简论教学改革面向工程教育金属工艺及机制基础教学革新

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要]针对目前机械类专业平台课程《金属工艺及机制基础》存在的教学问题，结合CDIO工程教育理念，从教学内容、教学理念、考核方式等方面进行了教学改革，综合运用多种教学方法不断提升教学效果，建立了多节点的综合考核评价体系，强调学生工程能力、对知识的综合应用能力和团队合作能力，提高机械类学生的工程素质。
[关键词]教学改革；CDIO；工程教育；综合素质；金工教学
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[文章编号]1005—4634（2012）04—0089—03
0 引言
作为高等工科教育工程训练的重要环节、作为重要基础课的金工系列课程，对于提高本科生的全面素质，培养高质量、高层次的工程技术人才起着其他课程不能替代的作用。
为充分调动学生积极性，改善当前机械类专业基础课程的教学效果，燕山大学机械工程学院作为全国机械工程类专业CDIO改革牵头单位在学校内启动了基于CDIO理念的本科生教学改革。作为近年来国际工程教育改革的最新成果——CDIO工程教育模式，代表构思（Conceive）、设计（De—sign）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品从研发到运行的生命周期为载体让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习的教育教学理念。CDIO强调个人工程能力不仅应包含个人的理论知识和专业技能，而且还应包含创新能力、终身学习能力、团队交流合作、大系统掌控等一系列能力，这与具有工程素质的机械制造人才的培养具有许多相似之处。目前国内许多高校都在学习CDIO理念，研究基于CDIO的教学模式，并根据学校各自的实际情况，探索工程教育理念的教学改革之路。为深化金工教学改革，构建具有现代工程背景的教学体系，全面加强学生素质教育成为新形势下金工教学改革的中心任务。
1 正确认识课程意义，提高课程学习兴趣
CDIO工程教育改革的三大目标之一就是把学生培养成能够掌握深厚技术基础知识的人才。《金属工艺及机制基础》是在总结长期机械制造工艺实践的基础上形成的，研究制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课，其内容涉及大量生产实践过程，其内容覆盖面广，介绍从事机械制造必不可少的知识和技能，课程涉及铸造、锻造、焊接、切削加工、特种加工的实质、特点、工艺过程和零件结构设计的工艺原则等，其应用性、实践性、综合性很强，工程特色明显，充分体现了学生分析问题解决问题的能力和利用自己掌握的知识解决工程问题的能力。《金属工艺及机制基础》课程不仅为后续专业课学习做准备，更重要的是为学生将来成为工程技术人员奠定坚实的基础。
由于课程授课时间短，只有42个学时，内容多而繁杂、广而不深，系统性差，推理性内容少、叙述性内容多，易懂难用，学生在学习时，感到头绪多、概念多，很难将各种加工方法有机的结合起来。
兴趣是学习最好的老师。教育心理学的观点认为：浓厚的学习兴趣是掌握科学知识的重要条件。兴趣是力求认识某种事物，从事某种活动的倾向。由于这种倾向，会使一个人的思想集中，自觉地去接受领会，而且还会进一步去分析判断，运用思维的能力去认识理解。
教师首先要培养和引发学生的学习兴趣，让学生认识到学习金工课的必要性。《金属工艺及机制基础》课程是机械类学生最先接触到的专业基础课程，此时学生对机械制造过程没有感性认识。在第一次授课时向学生提出汽车是如何制造出来的概念，引发学生的好奇和兴趣，然后讲解汽车主要零部件如何通过一些加工方法成形，从而让学生了解机械制造的一般过程和应用。用生动具体的实例让学生明白。作为一名未来的工程技术人员，将来从事的工作是离不开金属材料和各种热加工和冷加工方法的。如果不懂得金属材料的机械性能及常见的加工方法是不能胜任工作的。
在CDIO教育理念指导下，本课程从授课开始就引入工程实践概念，将实习工厂生产的产品和教师科研成果实例渗透到教学过程中，针对不同制造方法列举不同工程实例，增加学生对工程实践的感性认识和提升学生的知识结构。
2 根据课程特点，深化教学改革
课程改革从内容到形式都应坚持点、面结合，以培养学生发现问题和解决问题的能力为出发点，调动各种教学手段，活跃课堂气氛，增进趣味性，进而提高学生的思维能力和主动学习的积极性。

2.1 注重课程体系建设

基于CDIO的教学模式是一种注重课程之间有机联系的学习方式。在《金属工艺及机制基础》课程体系建设方面，坚持以理论知识为导向，以工程能力的培养为目标，注重理论教学与实践教学在时间和内容上有机结合，实现教学效果的提高。金工实习是《金属工艺及机制基础》课程的先修课和实践课，《金属工艺及机制基础》参与教学改革后，实践教学和理论教学安排在同一学期进行，1～5周金工实习，从第6周开始《金属工艺及机制基础》课程的教学，在理论教学之前安排金工实习，让学生首先有感性认识，便于知识的理解；在实习过程中老师针对后续授课内容让学生有重点的观察一些加工过程、加工工具、机床构造、机床运动形式，如龙门刨床、卧式镗床、立式车床等学生没有实习操作而设计授课内容的机床，为后续理论课程的教学奠定了很好的基础，避免了之前实践教学和理论教学不在同一学期而造成的学生对实践操作的遗忘。
根据《金属工艺及机制基础》课程各知识模块之间的关系，将授课内容按照“基础理论”、“加工方法”和“工艺方案”来构建，其课程体系如图1所示。

2.2 根据授课内容设计教学手段，激发学生参与意识

授课过程中，注意讲授与启发并重，摒弃课堂教学的注入式或填鸭式。在理解授课内容的基础上，抓注重点，突破关键，不是平铺直叙、照本宣科，而是不断提出问题和解决问题，激发学生的积极思维，将讲授法变成启发式、互动式、探究式的教学方法。“启发式”教学的核心就是对新阐述的问题有一个从提出问题、分析问题到解决问题的完整过程。授课过程中，尽量多采用有趣、直观、多样的方式进行启发式教学，多举生活、生产中的实例，不仅可以活跃课堂气氛，而且可以收到满意的教学效果。摘自：毕业论文免费下载www.618jyw.com