《高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)方法探討

張遠(yuǎn)西，趙樹森，賀占蜀鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

《高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)方法探討

張遠(yuǎn)西，趙樹森，賀占蜀
鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

高壓水射流技術(shù)在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用，由于其具有獨(dú)特的性能∶成本低、易操作、無熱影響等，高校逐漸開設(shè)高壓水射流技術(shù)的教學(xué)課程。針對(duì)高壓水射流技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行了初步探討，提出了具體的教學(xué)方法和改進(jìn)措施，且在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)其能夠使學(xué)生更好地理解和掌握高壓水射流技術(shù)，并超出預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

高壓水射流；教學(xué)改革；方法探討

高壓水射流技術(shù)是一種以水射流為核心并涉及到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、力學(xué)、液壓等多種理論的高新技術(shù)，主要應(yīng)用于切割、破碎和清洗領(lǐng)域。這種技術(shù)在技術(shù)革新、效率提高、節(jié)能環(huán)保等方面能夠發(fā)揮較大作用[1]。在走向制造強(qiáng)國的大戰(zhàn)略下，部分高校順應(yīng)時(shí)代潮流，把高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用作為本科生的選修課程，亦有作為從事射流領(lǐng)域研究的碩士生必修課程。不管作為何種課程，在課程實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)其不能達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)，目前急需探討出其切實(shí)可行的高效的教學(xué)方法。

一、《高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)中存在的問題

（一）課程體系不完善

我國從上世紀(jì)70年代開始應(yīng)用推廣高壓水射流技術(shù)，其后該項(xiàng)技術(shù)逐漸走入高校課堂[2]。高壓水射流作為一個(gè)年輕的新興學(xué)科，目前只有少數(shù)高校開設(shè)有其相關(guān)課程。而且，有關(guān)高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用的課程門類還比較少，處于零星的離散狀態(tài)，課程講授大多局限于課堂教學(xué)，其實(shí)驗(yàn)設(shè)備較少，以上均影響了課程體系的完善，不利于教學(xué)水平的提高。

（二）教材種類少，教學(xué)方法死板

目前，系統(tǒng)的論述高壓水射流技術(shù)的教材并不多，只有薛勝雄、沈忠厚、康燦等版本。雖然各個(gè)版本側(cè)重點(diǎn)不同，例如薛勝雄所著教材側(cè)重于設(shè)計(jì)與應(yīng)用，沈忠厚所著教材側(cè)重于理論，但教師可供選擇的用書空間還是較小。同時(shí)，在以往的《高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)過程中，只采用一本教材，只采用課堂講授的教學(xué)方法，這些都影響了教學(xué)效果。

（三）課程內(nèi)容多，課時(shí)少

該課程的內(nèi)容十分龐雜，以薛勝雄所著教材為例，其分為基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)研究、應(yīng)用發(fā)展三個(gè)部分，包含18個(gè)章節(jié)，集泵、閥、密封、液壓、自動(dòng)化控制等多學(xué)科為一體。且開設(shè)有該門課程的高校，大多把其作為一門機(jī)械工程專業(yè)的選修課，給定課時(shí)較少。這導(dǎo)致教師難以在課時(shí)內(nèi)講授完與高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用相關(guān)的全部內(nèi)容，學(xué)生課程學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)較大。

二、《高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)改進(jìn)措施

（一）增加實(shí)驗(yàn)課程，改革考核方式

這門課程兼具理論性與實(shí)踐性，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)同樣重要。但由于條件所限制，我院只能對(duì)部分知識(shí)點(diǎn)設(shè)置了實(shí)驗(yàn)課程，例如高壓水射流切割實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自己動(dòng)手操作，了解機(jī)器運(yùn)行原理和切割機(jī)理。同時(shí)，改變以往僅靠一張理論試卷來確定成績的考核方式，采用以課堂教學(xué)（占80%），實(shí)驗(yàn)（占20%），考勤（占10%）相結(jié)合的新考核方式。采用后，學(xué)生反映能更好地理解和掌握部分抽象知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。

（二）革新教學(xué)觀念，體系化教學(xué)

我們不能局限于一門課對(duì)應(yīng)一本教材的傳統(tǒng)教學(xué)觀念，這樣不利于教師和學(xué)生對(duì)課程知識(shí)形成一個(gè)較為全面的了解，不利于教師把握其發(fā)展方向和突出教學(xué)重點(diǎn)。以我院本課程教學(xué)為例，在課程教學(xué)中采用體系化教學(xué)，即明確知識(shí)重點(diǎn)、系統(tǒng)講述。首先，本課程涉及到機(jī)械工程領(lǐng)域的內(nèi)容為機(jī)器運(yùn)行原理和切割機(jī)理，因此省略有關(guān)清洗、破碎部分的內(nèi)容。其次，整理不同優(yōu)秀教材資料中相關(guān)內(nèi)容，并以此為課程內(nèi)容講授給學(xué)生。最終，學(xué)生能夠明確地掌握相關(guān)知識(shí)，同時(shí)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

（三）改變教學(xué)模式，互動(dòng)教學(xué)

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中教師一直在講，學(xué)生很少參與到教學(xué)環(huán)節(jié)中。在新的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)下，我們需要讓學(xué)生積極地參與到教學(xué)環(huán)節(jié)中，鍛煉其自主學(xué)習(xí)、科研探索的能力。以我院本課程教學(xué)為例，在教學(xué)內(nèi)容講授完后，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)不同項(xiàng)目或問題，讓學(xué)生以小組為單位自主完成，最終以PPT形式展現(xiàn)給大家，然后大家互相提問指正。通過這個(gè)過程，教師了解到了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度，學(xué)生鍛煉了自己分析問題和解決問題的能力。

三、結(jié)束語

在建設(shè)“雙一流”的大形勢(shì)下，高校教師應(yīng)不斷探索創(chuàng)新教學(xué)方法，使學(xué)生更好地理解掌握所學(xué)內(nèi)容。通過《高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，新的教學(xué)方法能夠提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、師生的互動(dòng)性、課程的教學(xué)質(zhì)量，并超出預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。今后在課程建設(shè)上，將不斷繼續(xù)探索，力爭(zhēng)推陳出新。

[1]薛勝雄.高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[2]蔡紀(jì)鶴.五軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控水射流切割機(jī)的研究與電控設(shè)計(jì)[D].江蘇大學(xué)，2012

[3]張彩利,李寧利,馬士,賓肖慶.《道路工程材料》教學(xué)改革探討[J].教育教學(xué)論壇,2012（8）∶125-126.

賀占蜀（1985-），男，博士，副教授，鄭州大學(xué)，研究方向：高壓水射流技術(shù)。