田治坤,谭晓芳,刘 伟
(湖南国防工业职业技术学院,湖南 湘潭 411207)
金属材料与热处理是装备制造类专业学生必修的一门职业技术能力课,为后续的专业课程奠定基础。但是课程中名词概念较多,较为抽象和枯燥,学生学习兴趣不高,教学效果不理想。高职院校是专业技能型人才培养的重要基地,其主要特色就是在校期间,学生需要在实训过程中培养动手能力,有效强化学习意识和实践意识,从而有效提升就业竞争力。而实验室或实训室则是进行实验教学的基本场所,实验室是教师开展科研,为社会提供技术服务的重要场所,也是迎评促建工作的迫切需要。因此,湖南国防工业职业技术学院作为一所规模正在逐年扩大的省属公办全日制普通高等职业学院,针对人才培养方案,建设一个与课程配套的金属材料与热处理实验室是至关重要的。文章结合金属材料与热处理实验室的建设,为今后的发展方向提出几点建议。
目前,学生只限于理论知识的学习,还未能进行实验操作,教学效果不显著。因此,应该增加资金投入力度,购置一定数量,性能优良,能满足学生基本认知需要的实验仪器,可以通过设置实验教学和实验室建设工作改革研究专项资金项目,同时也可以增加实验室仪器对社会服务收益作为实验室建设的资金。根据金属材料与热处理实验教学要求,完整的金属材料与热处理实验内容包括:硬度实验,冲击实验,二元合金相图(热分析法)的测定,碳钢的成分、组织、性能分析,碳钢的热处理,铸铁显微组织分析和有色金属合金的显微分析等。涉及到硬度试验机,拉伸试验机,三用摆锤冲击试验机,电炉,金相显微镜,箱式电阻加热炉等仪器设备。首先,通过实验教学,学生的眼界得到了拓展,同时动手能力也得到了提高。其次,教师有了进行科研的客观条件,自我专业发展的愿望得到了满足,钻研教学的积极性得到了提升。再次,校内企业生产工艺环节的完成以及产品性能的检测和优化更加方便。
由于教学大纲的制定、实验场地的限制、经费的有限等因素,有些大型设备学校是没有办法也没有必要纳入实验室建设计划中的,局限于课堂上有限知识的学习,了解热处理在企业实际生产过程中一些“土办法”,掌握热处理的具体流程,清楚课程在机械制造过程中的地位和重要性。将实验室转移到厂区,节约了场地和成本,弥补了实验室设备不足的局限性。对于企业,可以将工艺优化的工作交给学生,节约时间和成本。真正实现了产教融合的理念。
教学、科研、服务社会已经成为现代大学的三大职能。社会服务和创收是高职院校必须履行的职责。校内企业以及校外小型企业缺少部分热处理设备和检测设备,并且部分院校实验设备不全,大量企业人员和学生急需寻找实验场所。因此,针对当前的社会需求,我们应该抓住机遇,充分利用实验室资源,面向社会开放,进行有偿服务,这样既可以提高仪器设备的使用率、实验室的知名度,建立与其他院校和企业的良好关系,还能让实验室创收,提高实验室的整体收入。充分利用好实验室资源,推进校企合作,实验室为企业的材料性能的优化提供技术条件,同时企业更好地为学校提供实习基地和就业岗位,从而学校与企业建立长期良好的合作关系,实现共赢。
金属材料与热处理虚拟实验室是基于局域网络LAN(LocalAreaNetwork)的实验系统,根据金属材料热处理真实实验的操作过程、知识结构和实验管理要求搭建的虚拟实验的系统。它的主要工作包括平台的搭建、功能模块定义、数据库建立和虚拟实验实现等。传统的金属材料与热处理实验由于存在设备投入大、实验耗时长、消耗费用大、过程有一定危险性等问题,使实验的实施受到一定限制。随着学校规模的扩大,学生数量的增多,一人动手,多人观摩成为主要问题,学生的动手能力受到限制,多媒体教学这时发挥了极大的作用,利用平台具有优越的交互功能,可以将图形、文字、符号、图象、动画、声音、视频整合在一起,使实验的实施具有高效性、趣味性和可创造性。结合高职学生的特点,借鉴由软件技术和网络技术支撑和发展起来的虚拟实验技术,建立局域网络下的金属材料与热处理虚拟实验平台(虚拟实验室),弥补了热处理实验耗时长,费用大以及具有一定危险性的缺点,提高学生的学习兴趣,使学生都能动起手来,实现信息化教学,结合实验室和实验基地的学习和观摩,强化学习效果。
目前,承担金属材料与热处理课程的专职教师数量较少,了解实验内容和操作规程的人员不够。因此,建立一支一定数量的专业教师队伍,承担课程理论教学以及实验教学任务是非常有必要的。同时,实验所使用的设备较贵重,部分实验存在危险性,因此,为了减少设备的损坏,降低维修开支,避免不必要的人员伤亡,必须制定一套合理规范的实验室管理制度,包括实验室安全制度,实验室开放制度,学生实验守则,实验设备操作守则,实验室库房管理制度等。
实验室是高校实验教学和培养人才的重要基地,高职院校必须加强实验室建设,才能提高教学质量,为社会打造合格的高素质高技能人才队伍。实验室建设是个较为漫长的过程,所谓万事开头难,作为职业院校,重要的是把基础打好,在建设的路途上扎扎实实,一步一个脚印,逐步完善实验室设施与管理制度,从增加实验室投入,建立企业实验基地,提供社会服务,构建虚拟实验室以及加强师资建设、制定实验室管理制度五个方面入手,力争打造成为产教融合、理实一体并且融合信息化手段的金属材料与热处理实验室。