“环保机械制造技术”课程教学方法探析

肖波　杨百忍

[摘 要]应用能力培养是高等院校工科类专业教学质量的重要体现之一。以培养学生的实践和创新能力为目标， 对环保设备工程专业课程“环保机械制造技术”课程的教学内容、教学方法、教学手段进行分析整理，引入多样化的教学形式，进行该课程教学方法的优化探索与实践。

[关键词]教学方法 教学改革 实践能力 创新能力 环保设备

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）15-0091-02

“环保机械制造技术”课程是面向环境工程与科学学院环保设备工程专业本科生而开设的一门重要的工程应用性极强的专业主干课程。在教学中我们发现，学生对本课程中的一些细节问题掌握不够扎实，在机械制造的原理及应用方面，掌握的基础知识较为薄弱。所以，需要增加和强化相关机械基础知识的教学内容，以达到较好的教学效果。教师在授课过程中，还需要注重环保设备制造教学内容的前沿性，将相关最新研究成果以及世界先进的环保设备技术引入课堂教学，如污泥浓缩脱水一体化设备、曝气生物滤池、膜分离设备、超临界水氧化设备等，以开拓学生的视野，引导学生对课堂知识进行应用和创新。

一、引导学生主动学习和创新思维

对于当前本科院校的在校大学生，教师不仅需要在课堂上讲授好理论知识，更需要培养学生在课外去获取更多相关知识的意识和能力，使之学会应用理论知识解决实际工程问题。“环保机械制造技术”课程的授课教师需要引导学生对课堂知识提出问题，通过指导学生分析和解决相关问题的过程，让学生更好地掌握更多的机械制造知识，弥补学生基础知识上的不足。

在课堂教学中，授课教师在对知识点进行讲解的同时，要拓展课堂知识的应用，通过对相关实际问题案例的解决方案的分析，引导学生创新思维。例如，在工件材料对刀具切削性能的影响问题上，要求学生对零件材料的切削加工性进行分析，为此，需要学生根据材料类型和生产类型，通过不同的指标组合来判断材料和零件的切削加工性。

课堂讨论是学生能够最直接参与教学过程的方式。在课堂教学中，教师可以根据教学内容，选择合适的案例让学生进行课堂讨论，培养学生应用理论知识的能力。例如，在讲授“机械加工工艺规程的制订”这一章内容时，教师可通过生产企业提供的零件图纸，组织学生分组编制加工工艺，然后各组间谈论所采用工艺的合理和不合理之处，共同参与提问和评分环节；通过问题的发现和分析，有利于学生学习应用理论知识去解决实际生产问题的过程和方法，在轻松的课题氛围中进行互动，激发学生的主体意识，让学生各抒己见，互相学习，共同进步；通过课堂讨论，使学生对理论知识的理解更加深入，既能提高学生解决实际问题的能力，又能改善学生的语言表达水平。

二、利用现代化教学，丰富教学内容，培养学习兴趣

相对于机械类专业学生，环保设备专业学生的机械类基础知识较差，需要在教学中补充大量的背景内容。但是想在一门课程中，增加很多的额外教学内容，会激化课时的不足与教学信息量的急剧增加之间的矛盾。能够根据任课课程的特点，有效、合理、灵活地使用现代化教学设备是大学教师需要具备的基本教学能力之一。教师在课堂教学中可采用现代化教学手段，充分利用投影仪多媒体等现代化设备，根据教学内容制作PPT课件，减少板书消耗的时间，从而使学生可以在有限的课堂教学时间内获得更多的信息量，提高课堂教学品质和教学效率；制作具有专业特色的多媒体PPT课件，其中包括将理论知识的文字图表转换成学生眼球易于接收的大量自制Flash动画和视频，使抽象的理论知识变得简单，使学生易于理解、掌握和运用，有效地激发了学生的学习兴趣，提高了課堂教学的效率和效果。如在讲解“CA6140卧式车床及其传动系统”时，可借助有关的教学视频，将车床各主要结构的传动过程清晰展示给学生，通过零件加工的实际过程，营造现场氛围，将抽象的文字性知识转化为易于感受的图像，使课堂教学内容更生动和直观，学生容易掌握机床的构造原理；同时，可以培养学生的学习兴趣，引导学生课后自主学习，对书本上的理论知识进行理解和吸收消化。课题组也建立了“环保机械制造技术”课程的交流网站，利用网络的便捷，增加课后互动环节，建立在线学习群，有助于对学生的延续教学，可以对基础课程要点和知识难点进行复习和深化，促进学生的理解和掌握。在课外时间进行交流，有利于贯彻因材施教的思想，促进学生个性的发展。通过视频讲课，可以使学生把握课程的大体内容；通过PPT课件共享、视频文件上传、作业批改和网上交流等形式，可以实现课堂外的教育。

三、推导公式简化，注重问题解决

“环保机械制造技术”课程特点是公式推导过程多，包括部分基础性公式需要学生去记忆细节和理解掌握。其中，大量的一般公式只要求学生知道怎样正确使用，不需要去死记硬背。在课堂教学中要将公式的演绎与推导过程进行简化，概念准确即可；要更注重公式在实际生产中的应用，突出重点、讲透难点，将教学重心放在分析、解决实际生产问题的思路和方法上。通过解决实际问题过程的案例教学，减少非关键理论点的讲授时间，增加问题解决的练习和公式的实际应用分析。例如讲解“定位误差分析与计算”时，通过图解得到工序基准的两个极限位置后，可以直接给出定位误差公式，而不对该定位方式的过程进行推导，将课堂时间放在如何应用公式解决实际工程问题的讲解和讨论上。定位误差公式中均包含工件和定位元件的本身加工误差，根据课本上的理论知识，提高定位元件和工件的切削加工精度，就可以减小类似的定位误差；但从实际生产需要的角度看，还要考虑生产效率和加工成本之间的权衡，将定位元件的精度提高就可以满足生产需求，在不增加生产成本的同时保证工件质量。结合机械制造过程的案例教学有利于培养学生解决生产企业实际加工问题的能力。

四、在实践教学环节中强化理论知识

由于“环保机械制造技术”课程教学内容多、任务重、实践性强、学时不足的特点，可以将机械制造技术的基本概念、常用加工方法及装备等教学内容在工厂实习中结合零件的实际加工过程进行讲授，在满足实践教学需要的同时，有效地解决了教学内容丰富与学时有限之间的矛盾。可以把课堂理论与机械制造项目实践有机地融合在实践教学过程中，例如，通过指导学生去分组完成一些钻加工专用夹具和铣加工专用夹具零件的制造和装配，使学生更直观地理解定位原理、定位元件的选择、夹紧装置的应用和机床夹具的设计要点。课堂教学与实践教学的有机结合，使学生能够较好地掌握各种切削加工手段和机械制造过程的基础知识，为环保设备相关专业的学生补充了相关基础知识，可以帮助教师在“环保机械制造技术”的课堂讲授中取得更好的教学效果。

五、把科学研究活动引入课堂

要通过大学课堂教学来培养社会需要的应用型创新人才，就必须将科研与教学相结合。许多创新性科技成果在问世之前，都要经过长期的知识积累，只有通过实践、认识、再实践、再认识的漫长发展过程才能获得成果。研究性的实践活动能有效地提高学生分析、解决理论和实践难题的能力，并培养学生的团队合作精神。教师需要紧跟世界先进制造技术的发展，要有新颖的研究课题和教學内容，要在课堂教学过程，把世界上的最新科研成果和传统制造技术的教学内容结合起来，给学生进行专门讲授，对关键技术和关键技术形成过程中难点的解决方法、手段进行重点介绍，尤其要介绍研究者特有的思维方式、关键创新点和经历的挫折。通过引导和组织学生参加与课程相关的课题研究，将科研与教学有机结合，让学生把课堂上获取的理论知识应用于科研活动中，不仅可以激活学生的思维、开阔学生的眼界、提高学生的动手能力，而且还可以增强学生对“环保机械制造技术课程”的学习兴趣，对提高学生分析问题和解决问题的创新能力以及培养学生的创新意识起到了很好的作用。

六、结束语

通过课程组教师的不断努力，“环保机械制造技术”课程在教学探索和实践中取得了较大的成功。作为环境学院环保设备工程专业的核心主干课，在二级学院和学校内起到了一定的示范作用，因此，今后课程组还应继续努力做好课程建设工作，争取更上一个新台阶。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 丁金福， 虞付进， 李永鲜， 陈卫增. 机械制造技术课程设计教学探索与实践[J]. 实验技术与管理， 2009（10）.

[2] 张树仁， 刘薇娜. “机械制造技术基础”课程教学方法的探索与实践[J]. 中国大学教学， 2012（10）.

[3] 李杰.案例教学法在机械制造基础课程教学中的应用研究[J]. 制造业自动化， 2012（6）.

[4] 李峰， 吴波， 曹建树， 蔡晓君， 赵杰. 基于真实工程环境下的“机械制造技术基础”实践教学改革[J]. 实验室研究与探索， 2012（8）.

[5] 钟相强， 于华， 朱协彬， 梁利东. 《机械制造技术基础》课程体系改革与立体化教材建设[J]. 机械管理开发， 2013（1）.

[责任编辑：覃侣冰]