，在二級學院和學校內起到了一定的示范作用，因此，今后課程組還應繼續努力做好課程建設工作，爭取更上一個新臺階。

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[責任編輯：覃侶冰]