“知识-技能-创新”融合背景下的《特种加工》教学改革

彭子龙，梁 森，兰红波，李长河

（青岛理工大学 机械工程学院，山东 青岛 266033）

“知识-技能-创新”融合背景下的《特种加工》教学改革

彭子龙，梁 森，兰红波，李长河

（青岛理工大学 机械工程学院，山东 青岛 266033）

针对特种加工课程教学内容广泛性、学科知识交叉性、实用性及与时俱进等特点，提出了以“知识-技能-创新”融合为培养目标课程改革思路，通过案例式教学、立体化多媒体及网络教学课件引入、课外创新实践活动等改革，获得了较好的教学效果。

特种加工；案例教学方法；教学改革

为了全面提高高等教育质量，我国国民经济和社会发展“十二五规划纲要”中明确提出“全面提高高等教育质量，加快世界一流大学、高水平大学和重点学科建设，扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”的要求。在这一背景下，如何培养适合于国民经济发展和社会需求的高层次应用型人才成为我国高等教育教学改革的目标。目前大多数理工科高等教育的课程体系中，科学知识、技术知识和工程知识的界限非常模糊，教学中过于重视学科的发展及学生科学知识的获得，而忽视学生工程素质的培养；过于重视学生专业技术知识的学习，而忽视学生工程实践能力的培养。相反，目前企业及社会需求则更倾向与技能型、复合型人才，这些矛盾直接导致了高校工科毕业生“眼高手低”、“就业难”等问题的出现。随着高等教育的深入发展，高校的职能发生了方向性的变化。高等教育的大众化已成为我国教育发展的必然选择。但大众化诉求不能完全取代其精英教育诉求。也就是说不能以职业教育的技能型人才完全代替高层次知识型人才的培养。因此，如何培养“知识-技能-创新”复合型人才已成为高等教育教学改革亟待解决的问题。《特种加工》课程是我校机械类专业重要的专业方向课，其工程应用性非常突出，近年来学生选课热情、选课比例很高。该课程具有内容的广泛性、学科知识的交叉性、实用性及与时俱进性，不但在教学方法上表现出区别于传统加工制造技术的特殊性，更具有科研前沿性。针对以上特点，在教学上采取了一些措施，在授课内容选择、课堂授课方法改革及课外创新实践等方面进行了有益探索。

一、课程定位及授课内容精选

特种加工是先进制造技术的重要分支，其技术内涵范围很广，泛指利用电、热、声、光、化学等能量形式对材料进行分离、结合、变形等加工，并达到零件所需的尺寸、形状及表面粗糙度等技术要求。在课程定位上，一方面本课程所涉及的加工方法较多，各加工方法中加工原理各异、特点不同，学生初学时往往感觉到知识点繁杂，主线不突出，深入理解困难。另一方面，本课程的新奇性、前沿性、学科交叉等特点又对学生创新兴趣、自主思考、自主学习能力的培养起到极大的促进作用。因此选择本课程进行“知识-技能-创新”模式探索具有更强的可执行性。本课程定位于增强学生视野、对所学知识的综合运用及创新思维能力培养两个层面，而并非侧重于紧紧讲解各种特种加工方法基础知识。教学内容精选是课堂教学改革的重要组成部分。近年来随着课程体系的改革和深化，专业课程的内容在不断更新和增加，课时却在不断减少。在这种情况下，在内容讲解上以“加工原理-工艺特点-加工设备”为主线，层层递进，引导学生自主思考、自行设计，培养其对所学知识的综合运用能力及工程技术能力。如在讲解电火花加工中，从日常生活中的插座电腐蚀现象引入，到如何利用这一现象进行加工，再到实现这一加工需要满足什么条件。学生在一系列问题的回答中自然对本加工方法有了较深的理解。同时自主思考解决问题的成就感会使其充分激发创新热情，通过积极思考，甚至能提出新的特种加工方法解决实际问题。

二、引入案例式教学方法的特种加工课前认知环节开发

在课堂教学以前，将与实践密切联系的内容提前在课前认知环节中贯彻落实。向学生提出实际工程难题，让学生自主思考，搜集、整理相关技术资料信息，提出解决方案。确立“引导学生自主学、激励学生合作学、培养学生创造学”三个学习目标。案例式教学法的成功与否很大程度上取决于典型案例的选取，所选择的案例必须与教学目标一致，要求选择的典型案例既能体现对特种加工技术基本理论知识的理解和掌握，又要充分提高学生解决工程实际问题的能力。以先进制造技术的实现及加工理念的革新为突破口，让学生通过自主的学习，提出自己认为最优选的解决方案，注重其创新实践能力及实际工程问题的解决能力的培养。

三、基于工程实际的案例驱动课堂教学模式革新

从教学手段和方法上讲，通常的教学着眼点在机械制造加工的相关理论，并且孤立地讲解理论，使学生掌握的内容孤立、零碎，很难准确把握理论知识的应用和现实加工的实际操作。因此，本门课程教学中采用案例驱动方式更适合于本门课的特点。授课前教师根据具体教学目标与学生特点，对案例进行精炼以确保其典型性、启发性、针对性。在课堂上通过给定的问题情景，组织学生小组讨论，模拟解决问题，共同找出结论。教师做适当的点评，通过引导学生对案例思考、分析、解决，使学生对加工过程有较深刻的认识，总结归纳出普遍规律性的理论，进而促进知识的内化。这样既可以让学生互补知识，也锻炼了团队合作精神。学习的最终目的不仅仅是记忆教学内容，更在于运用所学知识分析和解决实际问题。在授课过程中应贯穿一些对学生具有启发和借鉴作用的应用案例。通过案例分析，可使学生更加牢固地掌握所讲技术的原理及实际应用，实现知识向技能的转化。

四、特种加工技术动态课件设计与网络教学开发

特种加工课程的特点是内容的广泛性、学科知识的交叉性及与时俱进性，因此应用多媒体教学手段，增加各种先进制造工艺加工过程视频录像，使学生的各个感官能同时接受到大量的教学信息和丰富的知识，能培养学生的想象能力、创新思维和创新意识。课堂上采用集动画、视频、影像和声音于一体的多媒体课件，课后推出网络教学系统，使学生可及时根据课堂教学的内容，进行知识点巩固及相关习题的参考，增强学生对相关理论知识的立体感。

五、以课外竞赛小组模式激发学生创新能力

前已述及，特种加工课程的教学目的最终还是为了学生的“学”。教师在整个教学环节中，都应围绕学生的“学”为中心。而“学”又分为教材知识的学习和学习能力的学习。让学生用所学理论来指导实践，从实践总结经验，不断提高实际操作能力，提高分析问题、解决问题的能力。我们在课外实践环节方面进行探索研究，构建了创新能力培养的支撑平台和实践活动体系，组织学生积极参与各类课外科技比赛、山东省机电产品创新设计大赛等活动，以实际竞赛项目为载体，对所学知识进行优化、选择，实现对学生的创新能力和实践动手能力的培养和提高。授课教师既作为团队成员参与，又作为指导教师把握方向。通过项目引导，使学生切实达到所学知识巩固并加以灵活运用。在创新竞赛中凝练新想法，通过实际操作、制作等环节，实现“技能-创新”的转化。

总之，在特种加工技术的教学中，扩展理工科学生视野，提高学生自主学习能力和对本方向知识的综合运用能力是本次教学改革的重点。案例式教学驱动机制的引入变学生的被动学习为主动学习、主动思考，从而强化所学知识的内化。多媒体动态课件及网络教学等新技术手段引入课堂教学，使学生更加深入地理解特种加工工艺的基本原理。在此基础上，以课外实践小组的形式组织学生在学习的同时进行食物模拟制作，激发其创新能力，按照学生自己的想法实现其功能，从增强学生自信到锻炼自身能力等方面都有利于学生的培养，实现“知识-技能-创新”融合。近年来，通过本门课程的改革实践，学生参与各级竞赛的积极性高涨，获得省、市级各种竞赛奖励多项。

[1]中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要（2011—2015）第28章第1节[Z].

[2]刘晋春，白基成，郭永丰.特种加工[M].机械工业出版社，2008.

[3]杨叔子，张福润.面向21世纪改革机械工程教学[J].高等教育研究，2000，（4）.

[4]吴道坚.创新实践教学理念促进综合素质培养[J].实验室研究与探索，2005，（9）.

G642.0

A

1674-9324（2014）35-0039-02

青岛理工大学教育教学改革项目（D2013-58）；青岛理工大学机械制造专业主干课程群建设项目（2013）。

彭子龙（1979-），男，工学博士，副教授，研究方向：特种加工技术，微细加工技术。