基于卓越農林人才教育培養計劃的專業課程教學改革

青龍 呂悅孝 邢東

摘 要：為進一步適應經濟社會發展需要，按照教育教學改革要求，加強本科生實踐教學環節、提升本科生創新創業能力與科學研究參與度。進一步提高教學質量和木質材料機械加工領域的科學研究水平。以學校實際教學條件為背景，分析生源情況和學習成績，讓學生充分理解專業特點和培養模式類型，激發學生學習熱情并實施分類培養。

關鍵詞：卓越農林人才教育培養計劃 木材切削原理與刀具 教學改革 培養模式

根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》等三個文件要求，教育部牽頭發布了教 高 函（2013）14號文件―《教育部 農業部 國家林業局關于實施卓越農林人才教育培養計劃的意見》，以下簡稱意見。意見中明確了部分農林院校實施卓越農林人才培養計劃，其主要目的是全面提高高等農林教育人才培養質量。為了適應經濟社會發展的需要培養出各類人才，相關高校教師必須轉變傳統教學模式，注重理論教學和各種實踐教學緊密結合，突出實用性、實踐性與創新性。根據學校教學資源情況和學生生源情況，因材施教的構架定位要求，把學生分成拔尖創新型、復合應用型和實用技能型的培養方向班。結合木材切削原理與刀具課程的考試考核和成績評定方法的改革措施[1]和課程教學改革方法手段[2]進行課程教學內容和培養模式改革。根據卓越農林人才教育培養計劃意見要求，針對培養模式類型，實施課程教學改革是有必要的[3，4]，而且實現因材施教的有效手段。提高教學質量與效果，培養社會經濟發展需要各類人才的基本措施。

一、課程基本情況

“木材切削原理與刀具”課程是普通高校木材科學與工程本科專業的專業基礎課，實用性很強的課程之一，涉及的內容在生產一線應用特別廣泛。本課程重點介紹木材切削加工中的各種概念術語、基礎理論;切削運動學、加工質量影響因素分析;切削刀具材料及刀具選用、切削刀具的磨損原因;刀具設計理論，典型刀具的設計方法，常用木工刀具的構造、修磨方面內容。為木質材料機械加工，家具生產制造和木質構件制造打好切削加工理論基礎和生產加工工藝確定的基本技能。還兼顧了特種加工理論技術和刀具新材料、新制造技術和新型結構刀具方面內容。并為后續的木工機械、制材學、木制品生產工藝學、人造板生產工藝中有關切削加工部分的學習奠定基礎。課程涉及木材構造和性質、力學原理、金屬材料及熱處理、金屬零件的制造、設計等有關知識[5]。本課程具有抽象難掌握的理論知識，涉及很強的實踐教學環節，而且木質材料本身的性能和特點所致，對切削刀具壽命問題、表面粗糙度的測定評價問題、切削熱的問題、噪聲問題、粉塵問題、振動問題、特種加工技術的應用與研發等研究突破的問題較多。且為學生鞏固基礎理論知識，培養學生科學的思維方式和研究方法，提高學生專業綜合應用能力等方面起著十分重要的作用。

現行教學大綱總學時為40學時，基本以課堂理論教學為主，成績評定是平時成績占40%，期末考試成績占60%。

二、本校木材科學與工程專業生源狀況分析

1.生源狀況分析

學校面向全國招生，主要還是區內學生為主的地區特色高校。木材科學與工程專業每年計劃招生90-120人分成3-5個班。區外學生占25%左右，相對比例較高。以17、18級的195名學生為對象進行問卷調查，學生高考成績分布如圖1所示。

分布在378至513分之間，極差為135分、平均413分，參差不齊分數范圍較大。進行分類培養因材施教是很有必要，有力證明分類培養模式的重要性。而且通過大學一年級的專業教育和專業導論課程的學習能夠充分了解本專業特點和就業方向，選擇培養類型有一定幫助。因此，針對學生高考成績和大學一年級學習成績，進行分類培養教育是比較好的方法。

2.學生對課程教學改革需求分析

根據問卷調查中的“意見和建議”一項的統計結果看，填寫的學生比例占83%，其中涉及有關加大實踐教學內容的占62%，可以看出學生對加大實踐教學學時和教學內容的改革有迫切要求。

三、教學資源條件分析

學院擁有教學實訓中心，有數控加工中心、圓鋸機、細木工帶鋸機、砂光機、開榫機、數控雕刻機、激光雕刻機、平刨床、壓刨床、旋切機、木工車床、木工磨床、木工鉆床、磨刀機等木材加工機械設備齊全能夠滿足各種切削加工和動手制作的實踐教學任務。組建中的木工機械與刀具實驗室有切削動力傳感器、激光3D顯微系統、高速攝像機、FFT分析儀、高精度激光位移傳感器、高精度數字測微計、專用麥克風、振動測試加速度傳感器、實驗用車床和旋切機等儀器設備較全，還有教學用的各種單體銑刀、組合銑刀和套裝車刀，共本科生教學和研究實驗使用。

在學院實訓中心擁有理論教學、實踐教學和現場演習結合的“一體化教室”，板書與PPT結合講解，具備一邊教學一邊實踐的條件，完成遇到的實際問題當時解決，提高教學效率。學院還有木材物理實驗室、力學實驗室、材料成型實驗室和精密測試實驗室補充學生的科研和實驗需求。

教學課程組有專任教師3名，實驗師2名能夠滿足課程改革后的教學任務。

四、培養模式的教學組織方式及內容設置

充分利用教學資源，理論教學與實踐教學結合，提高學生積極性和參與度。針對學生的專業信心不足、動手能力弱、創新創業與科研意識不強的問題，采取分類培養因材施教的方法，培養適應現代社會需求的各類人才。

依據三個培養模式要求，課程教學組織和內容設置如下：拔尖創新模式，要理論教學與科研實踐訓練結合，主要以科研方法與創新能力的培養為導向，理論與科研訓練安排40學時內容，其中理論教學24學時、科研實踐內容16學時。木工機械與刀具實驗室為依托，以木材切削表面粗糙度評價方法、刀具銳利度測定與刀具磨損機理分析、木材切削加工系統的振動問題、粉塵問題、噪聲問題，復雜切削中的切屑形態分析等方面設置幾個研究題目。讓學生選定后查看文獻資料，確定實驗研究方案，提出解決問題方法。儀器設備滿足科研實訓任務;考試考核以理論知識考試比例60%，以課堂講解的理論知識和實際問題的綜合解釋說明、計算分析題為主，科研訓練考核成績比例40%，主要以試驗方案設計、研究發表PPT制作與演習、提交小論文等方式進行。

復合應用模式，要理論教學與實驗訓練結合，主要以解決生產實際問題和生產技術開發、質量控制與提高為導向，理論與實驗結合安排40學時內容，其中理論教學28學時、實驗訓練12學時。以木材切削力測定與影響因素分析、木材加工表面質量測定評價、刀具形狀測量與銳利度測定、木質材料切削加工工藝優化等方向設置幾個實驗內容。理論考試成績比例60%，基本概念術語、理論知識點與實際生產結合的分析題為主，實驗訓練考核成績比例40%，主要以實驗方案確定，實驗材料提出與準備，實驗結果分析與討論、提交實驗報告等方式完成。

實用技能模式，理論教學與制品設計制作實訓結合，主要以材料選用、制品設計制作與創業為導向，理論教學與動手制作結合安排48學時內容，其中理論教學24學時、制作實訓24學時。在學院實訓中心的“一體化教室”里完成。結合實際進行鋸切、車削、銑削、磨削、鉆削、旋切、激光切割、數控雕刻為主的基礎訓練。木樓梯構件車削加工工藝優化、單板旋切加工、木質材料加工工藝、刀具選用和刀刃修磨等技術技能提高內容。理論考試比例為50%，基本概念術語、理論知識點、切削加工工藝與加工質量影響因素為主;實驗訓練考核比例為50%，主要以材料的選擇、切削加工與刀具選用、制品設計與制作、設計制作說明書、制品實物打分等方式進行。

五、培養模式選擇與分班結果

1.課程培養模式選擇情況

課程改革問卷調查中，學生選擇三種培養模式的情況如圖2所示，看出實用技能類型選擇人最多，其次是拔尖型，最少的是復合應用型。看出學生的選擇有一定的針對性，把握了專業特點和就業方向。而且從問卷調查中發現畢業后不從事本專業相關工作的人數占到31%左右，比例較高。

結合上邊第三節中敘述的教學條件看，對拔尖型和技能型投入的科研儀器設備和加工制作設備臺數和使用材料支出等受一定限制，并結合學習成績、學生畢業后的就業意向以及其他提出意見等綜合考慮后提出培養模式的分班建議。即，拔尖班20人左右，分出一個班;技能班25人左右，分出一個班，這樣有利于實施小班化管理、個性化培養要求。剩下復合型每班20-30人，分成兩個或三個班。

2.實際分班結果對照分析

根據意見要求，學校包括木材科學與工程專業在內的部分專業，“2016版人才培養方案”中指定了拔尖創新型、復合應用型、實用技能型培養模式。按照相關要求進行分班，具體結果如圖3所示。

實際分班結果和課程教學改革分班建議相近，課程教學改革方法符合學校教學資源、學生成績、就業意向與教學改革需求。課程內容設置和教學條件滿足實際要求。提高教學質量的有效措施。

結語

課程教學改革的基礎上，進一步完善教學效果應考慮以下幾點：編寫培養方案過程中充分考慮專業知識結構模塊設置以及教學內容學分互認互轉體系，建立轉班制度。有需求的符合要求的2-3名學生可以轉班，增強學生學習意識，鼓勵學生努力學習，掌握自己想學的專業知識，能夠選擇適合的就業方向。

進行充分的專業教育前提下，綜合考慮學生大學一年級成績和高考成績、學生就業意向、教學資源、摸底調查結果的基礎上進行分班較合理。

核心課程和拓展課程學分比例符合《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹（2012）》等有關規定前提下，加大實踐教學內容可以提高學生解決實際問題的能力，加大拓展課程容量可以提高學生選擇學習內容的自由度，有效結合自己的就業創業方向。當然課程教學改革及實踐教學內容的增加，對教師的備課、實訓、考核、批改作業等工作量加大，而且消耗材料的增加，機械設備維護等這些問題實施過程中進一步改善解決。

資助項目：內蒙古農業大學教育教學改革研究項目（2018年度）編號：JGYB201819。

參考文獻

[1]郭曉磊，王惠蕓，曹平祥，薛宏，李榮榮.木材切削原理與刀具課程考核和成績評定方法改革的實踐[J].教育教學論壇，2016，6（2）：100-101.

[2]韓玉國，王秀茹.依托實習基地開展“水土保持工程學”課程實踐教學的改革[J].中國林業教育，2017，35（4）：50-52.

[3]鄧邵平，林金國，楊文斌，曾欽志.基于復合應用型人才培養的“木材改性”課程教學改革探討—以福建農林大學為例[J].中國林業教育，2017，35（4）：50-52.

[4]李麗偉.《金屬切削原理與刀具》課程教學的實踐與探索[J].教育教學論壇，2018，28（7）：158-159.

[5]王明枝，李黎.木材切削原理與刀具課程教學改革[J].中國現代教育裝備，2012，159（12）：66-68.