基于創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的木材加工裝備課程教學改革與實踐

吳良奎 涂道伍

安徽農(nóng)業(yè)大學林學與園林學院 安徽合肥 230036

基于創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的木材加工裝備課程教學改革與實踐

吳良奎 涂道伍

安徽農(nóng)業(yè)大學林學與園林學院 安徽合肥 230036

分析了木材加工裝備課程教學存在的問題，結(jié)合新時期木材工業(yè)發(fā)展對課程教學的要求，對該課程進行教學改革以適應專業(yè)的發(fā)展要求。對教學內(nèi)容進行整合，將教學內(nèi)容模塊化，根據(jù)木材專業(yè)的專業(yè)特點，改變傳統(tǒng)的教學方法和教學模式，改革課程考核方式，采用開放式教學法、模擬實踐教學法等教學方法，探索適應非機械類專業(yè)機械類課程的教學方法和教學模式。通過課程教學改革，提高了學生學習的積極性和主動性，提高了適應實際工作的能力。

教學改革；木材加工裝備；創(chuàng)新；教學方法

木材科學與工程專業(yè)承擔著培養(yǎng)木材工業(yè)創(chuàng)新型人才的重任，木材工業(yè)的發(fā)展離不開加工裝備的發(fā)展，木材加工裝備類課程對于培養(yǎng)木材工業(yè)創(chuàng)新型人才起著重要作用。各相關院校都把木材加工裝備類課程如木工機械、人造板機械、木材切削原理與刀具等課程列為木材科學與工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程，它是學好后續(xù)專業(yè)課程如木制品生產(chǎn)工藝學、人造板工藝學、制材學、家具制造工藝學等所必需的基礎性課程。

1 教學現(xiàn)狀

我校木材科學與工程專業(yè)開設的加工裝備類課程主要有液壓與氣壓傳動、木工機械、木材切削原理與刀具等，各門課程獨立開設。教學方法上，由于客觀條件限制，目前主要以理論課教學為主，主要講授各類機床的結(jié)構、性能及工作原理等。木材科學與工程專業(yè)屬于非機械類專業(yè)，在前期的學習中，機械類基礎知識涉及較少，學生對于機械結(jié)構圖的理解有困難，部分學生連一些最基本的機械零件圖如齒輪、軸等也看不懂，這在很大程度上影響了后續(xù)機械類課程的學習。學生對于抽象的機械結(jié)構的理解和把握有一定的困難，導致部分學生學習興趣下降，影響了教學效果。因此必須要對教學方法及教學模式進行改革，以激發(fā)學生的學習熱情。目前在課程教學方法和手段上已經(jīng)進行了一些改革嘗試，采用多媒體課件教學，增加了各類機床的實物照片和部分機床的工作視頻，使教學效果有了明顯改善。另外通過和專業(yè)實習相結(jié)合，利用到企業(yè)實習的機會，在生產(chǎn)車間進行講解，使學生對設備的性能、結(jié)構、使用維護等有了感性認識。目前已經(jīng)建立了一批穩(wěn)定的生產(chǎn)實習基地，能部分滿足教學實踐要求。但由于木材加工裝備類型較多，已有的實習基地不能完全滿足教學要求，尤其是人造板機械方面。

2 木材工業(yè)發(fā)展對課程教學新要求

現(xiàn)代木材工業(yè)中各種新技術廣泛應用，使木材加工裝備的內(nèi)涵及外延較傳統(tǒng)的木材加工裝備有了較大變化。從設備的加工對象來看，由于家具及木制品的材料類型不斷擴展，使木工機械的外延發(fā)生了變化，不僅包含傳統(tǒng)以木材及木質(zhì)復合材料為加工對象的設備，還包括一些以非木質(zhì)原料為加工對象的設備，如竹材加工設備，另外由于金屬家具應用越來越廣泛，木材加工裝備也應該向金屬加工延伸。從設備的類型結(jié)構來看，木工機械的內(nèi)涵也有了較大變化，傳統(tǒng)的木工機械更注重于通用木工機械設備，包括鋸機、刨床、銑床、車床等。現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展水平越來越高，從近幾年國內(nèi)外舉辦的木工機械展覽會的情況來看，設備的加工精度、自動化程度、柔性等日益提高，數(shù)控機床和加工中心已成為現(xiàn)代家具生產(chǎn)的主要設備。目前一些先進制造技術在木材加工中也逐漸得到了應用，如高壓水切削、激光切削等，這些都使現(xiàn)代木工機械的結(jié)構原理與傳統(tǒng)的相比有了很大的變化。現(xiàn)代人造板機械與傳統(tǒng)的人造板機械相比也變化較大，人造板機械逐漸向大型化、高速化、節(jié)能環(huán)保等方向發(fā)展。人造板生產(chǎn)的機械化、自動化程度越來越高，各種新高技術廣泛應用，單機和生產(chǎn)線正在向完全自動化方向發(fā)展，特別是計算機的普遍應用，實現(xiàn)了自動檢測、自動調(diào)節(jié)、自動控制、自動信號連鎖、自動保護和自動化管理，從而提高了勞動生產(chǎn)率、設備利用率和產(chǎn)品質(zhì)量。另外一些非木質(zhì)人造板如石膏刨花板、水泥刨花板、竹材人造板等的應用也使人造板機械的外延不斷擴展。

現(xiàn)代木工機械和人造板機械在類型、性能、結(jié)構原理等方面與傳統(tǒng)的相比有了較大變化，木材加工裝備類課程的教學必須跟上木材工業(yè)及木工機械和人造板機械等的發(fā)展步伐，對教學內(nèi)容進行改革勢在必行。課程內(nèi)容應立足國內(nèi)木材工業(yè)及相關行業(yè)現(xiàn)狀，同時也應瞄準國際木材工業(yè)及木材加工裝備業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，拓寬學生知識面。

3 教學改革內(nèi)容

3.1 教學內(nèi)容改革

木材加工裝備涉及的內(nèi)容很多，包括木工機床、人造板機械、液壓傳動等。由于機床種類很多，內(nèi)容很雜，學生學起來很吃力，本次教改中對教學內(nèi)容進行整合，將教學內(nèi)容模塊化，以方便學生理解和掌握。在教學內(nèi)容的設計上，由于現(xiàn)代木材工業(yè)中高新技術廣泛應用，如CAD，CAM，CAPP等，數(shù)控機床和加工中心在木材加工業(yè)中所占的份額日益增大，所以應增加數(shù)控機床和加工中心模塊。另外由于各種先進制造技術如高壓水切削、激光切削、超高速切削等已經(jīng)開始應用于木材加工業(yè)，所以在實際教學中需要開設這方面的專題講座拓寬學生的知識面，具體教學內(nèi)容如圖1所示。

圖1 課程教學內(nèi)容體系

3.2 教學方法改革

木材科學與工程專業(yè)屬于非機械類專業(yè)，機械基礎知識相對較薄弱，學生對于一些機械結(jié)構的理解很困難，這在一定程度上影響了教學效果。在傳統(tǒng)教學方法的基礎上，為激發(fā)學生的學習興趣，有效培養(yǎng)學生的能力和素質(zhì)，針對課程教學內(nèi)容特點和人才培養(yǎng)要求，對教學方法進行了改革。

(1)開放式課堂教學法：在教學過程中，實施開放式的課堂教學方法，引導學生自主學習。教師在加強前期基本知識和基本技能傳授的同時，加強學生學習方法指導和學習能力的培養(yǎng)，將課堂上枯燥的知識講解變?yōu)樵O疑、提問、會話商討，課堂辯論、教師點評，學生上臺講解分析問題，組織學生自己備課、講課并接受其他同學的提問、打分等。這種開放式的課堂教學方法生動活潑，利于師生互動，能極大地提高學生的學習興趣，有效地開發(fā)學生的思維創(chuàng)新潛能，并為學生的邏輯思維能力、語言表達能力以及良好心理素質(zhì)的培養(yǎng)提供了一個寬松、愉悅的環(huán)境和盡情展示的平臺。

(2)視頻模擬教學法：將木材加工生產(chǎn)過程通過視頻、動畫等手段引進課堂。通過視頻向?qū)W生全面展示實木家具、板式家具的生產(chǎn)過程及膠合板、刨花板、纖維板等人造板的生產(chǎn)過程，讓學生對木材加工工藝及所用到的設備有了全面的了解；另外還自制了一些典型木工設備如鋸機、刨床、銑床等的工作視頻和動畫，加深了學生對這些設備的工作原理、結(jié)構、應用特點等的理解。通過視頻模擬教學法激發(fā)了學生學習興趣，提高了學習效率。

(3)企業(yè)車間實境教學法：將課堂教學延伸到生產(chǎn)實際中，結(jié)合專業(yè)實習，到生產(chǎn)車間進行現(xiàn)場講解，讓學生體會真實的環(huán)境、設備和工作要求，培養(yǎng)學生的崗位針對性和適應性，培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)。充分利用學校木工廠的現(xiàn)有條件，將部分課程內(nèi)容放到木工廠進行教學。

(4)模擬實踐教學法：“重知輕行”是我國高等教育中長期存在的弊病，木材加工裝備類課程是實踐性很強的課程，學生不僅要掌握基礎理論知識，更重要的是能把所學的基礎理論知識應用于生產(chǎn)實踐中。傳統(tǒng)的教學方式將理論教學與實踐教學分開，會導致理論和實踐脫鉤，影響教學效果。為了提高理論課教學效果，在教學過程中，嘗試將實踐教學環(huán)節(jié)融入到理論教學中。如在教學過程中，帶領學生到木工機械市場進行調(diào)研，使學生對一些常規(guī)設備的應用情況有初步的了解；鼓勵學生參加各種木工機械展覽會，使學生及時掌握本學科的發(fā)展動態(tài)，對各種新型設備進行全面的了解，增強學生的專業(yè)信心，提高學習興趣。針對實驗課和課程設計等實踐性教學內(nèi)容的特點，對學生進行分組，以6～8人為一小組，引導學生通過小組學習、研究討論，去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并尋找解決問題的方法，培養(yǎng)學生的團隊意識和自學能力。

(5)網(wǎng)絡教學法：利用網(wǎng)絡平臺進行網(wǎng)絡化教學，將課程資料包括課程大綱、課程教案、課程內(nèi)容、教材、參考文獻、習題、案例庫等掛在網(wǎng)絡教學平臺上，師生可通過網(wǎng)絡進行指導和學習，彌補課程學時有限的不足。

3.3 課程考核方式改革

傳統(tǒng)的考核評價方式重視終結(jié)性評價，而忽略形成性評價，重視學生的學習結(jié)果而忽視其學習過程和方法，考核方式以所謂的標準答案來衡量學生的學習情況，不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，對課程考核方式進行改革，把考試分成2部分：知識型或理論型的閉卷考試與智力型或?qū)嵺`型的開卷考試。閉卷考試安排在期末進行，對閉卷考試的題型也進行相應的調(diào)整，減少填空、選擇題的分值，增加綜合問答題和論述題的分值，閉卷考試側(cè)重于對理論知識的理解和掌握；開卷考試安排在平時，由任課教師掌握，側(cè)重于考核學生利用所學知識分析解決實際問題的能力，如給定家具產(chǎn)品，要求學生根據(jù)其特點選擇合適的加工設備和加工方法。開卷考試成績占30%，閉卷考試成績占70%，隨著課程教學改革的推進，逐步提高側(cè)重于智力和實踐型的開卷考試所占的比例。

4 教學改革效果

為了了解課程改革的效果，筆者與木材科學與工程專業(yè)部分在校學生進行了交流，就課程教學過程和教學方法進行了深入探討，學生普遍認為這種新型的教學方式能提高對課程學習的興趣和對整個專業(yè)的認識，由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。筆者也與部分已畢業(yè)的學生進行了溝通，他們都認為木材加工裝備課程新型的教學模式使其獲益匪淺，使他們不僅掌握了一些基礎理論和基礎知識，更重要的是理論聯(lián)系實際，通過課程學習對各類設備的性能、應用特點、選擇、使用維護等有了全面的理解，在工作時涉及與設備相關問題時更能得心應手；另外通過開放式教學法鍛煉了他們的邏輯思維能力和語言表達能力。通過在校學生和已畢業(yè)學生反饋的信息表明課程教學改革是有效的，今后應進一步深化課程教學改革，不斷適應木材工業(yè)飛速發(fā)展對教學的要求。

[1] 李凱夫.木材科學與工程專業(yè)教學改革探討[J].中國林業(yè)教育，2007，1：61～63

[2] 張亞池，孫光瑞.木材科學與技術家具方向研究生課程教學改革[J].家具與室內(nèi)裝飾，2010，12：94～95

[3] 車威，李凱.機械制圖課程教學探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010，95(7)：107～108

[4] 劉揚，唐芬南.基于學生創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的機械原理課程案例教學研究[J].湖南冶金職業(yè)技術學院學報，2009，9(4)：97～99

[5] 李賢軍，李新功.“木材干燥”課程研究型教學探索與實踐[J].中國林業(yè)教育，2009，27(6)：67～69

The teaching reform and practice of wood processing equipment based on innovation quality cultivation of education

Wu Liangkui, Tu Daowu
Anhui agricultural university, Hefei, 230036, China

By analyzing the problems existing in the teaching of wood processing equipment, this paper put forward a series of reforming programs in order to meet the requirement of wood industry. According to wood science and engineering specialty, teachers make the teaching contents modularity, and teaching modes, teaching methods and evaluation system of the course are also changed. By using open teaching methods and simulating practical environment etc, the paper attempts to explore teaching methods of mechanical courses for nonmechanical engineering specialty. Through the teaching reform, the students’ interests and enthusiasm in study are improved, and students’abilities to work are also improved.

teaching reform; wood processing equipment; innovation; teaching method

2011-05-18 稿件編號：1105119

吳良奎，碩士，講師。

木材科學與工程國家級特色專業(yè)(編號：TS10888)；安徽省高校質(zhì)量工程項目(編號：20100288)。