田治坤,譚曉芳,劉 偉
(湖南國防工業職業技術學院,湖南 湘潭 411207)
金屬材料與熱處理是裝備制造類專業學生必修的一門職業技術能力課,為后續的專業課程奠定基礎。但是課程中名詞概念較多,較為抽象和枯燥,學生學習興趣不高,教學效果不理想。高職院校是專業技能型人才培養的重要基地,其主要特色就是在校期間,學生需要在實訓過程中培養動手能力,有效強化學習意識和實踐意識,從而有效提升就業競爭力。而實驗室或實訓室則是進行實驗教學的基本場所,實驗室是教師開展科研,為社會提供技術服務的重要場所,也是迎評促建工作的迫切需要。因此,湖南國防工業職業技術學院作為一所規模正在逐年擴大的省屬公辦全日制普通高等職業學院,針對人才培養方案,建設一個與課程配套的金屬材料與熱處理實驗室是至關重要的。文章結合金屬材料與熱處理實驗室的建設,為今后的發展方向提出幾點建議。
目前,學生只限于理論知識的學習,還未能進行實驗操作,教學效果不顯著。因此,應該增加資金投入力度,購置一定數量,性能優良,能滿足學生基本認知需要的實驗儀器,可以通過設置實驗教學和實驗室建設工作改革研究專項資金項目,同時也可以增加實驗室儀器對社會服務收益作為實驗室建設的資金。根據金屬材料與熱處理實驗教學要求,完整的金屬材料與熱處理實驗內容包括:硬度實驗,沖擊實驗,二元合金相圖(熱分析法)的測定,碳鋼的成分、組織、性能分析,碳鋼的熱處理,鑄鐵顯微組織分析和有色金屬合金的顯微分析等。涉及到硬度試驗機,拉伸試驗機,三用擺錘沖擊試驗機,電爐,金相顯微鏡,箱式電阻加熱爐等儀器設備。首先,通過實驗教學,學生的眼界得到了拓展,同時動手能力也得到了提高。其次,教師有了進行科研的客觀條件,自我專業發展的愿望得到了滿足,鉆研教學的積極性得到了提升。再次,校內企業生產工藝環節的完成以及產品性能的檢測和優化更加方便。
由于教學大綱的制定、實驗場地的限制、經費的有限等因素,有些大型設備學校是沒有辦法也沒有必要納入實驗室建設計劃中的,局限于課堂上有限知識的學習,了解熱處理在企業實際生產過程中一些“土辦法”,掌握熱處理的具體流程,清楚課程在機械制造過程中的地位和重要性。將實驗室轉移到廠區,節約了場地和成本,彌補了實驗室設備不足的局限性。對于企業,可以將工藝優化的工作交給學生,節約時間和成本。真正實現了產教融合的理念。
教學、科研、服務社會已經成為現代大學的三大職能。社會服務和創收是高職院校必須履行的職責。校內企業以及校外小型企業缺少部分熱處理設備和檢測設備,并且部分院校實驗設備不全,大量企業人員和學生急需尋找實驗場所。因此,針對當前的社會需求,我們應該抓住機遇,充分利用實驗室資源,面向社會開放,進行有償服務,這樣既可以提高儀器設備的使用率、實驗室的知名度,建立與其他院校和企業的良好關系,還能讓實驗室創收,提高實驗室的整體收入。充分利用好實驗室資源,推進校企合作,實驗室為企業的材料性能的優化提供技術條件,同時企業更好地為學校提供實習基地和就業崗位,從而學校與企業建立長期良好的合作關系,實現共贏。
金屬材料與熱處理虛擬實驗室是基于局域網絡LAN(LocalAreaNetwork)的實驗系統,根據金屬材料熱處理真實實驗的操作過程、知識結構和實驗管理要求搭建的虛擬實驗的系統。它的主要工作包括平臺的搭建、功能模塊定義、數據庫建立和虛擬實驗實現等。傳統的金屬材料與熱處理實驗由于存在設備投入大、實驗耗時長、消耗費用大、過程有一定危險性等問題,使實驗的實施受到一定限制。隨著學校規模的擴大,學生數量的增多,一人動手,多人觀摩成為主要問題,學生的動手能力受到限制,多媒體教學這時發揮了極大的作用,利用平臺具有優越的交互功能,可以將圖形、文字、符號、圖象、動畫、聲音、視頻整合在一起,使實驗的實施具有高效性、趣味性和可創造性。結合高職學生的特點,借鑒由軟件技術和網絡技術支撐和發展起來的虛擬實驗技術,建立局域網絡下的金屬材料與熱處理虛擬實驗平臺(虛擬實驗室),彌補了熱處理實驗耗時長,費用大以及具有一定危險性的缺點,提高學生的學習興趣,使學生都能動起手來,實現信息化教學,結合實驗室和實驗基地的學習和觀摩,強化學習效果。
目前,承擔金屬材料與熱處理課程的專職教師數量較少,了解實驗內容和操作規程的人員不夠。因此,建立一支一定數量的專業教師隊伍,承擔課程理論教學以及實驗教學任務是非常有必要的。同時,實驗所使用的設備較貴重,部分實驗存在危險性,因此,為了減少設備的損壞,降低維修開支,避免不必要的人員傷亡,必須制定一套合理規范的實驗室管理制度,包括實驗室安全制度,實驗室開放制度,學生實驗守則,實驗設備操作守則,實驗室庫房管理制度等。
實驗室是高校實驗教學和培養人才的重要基地,高職院校必須加強實驗室建設,才能提高教學質量,為社會打造合格的高素質高技能人才隊伍。實驗室建設是個較為漫長的過程,所謂萬事開頭難,作為職業院校,重要的是把基礎打好,在建設的路途上扎扎實實,一步一個腳印,逐步完善實驗室設施與管理制度,從增加實驗室投入,建立企業實驗基地,提供社會服務,構建虛擬實驗室以及加強師資建設、制定實驗室管理制度五個方面入手,力爭打造成為產教融合、理實一體并且融合信息化手段的金屬材料與熱處理實驗室。