教学研三位一体改进新型士官专业课教学
2020-06-08徐雪峰肖洁曹清国
徐雪峰 肖洁 曹清国
摘 要 适应航空产业大发展形势,根据新型士官人才培养需要,对“飞机钣金成形原理与工艺”课程进行教学改革。整合多课程教学内容,扩充学科前沿知识,优化课程教学体系;组建教师教学团队授课,发挥团队每个人优势;采用线上+线下混合模式教学,扩展授课空间;将教师科研融入教学,教、学、研三位一体,推进课程建设,教学水平和质量有了明显提高。
关键词 飞机钣金成形原理与工艺;新型士官;团队授课;混合教学
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2020)04-0087-03
Teaching Reform of Professional Course for Sergeants by Inte-grating Teaching, Learning and Researching: Taking Teaching of
Fundamentals and Processes of Sheet Forming of Airplane Part as Example//XU Xuefeng, XIAO Jie, CAO Qingguo
Abstract According to the needs of talent cultivation for sergeants, the teaching of the professional course for sergeants has been reformed. Taking the teaching of Fundamentals and Processes of Sheet Forming of Airplane Part as an example, the contents of several courses have been integrated while the advanced and front knowledge was concerned, so the course has been optimized in con-tents and the teaching system has been improved. A teaching team with 5 teachers has been assembled which aimed to a fully professio-nal expertise of their own work. The Blending Learning with on-line or off-line teaching expanded the teaching space. Meanwhile, the teachers integrated their scientific research into teaching. So the tea-ching, learning and researching are trinity, complementing with each other. The level and quality of teaching have been significantly im-proved.
Key words fundamentals and processes of sheet forming of airplane part; sergeants; team schooling; blending learning
1 引言
自2012年起,响应服务“军民融合”国家战略,实现“海军强国”梦想,南昌航空大学飞机制造技术专业被列入首批定向培养直招士官生,每年招收两个班近百人。士官生的院校教育重在发挥奠基和“加油站”的作用,突出对其能力提升、知识拓展、职业技能培养,打牢士官人才职业素质的发展基础[1]。但因直招士官兼具学生和预备役的特殊性,学生在学习时间、学习能力等方面存在一定的不足[2],教学效果往往不是特别理想。
以“飞机钣金成形原理与工艺”为例,该课程是飞机制造技术专业的主干核心课。目前全国高校开设飞机钣金成形类专业课程比较少,课程内容涉及面广,专业术语多,而且难以理解;教授过程中偏重理论教学,工程应用实践较少,教学内容也存在知识陈旧、更新缓慢等弱点[3]。因此,为满足新型士官人才培养需求,对“飞机钣金成形原理与工艺”课程教学内容进行重构,针对士官生学情,弱化理论推导,加強实践应用实例讲解,增加对先进钣金成形技术内容的扩充,使课程内容既具基础性又保持先进性,为士官生服役后可能从事的机务维修工作打下基础。优化课程教学体系,重构教学模式,提高课程体系理论联系实际的能力,及时地将教师的实际科研成果尤其是军民融合研究成果引入教学,深化和更新教学内容,使课程教学内容与钣金成形先进技术相适应[4],满足为海军国防培养高质量技术型专业人才的需求。
针对直招士官生培养目标,围绕培养学生实践操作能力为主,对“飞机钣金成形原理与工艺”课程进行建设。如图1所示,针对课堂教学、实践教学、考核体系以及创新创业训练四部分进行改革实践,针对士官生理论基础薄弱、平时体能训练多、学习精力不集中等特点,在教学内容、教学模式、教师设置上都有新的尝试。通过改革与实践,完善学生的知识结构,提高学生学习主动性和积极性,全面提高学生的综合实践能力,分层次进行学生创新能力训练,使整个教学过程更符合职业教育教学规律。
2 重构课程内容,适应人才培养需求
重点培养学生从事飞行器钣金零件加工和成形工艺设计能力,巩固在学科基础课中获得的基础理论和专业知识,为后续的专业课程设计、毕业实习和毕业设计奠定基础。飞机钣金成形是金属塑性成形原理、航空新型材料与飞机钣金工艺等在飞机零部件成形中的应用[5]。本课程内容包含金属塑性成形理论、钣金工艺及模具设计、钣金成形设备及发展、钣金成形数字化制造等五个部分,如图2所示。
3 组建课程教师团队,分模块团队授课,拓宽学生视野
由图2可以看出课程内容涉及知识点非常多,覆盖领域很广,且专业性非常强、难度很高。如果让某一个教师承担全部授课内容,对他的教学压力也非常大。专业根据课程内容以及教师的专业背景和特长,组建六人教学团队,按原理、工艺、数字化、实验分模块,每个教师承担一两个模块的教学任务,既分工又合作,统一教学目标。针对士官生理论基础薄弱,就业后实践动手能力要求高的特点,重新规划教学内容,删减金属塑性成形力学理论计算部分内容;针对飞机钣金成形这块,只保留航空关重件(管、板、型材)塑性成形基础理论,减少理论推导授课,充分发挥教师团队每个成员的专业特长,利用团队中教师在各个研究领域的科研经验,给学生传授更多工程应用实践实例,共同完成课程的教学。
与传统的单兵作战教学模式相比,分模块团队教学充分利用教学资源,发挥教师团队的优势,拓展学生的思维和视野[6]。通过教师团队教学,学生有更多的机会接触多技术的前沿知识,有利于培养创新精神和创新能力,同时为团队中的教师提供了更多的学术交流的机会。
4 基于工程案例,采用线上+线下混合教学模式,提高教学质量
由于“飞机钣金成形原理与工艺”教学内容专业性强,专业教材少,教材知识更新很难跟上技术日新月异的发展。为尽量做到知识与时俱进,除去基本课堂教学,课程组成员积极关注钣金零件成形技术及装备在国内外的最新发展,以讲座形式讲述更多钣金零件数字化制造、信息化发展,钣金设备大型化和整体化设计等领域内知识,使课程内容既具基础性又保持先进性,让学生了解本学科的前沿发展概况,拓宽学生的知识面,激发学习兴趣。
如图3所示,在教学实施过程中,为加深学生对知识的理解,团队对专业知识的授课尽量以工程为例进行案例教学,按照发布任务→完成任务→总结汇报→考核的过程进行讨论、分析、解剖、总结,将理论教学与实践教学结合起来,起到综合训练的目的。直招士官生在平时的学习生活中采用完全军事化管理,内务、体能、军事、思政等教育占用学生近一半的时间,导致学生在专业学习过程中学习精力不足,加上课程专业素养要求高,学生学习积极性往往不高,从而给人留下士官生“高手”不多、“尖子”缺乏的印象。
课程组教师在授课过程中用丰富的视频、专业生产图片等引发学生兴趣,从工程案例出发,引导学生参与课堂,以学习“尖子”为中心组建学习小组,抓住为数不多的“尖子生”,带动小团体,互相帮扶,生生讨论、师生讨论,由点到面,再推及全班,全面提高学生学习积极性,充分发挥学生的主体地位,变被动学习为主动学习,变灌输式教授为讨论式教与学,加强学生的参与性,从而提高教学的质量。
积极建设在线开放网络课程,重视微课制作。微视频、微课件、微作业、微测验等“微”教学手段,不仅丰富了教学方式,更是解决了士官生学习时间不充裕、不连贯的问题。线上学习的引入,增强了教学的生动性和直观性,加深学生对基础理论和关键技术的理解;更是利用了学生的“碎片”时间,体能课间看看视频,睡前刷刷作业,有疑问再发个讨论帖,使学生随时随地都可以学到想学的内容,提高了教学效率。
5 将创新创业教育融入实践教学,指导学生参与竞赛和科研课题
在课程实践方面,通过实习、课设、毕业设计等方式将课程所学延伸出去,使学生能够学以致用。组织学生到航空企业参观,了解典型飞机钣金零件成形过程,增强感性认识。鼓励“尖子”学生积极申报“三小”“挑战杯”等学科竞赛,为今后的创新创业打下基础。课程设计、毕业设计等实践环节积极与教师科研结合,让一部分学生参与其中,通过一系列的科研训练,增强他们分析问题和解决问题的能力,提高学生的科学思维能力,增强他们的动手能力、设计能力、沟通能力等。
如在过去的毕业设计中,有14位学生参与国家基金项目“薄壁铝合金管材缩口热挤压增厚变形行为及组织与性能研究”,八位学生参与了中航产学研项目“三通管液压整体成形技术研究”,六位学生参与横向课题“MY项目导管高效成形技术研究”,涉及飞机钣金成形课程专业知识,分别在基础实验、模具设计、有限元模拟、微观组织研究等多个方面承担自己的任务。每个人虽然都只承担了一部分基础任务,对项目贡献不明显,但能够参与科研,第一手接触到专业实际应用领域并且参与其中,学能致用的专业荣誉感就更强烈。同时,任务目标明确,团队协作,还有教师和学长随时沟通交流,学生的学习积极性高,学习效率更好。
6 重构课程考核和评价体系,强调过程考核,弱化考试性评价
采用线上+线下混合教学后,通过多种渠道、多个方面对学生进行考核和评价,避免“一考定音”。学生成绩分布多元化,包含平时考勤、实验考核、提问和讨论、课程小论文、网络在线学习记录、期末考试等多项。讨论和实验采用小组制评价考核的形式,加强学生之间的团队协作和知识交流;论文考核主要考查学生对课程整体知识的掌握以及对前沿知识的了解;期末考试考查学生对课程基础知识的掌握与理解。从成绩分布看,改革后的成绩评价体系能更综合地反馈学生整个课程学习阶段的学习情况,学生平时学习更加自律,临时抱佛脚的“突击型”考生也明显减少,整体学习成绩稳步提高。
7 结语
本文以培养“思想素质过硬、身体素质过硬、专业技能过硬”强军人才为目的,结合南昌航空大学校情和直招士官生学情,重构教学内容,减少理论推导,扩充先进钣金成形教学,解决课程教材内容陈旧、更新缓慢等问题,适应应用型人才培养需求;重构课程实施环节,组建教学团队,分工合作,发挥个人优势,注重理论与实践的结合,以科研促进教学,教学联系实践,实现教、学、研三位一体,共同发展;利用多媒体教学、网络教学等多种手段结合,开展多元混合教学,优化教学过程,培养学生工程能力,提高学生专业素养,培育学生创新创业精神。
參考文献
[1]汤根沐.构建“三位一体”新型士官人才培养体系若干问题思考[J].高等教育研究学报,2016,39(4):16-19,47.
[2]郭温,李庆,周小勇,等.定向直招士官人才培养方案研究:以液压与气动技术专业为例[J].教育教学论坛,2018(26):82-84.
[3]宋斌,倪士勇,宋新华.飞机钣金手工成形课程改革与实践[J].职业,2016(23):46-47.
[4]孙士平,彭承明,秦国华.飞行器制造工程专业特色化建设研究与实践[M]//Hubei University of Technology, China: Proceedings of 2010 Third International Con-ference on Education Technology and Training(Volume 8).智能信息技术应用学会会议论文集.2010:3.
[5]王晓东,朱健.基于能力项的飞机钣金工培养方案设计[J].才智,2017(23):191-192.
[6]付作立,黄玉祥,朱瑞祥,等.团队教学在本科生创新训练中的应用研究[J].中国农业教育,2015(2):19-22.
项目来源:国家自然科学基金项目“薄壁铝合金管材缩口热挤压增厚变形行为及组织与性能研究”(项目编号:51405219),南昌航空大学创新创业教育课程培育项目“飞机钣金成形原理与工艺”(项目编号:KCPY1807)。
作者:徐雪峰,南昌航空大学,副教授,主要从事航空板材、管材钣金成形技术研究;肖洁,南昌航空大学,讲师,主要从事机械制造自动化、航空宇航制造技术研究;曹清国,南昌航空大学,实验师,主要从事机械制造技术研究(330063)。