董萬鵬
[摘要]基于當(dāng)前工程教育專業(yè)認(rèn)證的國際潮流,依托冷擠壓技術(shù)課程建設(shè)項(xiàng)目,以冷擠壓技術(shù)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)為切入點(diǎn),分別針對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)評價(jià)等面進(jìn)行了研究,提出了具體的設(shè)計(jì)要點(diǎn),融合了工程教育認(rèn)證理念的推廣,確保并持續(xù)改進(jìn)了課堂教學(xué)質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]工程教學(xué)認(rèn)證 冷擠壓 教學(xué)設(shè)計(jì)
課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)規(guī)范性和操作性都較強(qiáng)的行為實(shí)踐活動[1]。需要教師從系統(tǒng)理論出發(fā)、從全局出發(fā)、從促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展出發(fā),把握課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的理論、原則和方法,熟悉和掌握一系列的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的模式、操作程序和現(xiàn)代教育技術(shù)手段,有效實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的目標(biāo)[2]。
隨著家用電器、汽車、電子工業(yè)、國防和航空航天等工業(yè)的迅速發(fā)展,擠壓技術(shù)被越來越廣泛地加以應(yīng)用。為了滿足上海市工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的需求,上海工程技術(shù)大學(xué)從1997年起進(jìn)行了教學(xué)改革,開辦了新的“材料成型及控制工程(模具CAD/CAM)”專業(yè)方向。經(jīng)過近20年的發(fā)展,《冷擠壓技術(shù)》課程已經(jīng)成為上海工程技術(shù)大學(xué)材料工程學(xué)院的特色專業(yè)課程。
工程教育認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)[3]。自2005年,我國開始開展工程教育認(rèn)證,目前已初步建立了工程教育認(rèn)證體系,并在機(jī)械、計(jì)算機(jī)、交通運(yùn)輸?shù)?4個(gè)專業(yè)類開展了認(rèn)證工作,現(xiàn)有14000多個(gè)工程教育專業(yè)布點(diǎn)數(shù),占高等學(xué)校專業(yè)總布點(diǎn)數(shù)的1/3[4]。作為預(yù)備成員國,中國工程教育認(rèn)證工作提上日程,給高校帶來的諸多變化,要從以學(xué)生為本、目標(biāo)導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)三個(gè)方面著手,需要深化課堂教學(xué)改革,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)四個(gè)轉(zhuǎn)變,即:從灌輸課堂向?qū)υ捳n堂轉(zhuǎn)變、從封閉課堂向開發(fā)課堂轉(zhuǎn)變、從知識課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變、從句號課堂向問號課堂轉(zhuǎn)變[5-7]。
一、 課堂教學(xué)目標(biāo)
確定教學(xué)目標(biāo)是進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的起點(diǎn),這一目標(biāo)將自始至終貫穿并體現(xiàn)于教學(xué)設(shè)計(jì)全過程。教學(xué)目標(biāo)是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)情確定;而工程教育認(rèn)證核心理念首先是以學(xué)生為中心,要能給學(xué)生以有力的引導(dǎo),將學(xué)生的要求及其培養(yǎng)目標(biāo)放在重要的位置,用目標(biāo)來衡量和推進(jìn)教育工作[8]。
具體而言,首先突出以學(xué)生發(fā)展為本的思想,立足于師生實(shí)際情況,分析現(xiàn)有的教學(xué)資源及約束條件,明晰了冷擠壓技術(shù)在整個(gè)課程體系中的定位。如培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)掌握本專業(yè)領(lǐng)域涉及的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的技術(shù)理論及基礎(chǔ)知識;系統(tǒng)掌握本專業(yè)領(lǐng)域涉及的材料成型加工與控制方面的技術(shù)理論及基礎(chǔ)知識;熟悉計(jì)算機(jī)操作及應(yīng)用;具備熟練應(yīng)用CAD系統(tǒng)進(jìn)行繪圖、設(shè)計(jì)及分析的能力;能獨(dú)立進(jìn)行模具設(shè)計(jì)及成形工藝設(shè)計(jì);具有解決冷擠壓件質(zhì)量問題和從事冷擠壓模具設(shè)計(jì)及相關(guān)新工藝、新技術(shù)開發(fā)和研究的能力;了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,具有全球意識、國際視野;具有一定的學(xué)習(xí)能力和初步的創(chuàng)新意識與能力。
其次,依據(jù)層次化的指導(dǎo)原則,細(xì)化了教學(xué)目標(biāo),如培養(yǎng)學(xué)生掌握擠壓成形涉及的材料工程應(yīng)用特性及成形方面的技術(shù)理論及基礎(chǔ)知識。培養(yǎng)學(xué)生掌握擠壓成形設(shè)計(jì)的相關(guān)機(jī)械制造及冷擠壓加工方面的技術(shù)理論及基礎(chǔ)知識。培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)理論和操作技能,具備通過計(jì)算機(jī)結(jié)合學(xué)擠壓理論知識,進(jìn)行冷擠壓模具設(shè)計(jì)的能力,并制定出合理擠壓模具結(jié)構(gòu)和制定出合理成形工藝方案。培養(yǎng)學(xué)生了解擠壓的前沿發(fā)展?fàn)顩r,具備一定的國際視野和全球意識,能夠用全局的角度來思考及解決擠壓成形問題的工程素質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生有一定的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和組織活動能力,并具備一定的創(chuàng)新工程實(shí)踐意識和能力。
最后,堅(jiān)持以目標(biāo)為導(dǎo)向,比照畢業(yè)要求以及社會需求,凝練出了本課程的學(xué)習(xí)效果即通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可具備:從全局的角度,思考問題、解決冷擠壓件質(zhì)量及相關(guān)冷擠壓技術(shù)問題的意識。掌握冷擠壓成形原理,能分析冷擠壓成形中出現(xiàn)的一般問題,初步具有解決冷擠壓件質(zhì)量問題的能力;具有制定冷擠壓工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)模具的能力;能運(yùn)用有關(guān)手冊和參考資料,熟悉本行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向。能夠運(yùn)用所學(xué)的知識,分析和解決冷擠壓生產(chǎn)問題,獨(dú)立從事冷擠壓模具的開發(fā)與設(shè)計(jì)。
二、 課堂教學(xué)內(nèi)容
課堂教學(xué)內(nèi)容的選擇既要面向全體,又要尊重差異。在課堂教學(xué)中,教師不經(jīng)要促進(jìn)個(gè)別學(xué)生的全面發(fā)展,尊重學(xué)生的個(gè)性,還要創(chuàng)造促進(jìn)每個(gè)學(xué)生都得到長足發(fā)展的課堂教育。通過前期的文獻(xiàn)資料研究和教學(xué)實(shí)踐,為此,我們提出工程教育認(rèn)證背景下的冷擠壓技術(shù)課堂教學(xué)應(yīng)該包括以下主要內(nèi)容及要點(diǎn):
(1)緒論
了解擠壓工藝的特點(diǎn)、優(yōu)越性及其在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用。擠壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨向,擠壓工藝的工序和分類。本課程的性質(zhì)、要求、主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法。了解擠壓技術(shù)的歷史與發(fā)展。
(2)基本理論
主應(yīng)力狀態(tài)對工藝的影響;擠壓金屬的流動;附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力;擠壓件常見缺陷;擠壓對組織和性能的影響等。
(3)工程應(yīng)用
冷擠壓坯料的制備;軟化處理、表面處理及潤滑;冷擠壓力的計(jì)算;冷擠壓設(shè)備的選擇;冷擠壓零件設(shè)計(jì);冷擠壓工藝方案的制定及模具設(shè)計(jì)等。
(4)拓展知識
先進(jìn)制造與數(shù)值模擬等前沿。
以上課堂教學(xué)內(nèi)容的選擇依據(jù)是源于工程教育認(rèn)證中畢業(yè)要求而凝練的教學(xué)大綱和細(xì)化的教學(xué)目標(biāo)。是在充分了解學(xué)生的感受基礎(chǔ)上,結(jié)合本學(xué)科知識結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對現(xiàn)有教材內(nèi)容進(jìn)行恰當(dāng)?shù)陌才?,使之既合乎學(xué)科知識本身內(nèi)在的邏輯序列,又合乎學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的順序,從而把教材的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)起來。
三、 課堂教學(xué)環(huán)節(jié)
這一環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的核心,包括以下幾個(gè)主要方面:(1)課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì),比照文獻(xiàn)所提出的依賴、產(chǎn)生興趣、積極參與和自導(dǎo)學(xué)習(xí)四階段,課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的模式可以分為:學(xué)生依賴—教師主導(dǎo)模式、學(xué)生參與—教師引導(dǎo)模式、學(xué)生主導(dǎo)—教師促進(jìn)的模式以及學(xué)生自導(dǎo)—教師服務(wù)的模式[1];(2)課堂教學(xué)組織形式的設(shè)計(jì),即課堂教學(xué)是采取合作式、探究式、講授式、活動式或其他組織形式;(3)課堂教學(xué)方法和多媒體的選用設(shè)計(jì);(4)課堂教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì),即考慮如何為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的課堂教學(xué)環(huán)境;(5)課堂教學(xué)管理設(shè)計(jì),即如何應(yīng)對和控制課堂上的突發(fā)事件,如課堂上學(xué)生的問題行為等。
按照所制定的課堂教學(xué)模式去設(shè)計(jì)其他的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié),并在此基礎(chǔ)上不斷完善,逐步形成自己的教學(xué)特色和風(fēng)格,這也是《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(2015版)》中持續(xù)改進(jìn)的要求。
四、 課堂教學(xué)評價(jià)
課堂教學(xué)評價(jià)是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的保障,是對課堂教學(xué)的評價(jià)設(shè)計(jì)[1]。主要目的就是了解教學(xué)效果能否達(dá)到課堂教學(xué)目標(biāo),并為課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的修正和完善提供依據(jù)。這一環(huán)節(jié)也是對課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)再思考的反饋環(huán)節(jié),一方面確保課堂教學(xué)設(shè)計(jì)得科學(xué)、緊湊并能夠緊扣教學(xué)目標(biāo);另一方面在反思中又能不斷地提高進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的能力,切實(shí)做到持續(xù)改進(jìn)。
五、 總結(jié)
上述四個(gè)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的基本環(huán)節(jié)是相互聯(lián)系、相互制約。課堂教學(xué)設(shè)計(jì)不僅能夠提高課堂教學(xué)質(zhì)量、反映教師教學(xué)能力、體現(xiàn)教師自身教學(xué)特色和風(fēng)格,更是實(shí)踐工程教育認(rèn)證理念,強(qiáng)化保證教學(xué)質(zhì)量并持續(xù)改進(jìn)的重要途徑。
本文為上海工程技術(shù)大學(xué)課程建設(shè)項(xiàng)目“基于現(xiàn)代加工技術(shù)的《冷擠壓技術(shù)》”成果(項(xiàng)目編號:k201405006)。
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(作者單位:上海工程技術(shù)大學(xué) 上海)