《金属工艺学》课程教学工作的几点研究

2017-05-30汪爱明

高教学刊 2017年9期

汪爱明

摘要：《金属工艺学》是一门关于机械加工方法的综合性的专业基础课，在我校机械、材料和测控等专业的课程体系中具有举足轻重的作用。结合本校教学实践，针对学生学习兴趣不高、理论与实践脱节、学习效果不佳等问题，提出上好绪论课、引入虚拟现实教学、合理组织课堂教学活动、加强实践环节、完善考核内容等的改进措施，为提高《金属工艺学》教学效果提供思路。

关键词：金属工艺学；改进措施；教学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）09-0063-02

Abstract： Metal Technology is a basic course of machining method， which plays an important role in the course system of machinery， materials and measurement and control. In view of the existing problems that students are not interested in learning， theory divorces from practice and learning outcome is poor， measures like the first class， virtual reality teaching， organization of teaching activities， metalworking practice and improving examination content are proposed to provide ideas for improving the teaching of Metal Technology.

Keywords： Metal Technology； improvement measures； teaching

一、概述

金屬工艺学是一门关于机械加工方法的综合性的专业基础课，能够为学习机械设计、工程材料、机械制造工艺学等后续专业课程建立基础。课程具有两个特点：一方面综合性强，涉及内容包括金属材料导论和冷热加工方法，新概念和名词术语多；另一方面实践性强，除了课堂理论教学，还有金工实习，两者紧密联系。

我校金属工艺学课程主要面向机械、测控和材料等相关专业。课程讲授内容包括以金属材料力学性能、铁碳合金和热处理为核心的金属材料导论，以铸、锻、焊等工艺为核心的热加工部分，以切削加工基本知识和普通机床介绍为核心的冷加工部分；内容复杂、涉及知识面广、专业性极强、学时有限。在教学实际中存在学生学习兴趣不高、理论与实践脱节、学习效果不佳等问题。采用传统照本宣科式的教学方法来讲授本课程，知识是单向流动的，教学组织缺乏灵活性，学生难于也懒于理解所学知识，学习积极性不高。

结合我校教学经验，本文从上好绪论课、引入虚拟现实教学、合理组织课堂教学活动、加强实践环节、完善考核内容五个方面探讨了改进措施，为提高教学效果提供借鉴。

二、改进措施

（一）上好绪论课

绪论是每门课程教学的第一课，教师应高度重视绪论课教学；上好这一课，可以帮助学生打开学习新课程的大门。然而，一般教材绪论的内容简单，与生产实际联系不紧密，讲起来抽象，听起来很乏味。

考虑到我校为煤炭类院校，为吸引学生兴趣，结合煤炭行业特点，绪论课首先向学生展示井下工作面煤炭截割、落煤、运输、支护采空区及顶板管理的核心装备——采煤机、刮板输送机、液压支架等大型矿山机械装备，见图1；并介绍如何利用相关装备从井下将煤炭开采到地面，供国民经济发展用。

然后，指出金属工艺学就是研究如何制造出这类机械装备的一门课程；引出本课程性质——金属工艺学是一门关于研究机械加工方法的综合性的专业基础课；并以相关核心部件为例，说明金属工艺学的具体应用：如由高强度耐磨合金钢板和铸造槽帮焊接而成的刮板输送机中部槽、模锻而成刮板、采用电阻焊和多道热处理制造而成圆环链等，见图2和图3；从而指出金属工艺学又称为机械制造工艺基础，就是研究金属材料性质、冷热加工工艺，为制造煤炭、石油、电力、轻纺等国民经济各行业所用装备提供加工方法。

接着，以机械产品设计制造的全过程为例，讲解材料选择-设计-工艺-制造-检验工艺闭环流程，强调工艺是制造企业的核心技术，能把设计与制造联系在一起，将设计图纸变为实际机械装备，让学生认识到工艺（金属工艺学）的重要性。

最后，说明本课程涉及车、铣、刨、磨、钻、铸、锻、焊等冷热加工工艺，内容广，且新概念和名词术语多，综合性特别强；另外，除了课堂理论教学，还有金工实习，实践性强，理论与实际紧密联系；所以学习方法没有捷径，只有勤记笔记，加强记忆。

这样能够激发学习兴趣，让学生知道《金属工艺学》重要性，知道学什么和如何学。

（二）引入虚拟现实教学

在我校金属工艺学教学中，课程教学前都要安排几周的金工实习，锻炼学生动手能力、培养对本课程的感性认识，为课堂理论教学建立基础。但是教学与实习间隔一学期，学生把实习内容几乎全忘记了，课堂理论学习比较费力。另外，实习过程中，学生动手操作机会不多，靠老师表演的方式让学生学习，是一种被动的实习，效果不佳。多媒体教学通过把与金属工艺学相关的动画、图片及生产录像带入课堂，配合教师讲解，使得复杂的金属工艺学教学变得直观；但是学生只能粗略了解相关原理及工艺过程，理解不深刻。

虚拟现实可以模拟出逼真的实际环境，人可以与这种虚拟环境交互，实现学习和技能培训，交互性和沉浸感很强。比如通过虚拟现实建立逼真的铸造工厂生产模拟环境，学生身临其境地在模拟环境下进行实际操作，能够直观地掌握芯砂配制，制芯，砂芯烘干，造型、下芯、合箱操作，浇注，落砂，清理等工艺操作过程，更有利于激发学习兴趣、深刻理解教学内容、提高教学效果。另外，可以将虚拟现实与网络技术结合，构建虚拟现实教学平台，在任何时间和地点，学生都可以进行学习，提高学习的灵活性。因此，将传统教学模式与虚拟现实结合起来，可实现金属工艺学教学模式的突破。

（三）合理组织课堂教学活动

上课前，先总结上次课的重点内容，然后导入本次课的核心内容，可采用案例方式导入，激发学习兴趣。如在讲“金属切削机床的基本知识”时：通过介绍世界著名的“东芝事件”，说明机床的重要性，让学生深刻了解机床作为工业装备的母机，对经济、军事等的重要意义。如在讲“铸造”时，通过介绍古币、青铜剑、青铜鼎、永乐大钟、中华世纪钟等著名历史文物，说明铸造技术悠久历史以及普遍应用。讲课过程中，重视课题提问和随堂测试，以便及时了解教学效果，根据反馈及时调整，使学生掌握课程知识。下课前，归纳本次课的知识要点，以便帮助学生整理思路。

（四）加强实践环节

金工实习是《金属工艺学》课程的最重要实践环节。由于学生没有预备专业知识，无法准确把握实习的重点，部分同学看热闹，少数会认真实习，还有部分学生怕苦、怕累，不愿意动手，实习仅仅是停留在了解操作过程的表面功夫上。为了解决上述问题，提出了以下措施：

1. 做好知识准备，保证实习顺利开展。将课堂理论教学与实习都安排二年级第一学期，这样可利用理论课向学生传授相关知识，学生根据不同实习内容做好准备工作。

2. 发挥学生的主观能动性，保证实习顺利开展。针对不同实习内容，给学生提出相关问题，让他们带着任务和问题实习，积极动手，主动请教工人师傅，主动寻找答案。

3. 完善考核方式，包括：考勤、实践表现、书面总结材料等。

另外，在大三生产实习可以加入关于金工的相关内容，利用蹲厂驻矿的实习机会，虚心请教工人师傅，加强金工知识的理解与掌握。

（五）完善考核内容

金属工艺学涉及内容广，知识点繁多，为了加强知识点的记忆，编制习题册，供学生课前预习、课后复习用；为了推进教考分离的实施，编制试卷库；传统只以理论考试来衡量教学效果、评价学生成绩，今后要通过理论考试、课后作业和实习成绩三方面进行综合评价。

三、结束语

《金属工艺学》是一门综合性、实践性很强的专业基础课，不易上好。以上讨论的关于《金属工艺学》课程教学工作的几点研究，仅供参考。为了提高金属工艺学教学效果，需从学生兴趣出发，利用现代的教学方法，理论联系实践；更需在实践中不断探索、总结、实践，找出一条合适之路。

参考文献

[1]管晓光，王永东，郑光海，等. 提升《金属工艺学》本科教学质量的改革与探索[J]. 黑龙江教育（理论与实践），2016（Z1）：85-86.