融合海洋特色的先進(jìn)制造技術(shù)案例式教學(xué)改革實(shí)踐

劉璇,宋秋紅,曹守啟

摘 ? ?要：文章針對(duì)“先進(jìn)制造技術(shù)”的學(xué)科特點(diǎn)及教學(xué)中存在的問(wèn)題，并重點(diǎn)從教學(xué)內(nèi)容整合、案例的精心選擇、完善多媒體課件、融合海洋特色案例及改進(jìn)課外互動(dòng)模式、考核方式和加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外海洋領(lǐng)域?qū)W術(shù)交流等六個(gè)方面探討了“先進(jìn)制造技術(shù)”案例式教學(xué)的實(shí)施策略。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)制造技術(shù);海洋特色;案例式教學(xué)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1002-4107（2015）03-0001-02

一、先進(jìn)制造技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，隨著人類(lèi)對(duì)能源的迫切需求，陸上資源和空間已難以滿足社會(huì)發(fā)展需要，人們已經(jīng)把目光投向海洋，未來(lái)海洋的開(kāi)發(fā)利用將進(jìn)入一個(gè)空前發(fā)展的新時(shí)期。開(kāi)發(fā)利用海洋資源就需要相對(duì)應(yīng)的海洋工程裝備及技術(shù)。對(duì)于傳統(tǒng)的制造技術(shù)，主要依靠手工制造機(jī)械工藝，由于其加工效率低、出廠成品質(zhì)量良莠不齊、已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而采用先進(jìn)制造技術(shù)可以克服傳統(tǒng)制造加工技術(shù)存在的缺點(diǎn)，并使得加工逐步趨近于集成化、智能化。

目前“先進(jìn)制造技術(shù)”是工科院校機(jī)械工程、工業(yè)工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的限選課（選修課）。由于該門(mén)課程覆蓋面廣、內(nèi)容繁雜，教師教學(xué)多以課堂講授為主， 缺乏結(jié)合實(shí)際的案例式教學(xué)、綜合性教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等原因，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中困難重重，教學(xué)效果不夠理想。

先進(jìn)制造技術(shù)課程教學(xué)目前存在的問(wèn)題如下：（1）學(xué)時(shí)少，涵蓋信息量大。教師面臨著如何結(jié)合本校辦學(xué)模式和本專(zhuān)業(yè)學(xué)生深造和就業(yè)的需要來(lái)重新組織、整合教學(xué)內(nèi)容的難題。（2）先進(jìn)制造技術(shù)是一門(mén)動(dòng)態(tài)的、不斷吸收高新技術(shù)發(fā)展的技術(shù)，大多數(shù)教師受到現(xiàn)有教材的限制，無(wú)法在授課過(guò)程中及時(shí)融入先進(jìn)制造技術(shù)的最新發(fā)展現(xiàn)狀[1]。（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)備匱乏，無(wú)法通過(guò)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)加深學(xué)生對(duì)理論授課內(nèi)容的理解。（4）課件制作難度大。先進(jìn)制造技術(shù)內(nèi)容繁雜，涉及多種先進(jìn)制造工藝、原理、加工過(guò)程及應(yīng)用。授課過(guò)程中僅采用文字結(jié)合圖片講解是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。（5）很多高校教師基本還是采取灌輸式的教學(xué)方法，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的目的。（6） 現(xiàn)有的教材內(nèi)容繁雜，相對(duì)陳舊。

上海海洋大學(xué)是一所有百年辦學(xué)歷史、技術(shù)實(shí)力雄厚、特色鮮明，特別在海洋科學(xué)與工程、海洋漁業(yè)、海洋信息等學(xué)科具有較強(qiáng)的教學(xué)與科研水平。近年來(lái)，工程學(xué)院在海洋工程材料、海洋工程裝備、海洋可再生能源的研究和應(yīng)用方面取得了突破性進(jìn)展。如何寓研于教，不斷探索和總結(jié)教育教學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，提高教學(xué)質(zhì)量是我們所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。

二、“先進(jìn)制造技術(shù)”案例式教學(xué)策略

（一）整合教學(xué)內(nèi)容

精選目前海洋工程裝備制造中最前沿的技術(shù)，分大類(lèi)，然后從每大類(lèi)中再挑選出此類(lèi)技術(shù)中最前沿、最先進(jìn)的技術(shù)，以此為主題，廣泛收集相關(guān)案例資料的最新研究成果，及時(shí)補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的前瞻性，最好從中國(guó)期刊網(wǎng)上或elsevier上下載科技文獻(xiàn)以備參考，同時(shí)可以參加一些大型的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品展覽會(huì)來(lái)拓寬視野并積攢素材。

（二）選擇案例資料

從眾多案例資料中挑選出最相關(guān)且淺顯易懂的案例，激發(fā)學(xué)生對(duì)海洋工程裝備等相關(guān)內(nèi)容的興趣，逐漸過(guò)渡到所要講授的某項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，同時(shí)需要從先進(jìn)制造技術(shù)的重要性、用途等方面對(duì)學(xué)生加強(qiáng)引導(dǎo)，讓學(xué)生在課堂上積極參與思考，并結(jié)合教師課堂教學(xué)談?wù)勛约旱母惺芗氨竟?jié)課的收獲，比如先讓學(xué)生自己針對(duì)該項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用條件、加工成本、加工質(zhì)量及效率等各個(gè)方面進(jìn)行討論[2]。學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)去學(xué)習(xí)，這一輸入到輸出的過(guò)程既鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，又充分調(diào)動(dòng)教與學(xué)雙方的主動(dòng)性，使得學(xué)生在討論交流中獲得更多的啟發(fā)，并學(xué)會(huì)去思考問(wèn)題;同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在課下查閱相關(guān)文獻(xiàn)，提前做好功課，帶著問(wèn)題來(lái)聽(tīng)課，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（三）完善多媒體課堂教學(xué)課件

制作案例的教學(xué)課件，要包含海洋類(lèi)技術(shù)的定義原理、海洋工程樣件的制備、設(shè)備的選擇、加工過(guò)程、檢測(cè)等，并盡量多地利用相關(guān)的圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻來(lái)吸引學(xué)生的眼球，使學(xué)生更加清楚全面地了解整個(gè)零件的加工過(guò)程;在課前備課時(shí)，要大量查閱相關(guān)內(nèi)容，挑選有用的信息，特別是具有應(yīng)用性和市場(chǎng)潛力大的先進(jìn)制造技術(shù)及時(shí)添加到教學(xué)內(nèi)容中，從而讓學(xué)生從高層次、新角度來(lái)認(rèn)真對(duì)待這門(mén)課;在進(jìn)行課件設(shè)計(jì)時(shí)，將涉及的相關(guān)信息巧妙地融入到課件中來(lái)，并注意與課本知識(shí)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)播放與先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的視頻，讓學(xué)生更加深刻地了解先進(jìn)制造技術(shù)在海洋工程方面的運(yùn)用。

（四）融合海洋特色的案例及改進(jìn)課外互動(dòng)模式

21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，面對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)這一不斷成長(zhǎng)的新興市場(chǎng)，世界各國(guó)都在積極發(fā)展相關(guān)裝備，加快海洋資源開(kāi)發(fā)和利用已成為世界各國(guó)發(fā)展的重要戰(zhàn)略取向。首先需要對(duì)海洋工程有關(guān)教材進(jìn)行修訂，并圍繞研究主題發(fā)表較高質(zhì)量的研究論文，給同類(lèi)高校相同或相近專(zhuān)業(yè)建設(shè)提供參考經(jīng)驗(yàn)。其中實(shí)踐環(huán)節(jié)可通過(guò)購(gòu)買(mǎi)相關(guān)精密器材比如超短激光器，并開(kāi)設(shè)實(shí)踐課程，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析試驗(yàn)結(jié)果的能力，所獲的試驗(yàn)結(jié)果又可作為新的案例應(yīng)用于教學(xué)中，這就是將理論環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，從而形成了課程的教學(xué)體系;同時(shí)為了彌補(bǔ)課上教學(xué)學(xué)時(shí)不足這一缺陷，可借助數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)師生課外互動(dòng)這一教學(xué)方式[3]，使教學(xué)過(guò)程得以繼續(xù)延伸，以數(shù)字化的形式在整個(gè)教學(xué)網(wǎng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)資源共享、教學(xué)互動(dòng)，適應(yīng)多層次教學(xué)的需求，進(jìn)而提升教學(xué)質(zhì)量。

（五）改革考試方式

增設(shè)案例考試環(huán)節(jié)。給定主題，學(xué)生自己尋找案例，主動(dòng)查閱文獻(xiàn)并制作課件進(jìn)行講解，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科技文獻(xiàn)的閱讀和理解能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫(xiě)綜述打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);同時(shí)，每位學(xué)生都需對(duì)本課程的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，比如以5分制的方式，以小紙條的形式給任課教師打分，同時(shí)可提出對(duì)課堂教學(xué)具有建設(shè)性的意見(jiàn)，教師可根據(jù)學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)來(lái)反映出學(xué)生對(duì)本課程的參與程度，將其作為考核學(xué)生的一種方式[4]。同時(shí)考試的形式可采取課堂討論、小組成員演講、布置大作業(yè)、文獻(xiàn)查新等形式，根據(jù)具體情況按照一定比例來(lái)決定學(xué)生本課程的最終成績(jī)，可避免僅憑一張?jiān)嚲淼姆謹(jǐn)?shù)來(lái)評(píng)定和決定學(xué)生對(duì)本課程的掌握情況。

（六）加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外高校的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，以跟蹤海洋工程領(lǐng)域制造業(yè)的最新發(fā)展

目前，以上環(huán)節(jié)已經(jīng)基本完成。通過(guò)兩輪授課，學(xué)生評(píng)測(cè)成績(jī)?cè)?0分以上，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改善了機(jī)械類(lèi)課程枯燥乏味、授課效果差的現(xiàn)狀。學(xué)生普遍反映對(duì)于海洋工程裝備有了較深的認(rèn)識(shí)，已經(jīng)意識(shí)到所學(xué)的知識(shí)對(duì)于中國(guó)海洋業(yè)發(fā)展的重要性，大家眾志成城，信心百倍地做好了投身海洋事業(yè)的準(zhǔn)備。

結(jié)合本校辦學(xué)模式和本專(zhuān)業(yè)學(xué)生深造和就業(yè)的需要，在先進(jìn)制造技術(shù)授課內(nèi)容中引入海洋裝備先進(jìn)制造技術(shù)。不僅可豐富學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，增強(qiáng)其專(zhuān)業(yè)技能，而且可將一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲欣砟罟噍斀o學(xué)生，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)，并樹(shù)立一種推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展的光榮使命感。探索案例教學(xué)方式，取代傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高授課質(zhì)量，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生在課堂上去思考問(wèn)題，并進(jìn)行細(xì)致討論，充分調(diào)動(dòng)教與學(xué)雙方的主動(dòng)性。將實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，加深對(duì)海洋工程裝備等相關(guān)知識(shí)的掌握，注重海洋工程領(lǐng)域人才的培養(yǎng)。

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