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农业高校工程实训与“机械制造基础”课程整合路径探析

2015-04-30贾昕宇王宏立张伟

贾昕宇 王宏立 张伟

摘 要:以高等农业院校机械类各专业“机械制造基础”课程与工程实训的教学关系为研究案例,从二者的发展现状、现实需求及本质关系等方面分析了二者理论与实践结合的意义,并提出了二者整合的途径,旨在为工程实训及“机械制造基础”课程教学改革提供参考。

关键词:工程实训;机械制造基础;农业高校;路径

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)04-0024-02

工程实训作为高等农业院校多数学生经历的一项重要的实践教学环节,其对于培养当代大学生具备一定的工程意识及工程思维起到很重要的平台作用。对于工程类专业学生,尤其是机械类或近机械类专业学生来讲,这一实践过程的作用相当重要,因为这是进行后期理论学习之前的重要的感性认识实践活动,为后期理论学习奠定重要的兴趣基础和实践基础。而机械类或近机械类专业都要开设一门专业基础课程——“机械制造基础”,这一课程的主要理论内容与工程实训的主要实践内容相当接近,因此处理好二者的教学关系非常重要。工程实训与“机械制造基础”课程的合理有效结合,不仅会使工程实训的实质效果进一步提档升级,而且会使“机械制造基础”课程的教学效果产生实质的变化。

一、农业高校工程实训现状

农业高校中的工程实训对象范围较广,主要以工程类专业学生为主,以非工程类专业学生为辅。对于非工程类专业,如管理类、信息类、会计类等专业学生而言,这一过程实现了文工结合,使非工程类专业学生奠定必要的机械制造工程常识,培养了一定的工程逻辑思维,这对于其未来工作具有积极的辅助作用。

目前,各农业高校的工程实训主要是在实训教师指导下让学生自己动手参与实践操作,一般依据自身硬件条件的不同,实训内容可包括铸造实训、压力加工实训、焊接实训、机械加工实训、特种加工实训、先进制造技术实训等。其中铸造实训可包括普通砂型铸造实训和特种铸造实训;压力加工实训可包括锻造实训,挤、轧、拉实训,冲压实训等;机械加工实训包括钳工实训、普通切削加工实训、数控及加工中心实训等[1-2]。由于特种加工及先进制造技术实训设备投资较大,各高校依据自身实际硬件条件而开设相应的实训内容。对于工程类与非工程类专业学生的实训内容要求不同,非工程类学生实训内容较简单,要求较低;而工程类专业学生实训内容量大,要求高。

在实训模式上,各高校都依据农业院校特点及自身的实际情况进行了大量的改革与探索。如采用课内与课外相结合、创新与应用相结合,探索“基本技能—综合训练—工程创新”分层次推进的实践教学模式;将训练内容划分为工程基础训练模块、现代技术训练模块和创新项目训练模块等三大模块;采用小集中大分散的实训方式;开展创新竞赛及第二课堂等实践活动,建立多元化的考核模式,改变传统单一的实训考核模式,最大限度培养学生的创新能力和创新思维[3-5]。这些实践改革产生了较好的实训效果,在培养学生工程实践素质方面起到了重要作用。

但是,长期以来工程实训的实践过程更强调学生动手操作能力的培养,而忽视实训过程中方法原理及理论层面的学习。尤其对于机械工程类专业学生来说,因为工程实训开设时间多为学生入学的第一年,学生只学习了一些公共平台课程,专业方面的课程很少。而实训过程又以强调动手操作为主,整个实训过程中理论层面的讲授较少,整个过程学生感性认识丰富,理性认识不足,因此完成操作过程只是达到“知其然”而没有达到“知其所以然”。实践与理论学习脱节严重,多数学生实训结束后过一段时间逐渐遗忘操作过程,再加上对这一过程没有过深的理论思考,最终实训效果大打折扣。

二、农业院校“机械制造基础”课程教学现状

目前,多数高等农业院校中机械类或近机械类专业都开设了专业基础平台课程——“机械制造基础”课程,作为专业学习的基础课程,其教学内容广泛,强调基础,不求过深。该课程的主要教学内容包括工程材料、铸造技术、压力加工技术、焊接技术、切削加工技术、制造装备与工艺技术、先进制造技术等内容。各农业院校因培养目标的差异,在课程内容上有所变化,但主体内容大同小异。本课程一般都安排在第二或第三学期开设,也就是在专业课程之前必须学完。从本课程的主体内容可以看出,与工程实训内容高度相近,因此可以说本课程与工程实训的关系是理论与实践的关系。国内很多教育工作者对本课程的教学模式、教学方法、课程评价、教学内容等方面做了大量的改革实践研究,取得了显著的教学效果[6-7]。但是,本课程的特点既具有一定的理论性,更具有较强的实践性。在课程实践方面,本课程更多地是和工程实训相联系,以工程实训作为课程的前期实践基础,在课程教学过程中可以采用车间现场教学、工厂参观、实验动手操作等形式进行。但这些实践形式都没有工程实训对学生的影响深刻,效果并不显著,因此如何将理论与实践高度结合的研究问题一直进展缓慢,其实质也就是如何有效解决“机械制造基础”课程与工程实训的结合问题。

三、工程实训与“机械制造基础”课程整合的意义

从前面的分析可以看出,工程实训的实践主体内容与“机械制造基础”课程的教学主体内容高度吻合,因此二者的关系可以表述为实践与理论的关系,这是由二者自身所决定的本质关系。工程实训是“机械制造基础”课程的实践应用与检验,“机械制造基础”课程是工程实训的理论总结与问题升华,是指导工程实训的理论基础,因此二者是相辅相成、不可分割的关系,二者的结合是必然的要求,是真正提高实训效果和课程教学质量的根本途径。

长期以来,“机械制造基础”课程的开设及运行与工程实训结合不紧密,脱节严重。究其原因是大多数高校先学期进行工程实训,后学期讲授本课程,导致学生对实训过程的内容随着时间的增加而不断遗忘,学生又要学习理论知识,前期实训获得的感性认识不能很好地服务于本课程的理论学习,因此二者的本质关系没有在实践中得到发挥,使工程实训效果不能继续深化,理论学习也未能达到一个更高的思考层次。因此,从实际教学状况角度分析,二者的结合也是必要的。

四、工程实训与“机械制造基础”课程整合的路径

工程实训是实践教学环节,“机械制造基础”课程是课堂教学环节,二者并不冲突,是理论与实践的关系。为了使二者实现有效的结合,需要各农业高校依据自身条件,规划好相关专业的教学计划安排及配套支持政策。在制订相关专业的教学计划时,应优先将工程实训与 “机械制造基础”课程安排在同一学期开设,改变以往安排在不同学期开设的不利状况,这是实现二者结合的最基本条件。在同一学期开设的前提下,工程实训与“机械制造基础”课程实施结合的模式有三种:先后进行模式、同时进行模式和交替进行模式。

“先后进行模式”是指先进行工程实训,结束后再开设“机械制造基础”课程。机械类或近机械类专业学生的工程实训一般是集中实训3—4周,先实训使学生获得感性认识,再学习课程使学生在理论层面提高认识。学校从2013年开始,将机械设计制造及其自动化专业教学计划中的“机械制造基础”课程与工程实训调整到一个学期开设,二者的执行过程采用“先后进行模式”,即先进行工程实训,结束后再进行课程学习。总体来讲,这些改变使课程教学效果相比于原来在不同学期开设时有较大提高,学生的学习兴趣更高,认识也更深刻。

“同时进行模式”是指工程实训与“机械制造基础”课程同时开设,平行进行,学生无课时进行工程实训,有课时进行本课程的学习。3—4周的实训结束后,课程仍将继续进行。

“交替进行模式”是指工程实训不是只集中在几周内完成,而是可以延续在一个学期内完成。将实训内容与 “机械制造基础”课程内容相对应,先实训一个内容,然后安排这部分内容的课程学习,再实训另一个内容,然后再安排这部分内容的课程学习,以此类推。实训与课程交替进行,当然有些难度较大的实训内容也可能按照“实训—学习—再实训”的方式进行。实训结束,课程也将结束。此种模式,“机械制造基础”课程的理论知识可以在工程实训中得到及时、直接的体现,有利于对理论知识的理解,对实践内容的归纳总结。

可以看出,“先后进行模式”使实训与课程结合得不够密切,而且只能是实训对课程起到促进作用,课程对实训未起到作用,因此作用是单向的。“同时进行模式”在实训未结束前,二者的结合比较紧密,是起双向促进作用的。当实训结束后,二者的关系也变成单向的作用关系。“交替进行模式”中实训内容与课程内容一对一交替进行,针对性很强,二者的关系始终是双向促进的,实现了工程实训与“机械制造基础”课程的真正结合。但此模式在执行过程中遇到的困难较多,如实训时间延长很多,教学运行需特殊安排;不同班级需配备不同的指导教师及授课教师,人员配备要求增加;因实训更加细化,实训学生更加小组化,使实训任务量大大增加,指导教师或授课教师将付出更多劳动,额外的大量劳动量如何给予补偿以增加激励,是需要学校或学院层面解决的问题;“机械制造基础”课程与工程实训交替进行,理论与实践高度结合,这将对“机械制造基础”课程的教学内容、教学模式方法及课程评价体系提出更高的要求与挑战,如何从多方面适应二者的结合,也是需要不断探索和完善的。

参考文献:

[1]毛志阳,刘刚,王占礼等.地方高校工程实训课程体系改革与创新实践[J].长春工业大学学报:高教研究版,2012,(3).

[2]陈云,罗继相,赵章焰等.现代工程训练教学体系的优化及规范化[J].高等工程教育研究,2011,(4).

[3]葛斌,李玉光,吴志华.高校工程实训课程效能评估体系的实证研究[J].高等工程教育研究,2013,(5).

[4]刘光磊.机械工程实训教学方法的探索[J].实验科学与技术,2013,(6).

[5]朱玉英,殷艳树.现代工程教育下的金工实习改革[J].教学研究,2009,(2).

[6]熊征伟.基于“机械制造基础”课程的教学改革探索[J].现代制造技术与装备,2012,(1).

[7]肖志锋,吴南星.“机械制造基础理论及实践”卓越计划教学改革实探[J].中国电力教育,2013,(23).