張佳樂, 郝旭暖,周逸飛,賈財良
(1.張家口職業(yè)技術學院,河北 張家口 075051;2.塞北管理區(qū)發(fā)改局,河北 張家口075000)
特種加工技術,一般是指將光、聲、磁、化學、電等能量或其組合作用于被加工工件的相應部位,以實現(xiàn)材料去除、性能改變、表面鍍覆以及變形的特殊加工方法[1]。目前,特種加工技術作為先進制造技術的重要組成部分,在制備各種高硬度、形狀復雜、微細、精密工件方面得到了廣泛的應用。《特種加工技術》課程涉及材料、制造、信息、數(shù)控、計算機等多個學科,是一門多學科的綜合課程,教學內容比較抽象、難于理解,因此要求教師的知識結構比較全面,而學生也要有一定的基礎。該課程包括目前應用比較廣泛的電火花加工技術、電火花線切割加工、電化學加工,以及和高精尖前沿技術結合比較緊密的激光加工、超聲波加工、電子束加工和離子束加工,主要講述各種加工方法的基本原理、加工設備的構成和基本操作、工藝規(guī)律以及加工程序的編寫,各章節(jié)的教學內容比較獨立相關性不強[2]。
在各高職院校的機械專業(yè)中,特種加工技術是一門專業(yè)必修課程。基于應用型人才培養(yǎng)目標,通過學習該門課程,學生需要掌握各種常用加工方法的原理及工藝規(guī)律,并能夠依據(jù)不同材料和工件的要求制定方案、編制加工程序,此外還要有一定的實操能力。但從目前的教學情況來看,在教學內容、教學設備、教學方法、實踐教學等方面還存在著諸多問題,難以取得理想的教學效果。因此本文針對《特種加工技術》課程教學中存在的問題,結合高職院校學生學習特點,從課程的教學內容編排、實訓設備,以及教學方式等方面進行了研究,以期提高教學質量,培養(yǎng)合格的特種加工應用型人才。
與其他課程相比,特種加工技術包含的加工方法很多,而且隨著新方法新技術的發(fā)展它的范圍還在不斷的擴大,每種加工方法的差異很大,所涉及的能源、工藝方法、加工機理截然不同,因此本課程的內容極其廣泛,很多內容是學生從來沒有接觸過的,而且也比較抽象難懂。高職院校的學生本身起點較低,基礎也比較差,所以學習這些專業(yè)性比較強的知識比較吃力。因此教學過程很難培養(yǎng)起穩(wěn)定濃厚的學習興趣。雖然特種加工技術作為和先進技術結合比較緊密的一門學科,在學習之初可以通過一些生動的應用實例引起學生的興趣,但是隨著學習內容的深入,涉及知識會越來越多也越來越復雜,這使得學生難以接受,學習興趣也就逐漸淡化消失,基本知識的學習都難以進行,更何談和已有知識體系融合并內化為自己的能力。
對于《特種加工技術》課程,教學實踐和理論知識的學習同等重要,利用實踐教學可以使學生將學到的理論知識加以實踐,形成感性認識,并且有利于激發(fā)學生的學習興趣。但是特種加工技術涉及的加工方法很多,所需要的設備多樣且價格昂貴,大部分涉及到高精尖技術,需要專業(yè)人員進行現(xiàn)場教學指導。而高職院校教學經(jīng)費有限,分配到該學科的經(jīng)費不足以配備齊全的特種加工技術相關設備。目前大部分高職院校只簡單配備了少量電火花加工、電火花線切割加工機床,實踐教學設備短缺嚴重。因此目前一些實踐教學多以演示為主,學生無法深刻理解學習內容,學習興趣大幅下降,而且由于缺乏實際操作機會,學生動手能力得不到鍛煉。
以我校為例,該課程在機械系機電一體化專業(yè)僅有28學時,其中實驗教學4學時。而特種加工技術的內容有十多項,因此在教學中一些內容必須加以刪減,學習內容體系不夠完整。此外面對日新月異的新方法、新材料、新工藝和新技術,我們傳統(tǒng)的教學方法也相對比較滯后,即使加上多媒體教學也達不到理想的教學效果。
高職院校的定位目標為培養(yǎng)應用型人才,傳統(tǒng)的板書教學或者單純的多媒體課件教學已跟不上社會發(fā)展的需要。如何在有限的學時內,讓學生積極參與到課程的教學實踐中,深入學習本課程的相關知識,并能夠將學到的知識、加工工藝、方法機理在實際工作中靈活應用,是目前《特種加工技術》課程改革迫切需要解決的問題。有鑒于此,在《特種加工技術》課程教學過程中,我們做了以下幾方面的嘗試:
特種加工技術課程包含了十多種加工方法,各種加工方法都相對獨立,相互聯(lián)系不是很緊密,因此可以對教學內容進行優(yōu)化,有所側重。對于當前在制造業(yè)中應用比較廣泛的電火花加工和線切割加工,為了使學生能夠熟練掌握其基本原理、工藝規(guī)律、設備操作和加工工藝,要安排較多課時。而原理簡單技術成熟的電化學加工,也要求學生熟練掌握其基本原理、工藝規(guī)律。激光加工、超聲波加工、電子束加工以及離子束加工,是比較新的加工方法和新技術聯(lián)系緊密,其加工方法工藝和機理都比較復雜,應用范圍較窄,因此在教學中加以簡化,適當降低要求。
面對高職院?!短胤N加工技術》課程實訓設備短缺的情況,單靠學校經(jīng)費是根本無法解決的,所以要尋求與企業(yè)聯(lián)合辦學校企合作的形式解決這一問題,一方面為學生的實踐教學提供場所和設備,另一方面為學生的就業(yè)拓寬渠道。企業(yè)資金雄厚,設備充足,這正是高職院校的短板,因此應當努力尋求與企業(yè)聯(lián)合辦學、校企合作的機會。企業(yè)為學校提供場地、設備,學校為企業(yè)提供專業(yè)人才,進而實現(xiàn)校企雙贏。
隨著信息技術的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)承載的信息和知識越來越豐富,再加上其傳播知識具有高效便捷的特點,通過互聯(lián)網(wǎng)傳播專業(yè)知識也逐漸成為高等教育的一種發(fā)展趨勢。目前大部分高校都覆蓋了無線網(wǎng)絡,具備信息化課程普及的條件[3]。此外智能手機的迅速普及,也為學生接受信息化教育提供了條件。以我校機電一體化專業(yè)為例,在特種加工技術課程教學過程中,學生智能手機的持有率為100 %。在教學過程中采用藍墨云班課教學平臺,對學生的簽到、預習、答疑、討論、作業(yè)進行管理。由于特種加工技術課程涉及內容繁多、理論深奧難懂,因此在云班課上提前布置課程相關內容,特別是一些實驗的視頻、文本資料供學生觀看閱讀。這樣可以使學生充分預習課程知識,反復觀摩實驗操作,思考具體的操作過程并發(fā)現(xiàn)問題,而在課后還可以繼續(xù)復習鞏固。學生在完成各種項目后,都可以獲得相應的學分,作為期末成績的一部分,既形成一種激勵機制也激發(fā)了學生的興趣。利用藍墨云班課教學平臺可以在不增加總學時的前提下,讓學生主動參與課程的教學,深入了解課程的相關知識并牢固掌握。
對于激光加工、超聲波加工、電子束加工以及離子束加工等比較前沿的加工方法,學生和教師都接觸得較少,可以采用講座或專題的形式授課,使學生對這些加工方法的發(fā)展趨勢和應用現(xiàn)狀,有一定的了解。在此過程中,可以插入與這些加工方法相關的視頻、動畫資料,讓學生有更直觀的認識,激發(fā)對本課程長期的學習興趣。
《特種加工技術》課程與新技術、新方法聯(lián)系緊密,其教學內容比較繁雜、抽象。通過合理安排教學內容、校企合作以及信息技術的利用,可以彌補當前課時不足、設備短缺、師生交流較少的缺點,有利于學生對課程理論知識的學習掌握和實操能力的充分鍛煉。此外通過新方法、新技術的專題講座,有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,引起學生對前沿知識的渴望,激發(fā)學習興趣。