熱加工設備課程教學改革探討

姜超平 孫飛娟

摘要：文章結合現階段材料成型專業熱加工設備課程存在的問題與不足，提出通過教學內容更新、教學方式轉變、理論教學與實踐教學相結合的具體建設方法，來提升熱加工設備課程教學質量，使本專業的學生更加有效地掌握本課程的教學內容。

關鍵詞：課程建設；熱加工設備；教學方式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）01-0133-02

熱加工設備課程是材料成型及控制以及金屬材料工程專業本科生必開的一門課程。本課程的任務是講授熱加工設備中常用的鑄鍛設備、焊接設備和熱處理設備基本結構及其工作原理。通過本課程學習使得學生掌握金屬成型、改性的各種熱加工工藝和與之對應的設備，從而保證材料熱加工成型后的最終質量。通過對所學設備結構、工作原理以及控制方法的學習，確保學生初步具有正確使用、選用和維修設備的能力。

一、熱加工設備課程的特點及基本要求

本課程內容繁雜，包括材料成分及其變形原理、冶金原理、焊接原理、機械運動原理、電液壓控制以及熱處理時的化學原理等，屬于一個典型的交叉學科。對一名材料成型及控制專業的學生來說，其中涉及較多的機械運動過程及原理和電磁、液壓控制方面知識，難于理解。如何將同學們比較陌生的知識合理呈現和傳達是課程教材更新以及授課方式改革的一個重要環節。隨著我國科學技術的發展、生產能力的加強，熱加工設備的改造和創新速度也隨之加快。熱加工設備不僅從結構形式上發生重大改變，而且從材料成型的原理方面也發生改變，因此如何及時將最新科研成果傳達給學生，成為我們教學工作者面臨的新挑戰。

《高等教育法》明確要求，高等學校應當以培養人才為中心，開展教學、科學研究和社會服務，保證教育教學質量達到國家規定的標準。為此，理工類本科教育應堅持普通教育與專業教育并行，知識、能力、素質協調，人文精神、科學精神、創新精神統一的指導思想。普通教育一般被定義為主修和副修專業教育之外服務于學生的智能、情感和社會化等方面發展的教育。專業教育一般是為了滿足從事某類或某種社會職業必須接受的訓練所需要的那部分教育，包括主干學科核心知識課程和技能訓練課程。專業特色是由學科特色和課程特點來體現的。根據熱加工課程特點，結合我校培養合格高級應用型人才的辦學定位，課程建設的指導思想是力求將本課程的基礎性、應用性和前瞻性等特點有機地結合起來，并體現在教學內容安排和教學方法實現中。為了培養學生理論聯系實際、分析和解決實際熱加工設備問題的能力及創新能力，教師應把科研與教學，生產實踐與理論研究緊密結合，不斷把最新的科研成果充實到教學內容中去，不斷優化教學內容，使學生能夠觸及先進專業知識，了解學科動態和發展前沿，掌握解決實際問題的新思路和新方法。

二、傳統熱加工課程教學存在的不足

在傳統的教學過程中，多以教材內容和板書教學為主，內容抽象，學生在學習過程中不能很好地理解和消化。比如一個設備的結構圖，由于課本篇幅限制，圖片不能詳盡敘述設備的各個環節，直接導致學生對設備中某些部位的理解出現偏差。教授內容往往落后于生產實踐和理論研究，目前本科的教材更新慢，教師的重心往往偏重于科研，很難有精力去更新教學內容，造成了教學內容與生產實際脫節，學生畢業后參加工作無法將學校學到的知識用到實際中。教師的科研成果往往以發表文章的形式出現，而現在高校誘導教師在國外期刊上發表文章，而這些期刊絕大多數是英文形式，在校的本科生往往不會去涉獵這方面的知識，直接導致先進的成果無法讓本科生吸收和利用。

生產實踐是本課程教學的一個非常重要的補充，然而目前的生產實踐往往流于形式。國內理工科高校的生產實踐基地大多設在河南洛陽拖拉機廠，可是該廠的生產效益不太理想，許多車間在暑期不進行生產，學生只能看看靜態的設備，對教學起不到積極促進作用，甚至還會造成學生對所學專業產生抵觸情緒，甚至發展成厭惡。不僅不能激發學生學習的積極性，反而會阻止教學過程的順利開展。

三、教學組織方法改革

（一）相關知識儲備

熱加工設備是金屬材料專業和材料成型專業的技術基礎課，對材料力學、理論力學、機械制圖、液壓傳動、電氣控制、儀器儀表和機械控制等方面知識要求較高。如何將本課程與上述方面的知識有機的聯系起來，對初學者還是具有一定的難度。因此，為了使學生克服畏難心理，必須使學生從思想上重視這一問題，教師應該對上述基礎知識進行必要的回顧，重點培養學生機械制圖中識圖能力，以及加強學生對機械控制方法的學習。在具體學習過程中使學生對熱加工設備課本內容做到積極預習，在互聯網上找到所學設備的圖片、結構圖、工作原理以及應用場合，做到心中有數，事半功倍。

（二）教學內容更新

隨著中國工業生產的逐步發展，生產中用到的設備也在發生著巨大變化。傳統的設備已經被具有結構更加合理、生產效率更高的新型設備所代替。但是我們的教材中還是十幾年或者幾十年前使用的舊設備。比如，現代的滲碳設備已經發展成為連續式、分層式、完全自動化的設備。學生就業時就會發現，自己所學習的東西已經不常用了，面臨大量新的內容需要重新掌握。因此，熱加工設備教學的內容必需緊跟工業發展的步伐，首先是課堂上的教學內容應該及時更新，教師有義務從大型熱加工設備的展示會和網絡上獲得新設備的最新動態，將最新的設備結構圖片和工作原理展示給學生。其次是定期更新教材，完善和更新教學內容，不讓學生落后于工業發展的步伐。

（三）教學方式改變

目前，大多數高等學校的教師已經配備投影儀、電腦和幻燈機等多媒體設備，使多種方法綜合運用來教學成為可能。熱加工設備課程更應利用這些先進手段，因為我們可以將設備操作和運行的視頻搬到課堂，學生能直觀地看到設備中各個機構是如何運動的，其工作原理更容易被學生掌握，課堂氛圍更加活躍。PPT可以將設備圖片與文字相結合，可以詳細介紹設備中關鍵部位，教學方式更加直接，有利于學生掌握教學內容。幻燈機可以非常方便地把紙張上的內容投放到屏幕上，更加方便、靈活。將這些先進手段與板書教學綜合起來使用，往往會達到事半功倍的效果，從而提高學生學習積極性。

（四）理論教學與實踐教學相結合

熱加工設備課程是一個實踐性非常強的課程，不管課堂內容多么豐富、生動，學生對設備實物還是有種陌生感，畢竟實物的設備在結構和外形方面與教科書中存在或多或少的差別。組織好實踐課程將是這門課程必須的補充與提高，為了做到這點，教學組織者要做到如下幾個方面：第一，優質生產實習基地的建立。生產實習是學生進入所從事專業社會的第一步，生產實習基地的形象會直接影響學生對本專業的認識，這個信息還會迅速向低年級學生傳遞，如果是負面信息則會影響本專業的招生。教學組織者應當重視該環節，積極與具有先進生產設備、經驗和實力的單位進行合作，給學生帶來正面積極的教學體驗。第二，實習帶隊老師必須由本課程授課教師擔任，教師應十分清楚設備工作原理。實習教師是一個重要角色，不僅僅管理學生實習期間的生活，更重要的是為學生講解課堂教學內容，解答學生遇到的與各類專業知識有關的問題。現在教學安排往往將生產實習放在暑期，天氣炎熱，往往還占用教師的休假時間，一些有經驗的教師就不愿意參與這項活動，因而無法保證生產教學的質量。第三，加強實踐教學階段的管理與考核。目前生產教學是沒有督導檢查的，教學組織者也不愿意為生產實習派出督查的教師，這就導致實習帶隊老師為“良心”負責制，缺乏有效監督，帶隊老師的責任心決定著實習的效果，也直接影響著本課程的教學。

課程建設是“雙一流”學科建設中重要的環節，在創新人才的培養方面有著不可替代的作用。熱加工設備課程如何有效建設是材料學科教師應該積極思考、勇于探索的重要問題。

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