融合海洋特色的先進制造技術(shù)案例式教學(xué)改革實踐

劉璇,宋秋紅,曹守啟

摘 ? ?要：文章針對“先進制造技術(shù)”的學(xué)科特點及教學(xué)中存在的問題，并重點從教學(xué)內(nèi)容整合、案例的精心選擇、完善多媒體課件、融合海洋特色案例及改進課外互動模式、考核方式和加強國內(nèi)外海洋領(lǐng)域?qū)W術(shù)交流等六個方面探討了“先進制造技術(shù)”案例式教學(xué)的實施策略。

關(guān)鍵詞：先進制造技術(shù);海洋特色;案例式教學(xué)教學(xué)

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2015）03-0001-02

一、先進制造技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

21世紀是海洋的世紀，隨著人類對能源的迫切需求，陸上資源和空間已難以滿足社會發(fā)展需要，人們已經(jīng)把目光投向海洋，未來海洋的開發(fā)利用將進入一個空前發(fā)展的新時期。開發(fā)利用海洋資源就需要相對應(yīng)的海洋工程裝備及技術(shù)。對于傳統(tǒng)的制造技術(shù)，主要依靠手工制造機械工藝，由于其加工效率低、出廠成品質(zhì)量良莠不齊、已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代市場環(huán)境的嚴峻挑戰(zhàn)。而采用先進制造技術(shù)可以克服傳統(tǒng)制造加工技術(shù)存在的缺點，并使得加工逐步趨近于集成化、智能化。

目前“先進制造技術(shù)”是工科院校機械工程、工業(yè)工程等專業(yè)的一門重要的限選課（選修課）。由于該門課程覆蓋面廣、內(nèi)容繁雜，教師教學(xué)多以課堂講授為主， 缺乏結(jié)合實際的案例式教學(xué)、綜合性教學(xué)、實踐教學(xué)等原因，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中困難重重，教學(xué)效果不夠理想。

先進制造技術(shù)課程教學(xué)目前存在的問題如下：（1）學(xué)時少，涵蓋信息量大。教師面臨著如何結(jié)合本校辦學(xué)模式和本專業(yè)學(xué)生深造和就業(yè)的需要來重新組織、整合教學(xué)內(nèi)容的難題。（2）先進制造技術(shù)是一門動態(tài)的、不斷吸收高新技術(shù)發(fā)展的技術(shù)，大多數(shù)教師受到現(xiàn)有教材的限制，無法在授課過程中及時融入先進制造技術(shù)的最新發(fā)展現(xiàn)狀[1]。（3）實驗設(shè)備匱乏，無法通過與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實踐環(huán)節(jié)來加深學(xué)生對理論授課內(nèi)容的理解。（4）課件制作難度大。先進制造技術(shù)內(nèi)容繁雜，涉及多種先進制造工藝、原理、加工過程及應(yīng)用。授課過程中僅采用文字結(jié)合圖片講解是遠遠不夠的。（5）很多高校教師基本還是采取灌輸式的教學(xué)方法，達不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的目的。（6） 現(xiàn)有的教材內(nèi)容繁雜，相對陳舊。

上海海洋大學(xué)是一所有百年辦學(xué)歷史、技術(shù)實力雄厚、特色鮮明，特別在海洋科學(xué)與工程、海洋漁業(yè)、海洋信息等學(xué)科具有較強的教學(xué)與科研水平。近年來，工程學(xué)院在海洋工程材料、海洋工程裝備、海洋可再生能源的研究和應(yīng)用方面取得了突破性進展。如何寓研于教，不斷探索和總結(jié)教育教學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，提高教學(xué)質(zhì)量是我們所面臨的關(guān)鍵問題。

二、“先進制造技術(shù)”案例式教學(xué)策略

（一）整合教學(xué)內(nèi)容

精選目前海洋工程裝備制造中最前沿的技術(shù)，分大類，然后從每大類中再挑選出此類技術(shù)中最前沿、最先進的技術(shù)，以此為主題，廣泛收集相關(guān)案例資料的最新研究成果，及時補充教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的前瞻性，最好從中國期刊網(wǎng)上或elsevier上下載科技文獻以備參考，同時可以參加一些大型的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品展覽會來拓寬視野并積攢素材。

（二）選擇案例資料

從眾多案例資料中挑選出最相關(guān)且淺顯易懂的案例，激發(fā)學(xué)生對海洋工程裝備等相關(guān)內(nèi)容的興趣，逐漸過渡到所要講授的某項先進制造技術(shù)，同時需要從先進制造技術(shù)的重要性、用途等方面對學(xué)生加強引導(dǎo)，讓學(xué)生在課堂上積極參與思考，并結(jié)合教師課堂教學(xué)談?wù)勛约旱母惺芗氨竟?jié)課的收獲，比如先讓學(xué)生自己針對該項先進制造技術(shù)的優(yōu)勢、技術(shù)特點、應(yīng)用條件、加工成本、加工質(zhì)量及效率等各個方面進行討論[2]。學(xué)生由被動接受知識變?yōu)橹鲃尤W(xué)習(xí)，這一輸入到輸出的過程既鍛煉了學(xué)生的語言表達能力，又充分調(diào)動教與學(xué)雙方的主動性，使得學(xué)生在討論交流中獲得更多的啟發(fā)，并學(xué)會去思考問題;同時鼓勵學(xué)生在課下查閱相關(guān)文獻，提前做好功課，帶著問題來聽課，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（三）完善多媒體課堂教學(xué)課件

制作案例的教學(xué)課件，要包含海洋類技術(shù)的定義原理、海洋工程樣件的制備、設(shè)備的選擇、加工過程、檢測等，并盡量多地利用相關(guān)的圖片、動畫、視頻來吸引學(xué)生的眼球，使學(xué)生更加清楚全面地了解整個零件的加工過程;在課前備課時，要大量查閱相關(guān)內(nèi)容，挑選有用的信息，特別是具有應(yīng)用性和市場潛力大的先進制造技術(shù)及時添加到教學(xué)內(nèi)容中，從而讓學(xué)生從高層次、新角度來認真對待這門課;在進行課件設(shè)計時，將涉及的相關(guān)信息巧妙地融入到課件中來，并注意與課本知識有機結(jié)合，通過播放與先進制造技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的視頻，讓學(xué)生更加深刻地了解先進制造技術(shù)在海洋工程方面的運用。

（四）融合海洋特色的案例及改進課外互動模式

21世紀是海洋的世紀，面對海洋資源開發(fā)這一不斷成長的新興市場，世界各國都在積極發(fā)展相關(guān)裝備，加快海洋資源開發(fā)和利用已成為世界各國發(fā)展的重要戰(zhàn)略取向。首先需要對海洋工程有關(guān)教材進行修訂，并圍繞研究主題發(fā)表較高質(zhì)量的研究論文，給同類高校相同或相近專業(yè)建設(shè)提供參考經(jīng)驗。其中實踐環(huán)節(jié)可通過購買相關(guān)精密器材比如超短激光器，并開設(shè)實踐課程，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析試驗結(jié)果的能力，所獲的試驗結(jié)果又可作為新的案例應(yīng)用于教學(xué)中，這就是將理論環(huán)節(jié)與實踐環(huán)節(jié)有機結(jié)合，從而形成了課程的教學(xué)體系;同時為了彌補課上教學(xué)學(xué)時不足這一缺陷，可借助數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)師生課外互動這一教學(xué)方式[3]，使教學(xué)過程得以繼續(xù)延伸，以數(shù)字化的形式在整個教學(xué)網(wǎng)內(nèi)，實現(xiàn)資源共享、教學(xué)互動，適應(yīng)多層次教學(xué)的需求，進而提升教學(xué)質(zhì)量。

（五）改革考試方式

增設(shè)案例考試環(huán)節(jié)。給定主題，學(xué)生自己尋找案例，主動查閱文獻并制作課件進行講解，以增強學(xué)生對科技文獻的閱讀和理解能力，為畢業(yè)設(shè)計撰寫綜述打下堅實的基礎(chǔ);同時，每位學(xué)生都需對本課程的教學(xué)效果進行評價，比如以5分制的方式，以小紙條的形式給任課教師打分，同時可提出對課堂教學(xué)具有建設(shè)性的意見，教師可根據(jù)學(xué)生對課程的評價來反映出學(xué)生對本課程的參與程度，將其作為考核學(xué)生的一種方式[4]。同時考試的形式可采取課堂討論、小組成員演講、布置大作業(yè)、文獻查新等形式，根據(jù)具體情況按照一定比例來決定學(xué)生本課程的最終成績，可避免僅憑一張試卷的分數(shù)來評定和決定學(xué)生對本課程的掌握情況。

（六）加強與國內(nèi)外高校的學(xué)術(shù)交流活動，以跟蹤海洋工程領(lǐng)域制造業(yè)的最新發(fā)展

目前，以上環(huán)節(jié)已經(jīng)基本完成。通過兩輪授課，學(xué)生評測成績在90分以上，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改善了機械類課程枯燥乏味、授課效果差的現(xiàn)狀。學(xué)生普遍反映對于海洋工程裝備有了較深的認識，已經(jīng)意識到所學(xué)的知識對于中國海洋業(yè)發(fā)展的重要性，大家眾志成城，信心百倍地做好了投身海洋事業(yè)的準備。

結(jié)合本校辦學(xué)模式和本專業(yè)學(xué)生深造和就業(yè)的需要，在先進制造技術(shù)授課內(nèi)容中引入海洋裝備先進制造技術(shù)。不僅可豐富學(xué)生的專業(yè)知識，開闊學(xué)生的視野，增強其專業(yè)技能，而且可將一種嚴謹?shù)目蒲欣砟罟噍斀o學(xué)生，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識，并樹立一種推動科學(xué)進步、社會發(fā)展的光榮使命感。探索案例教學(xué)方式，取代傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高授課質(zhì)量，通過引導(dǎo)學(xué)生在課堂上去思考問題，并進行細致討論，充分調(diào)動教與學(xué)雙方的主動性。將實踐環(huán)節(jié)與理論環(huán)節(jié)進行有機結(jié)合，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析實驗數(shù)據(jù)的能力，加深對海洋工程裝備等相關(guān)知識的掌握，注重海洋工程領(lǐng)域人才的培養(yǎng)。

參考文獻：

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[4]白福民.“先進制造技術(shù)”課程教學(xué)改革探索[J].陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012，（1）.