《高壓水射流技術與應用》教學方法探討

張遠西，趙樹森，賀占蜀鄭州大學機械工程學院

《高壓水射流技術與應用》教學方法探討

張遠西，趙樹森，賀占蜀
鄭州大學機械工程學院

高壓水射流技術在工業上被廣泛應用，由于其具有獨特的性能∶成本低、易操作、無熱影響等，高校逐漸開設高壓水射流技術的教學課程。針對高壓水射流技術教學的現狀進行了初步探討，提出了具體的教學方法和改進措施，且在實踐教學中發現其能夠使學生更好地理解和掌握高壓水射流技術，并超出預期的教學目標。

高壓水射流；教學改革；方法探討

高壓水射流技術是一種以水射流為核心并涉及到數學、物理、化學、力學、液壓等多種理論的高新技術，主要應用于切割、破碎和清洗領域。這種技術在技術革新、效率提高、節能環保等方面能夠發揮較大作用[1]。在走向制造強國的大戰略下，部分高校順應時代潮流，把高壓水射流技術與應用作為本科生的選修課程，亦有作為從事射流領域研究的碩士生必修課程。不管作為何種課程，在課程實踐教學中發現其不能達到預期教學目標，目前急需探討出其切實可行的高效的教學方法。

一、《高壓水射流技術與應用》教學中存在的問題

（一）課程體系不完善

我國從上世紀70年代開始應用推廣高壓水射流技術，其后該項技術逐漸走入高校課堂[2]。高壓水射流作為一個年輕的新興學科，目前只有少數高校開設有其相關課程。而且，有關高壓水射流技術與應用的課程門類還比較少，處于零星的離散狀態，課程講授大多局限于課堂教學，其實驗設備較少，以上均影響了課程體系的完善，不利于教學水平的提高。

（二）教材種類少，教學方法死板

目前，系統的論述高壓水射流技術的教材并不多，只有薛勝雄、沈忠厚、康燦等版本。雖然各個版本側重點不同，例如薛勝雄所著教材側重于設計與應用，沈忠厚所著教材側重于理論，但教師可供選擇的用書空間還是較小。同時，在以往的《高壓水射流技術與應用》教學過程中，只采用一本教材，只采用課堂講授的教學方法，這些都影響了教學效果。

（三）課程內容多，課時少

該課程的內容十分龐雜，以薛勝雄所著教材為例，其分為基礎理論、設計研究、應用發展三個部分，包含18個章節，集泵、閥、密封、液壓、自動化控制等多學科為一體。且開設有該門課程的高校，大多把其作為一門機械工程專業的選修課，給定課時較少。這導致教師難以在課時內講授完與高壓水射流技術與應用相關的全部內容，學生課程學習負擔較大。

二、《高壓水射流技術與應用》教學改進措施

（一）增加實驗課程，改革考核方式

這門課程兼具理論性與實踐性，因此實驗教學同樣重要。但由于條件所限制，我院只能對部分知識點設置了實驗課程，例如高壓水射流切割實驗，學生可以自己動手操作，了解機器運行原理和切割機理。同時，改變以往僅靠一張理論試卷來確定成績的考核方式，采用以課堂教學（占80%），實驗（占20%），考勤（占10%）相結合的新考核方式。采用后，學生反映能更好地理解和掌握部分抽象知識，提高學習效率。

（二）革新教學觀念，體系化教學

我們不能局限于一門課對應一本教材的傳統教學觀念，這樣不利于教師和學生對課程知識形成一個較為全面的了解，不利于教師把握其發展方向和突出教學重點。以我院本課程教學為例，在課程教學中采用體系化教學，即明確知識重點、系統講述。首先，本課程涉及到機械工程領域的內容為機器運行原理和切割機理，因此省略有關清洗、破碎部分的內容。其次，整理不同優秀教材資料中相關內容，并以此為課程內容講授給學生。最終，學生能夠明確地掌握相關知識，同時可以充分調動學生的積極性。

（三）改變教學模式，互動教學

在傳統的教學模式中教師一直在講，學生很少參與到教學環節中。在新的培養標準下，我們需要讓學生積極地參與到教學環節中，鍛煉其自主學習、科研探索的能力。以我院本課程教學為例，在教學內容講授完后，教師根據教學內容設計不同項目或問題，讓學生以小組為單位自主完成，最終以PPT形式展現給大家，然后大家互相提問指正。通過這個過程，教師了解到了學生對課程內容的掌握程度，學生鍛煉了自己分析問題和解決問題的能力。

三、結束語

在建設“雙一流”的大形勢下，高校教師應不斷探索創新教學方法，使學生更好地理解掌握所學內容。通過《高壓水射流技術與應用》教學實踐發現，新的教學方法能夠提高學生的綜合素質、師生的互動性、課程的教學質量，并超出預期教學目標。今后在課程建設上，將不斷繼續探索，力爭推陳出新。

[1]薛勝雄.高壓水射流技術與應用[M].北京：機械工業出版社，1998.

[2]蔡紀鶴.五軸四聯動數控水射流切割機的研究與電控設計[D].江蘇大學，2012

[3]張彩利,李寧利,馬士,賓肖慶.《道路工程材料》教學改革探討[J].教育教學論壇,2012（8）∶125-126.

賀占蜀（1985-），男，博士，副教授，鄭州大學，研究方向：高壓水射流技術。