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改變理論講授內(nèi)容和形式，寓理論于實(shí)踐教學(xué)之中，改善理論學(xué)習(xí)效果

由于工程材料、鑄造、鍛壓、切削加工、現(xiàn)代制造技術(shù)等知識內(nèi)容很多，如果每一部分都按部就班地進(jìn)行講解，將使得教學(xué)非?？菰铮虒W(xué)情緒很低。為此，根據(jù)教學(xué)條件的不同，可以分別采取以下兩種方式：

1.根據(jù)“課題式教學(xué)”，進(jìn)行課程內(nèi)容的選取

對于教學(xué)條件比較好的單位，可以針對制造過程的各部分理論，分成各個(gè)子課題，分別進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。依據(jù)由簡單到復(fù)雜的原則，以典型工作任務(wù)為主線，設(shè)立教學(xué)課題，由教師指導(dǎo)學(xué)生完成工作任務(wù)和項(xiàng)目。所有理論分別學(xué)習(xí)完成之后，再選擇幾個(gè)典型零件，以各個(gè)小的總課題的形式進(jìn)行，對理論進(jìn)行總結(jié)和整體化。

（1）子課題舉例：切削條件的選擇。例如刀具和切削過程理論中，刀具的幾何角度、材料對切削力、切削熱、加工精度以及刀具的使用壽命等有著直接的影響。為了使學(xué)生對該部分內(nèi)容有著深刻的認(rèn)識和理解，可以設(shè)立項(xiàng)目：切削條件選擇原則。項(xiàng)目名稱：切削條件選擇原則。項(xiàng)目目標(biāo)：通過一系列的切削和測量實(shí)驗(yàn)，分析切削條件對切削結(jié)果（加工精度和刀具壽命等）的影響理論，同時(shí)對理論進(jìn)行掌握。項(xiàng)目實(shí)施過程：以車削外圓為例，在不同的切削條件下，測量切削過程中產(chǎn)生的切削力、切削熱以及切削精度和刀具的磨損情況。切削條件改變項(xiàng)目包括：不同角度的車刀、不同的切削速度和背吃刀量、不同的工件材料。項(xiàng)目分析結(jié)果：通過上述測量結(jié)果，可以得出不同切削條件對切削結(jié)果的影響，在實(shí)際應(yīng)用中可以進(jìn)行合理的選擇了。

（2）總課題舉例———階梯軸的加工。項(xiàng)目目標(biāo)：根據(jù)零件圖，分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用，確定該零件整個(gè)工序內(nèi)容，加工出符合精度要求的實(shí)物。項(xiàng)目實(shí)施過程：教師和學(xué)生采用合作的方式，先通過理論學(xué)習(xí)，對零件進(jìn)行分析，制定工序內(nèi)容，再在機(jī)床上對零件進(jìn)行加工。“課題式”理論教學(xué)法寓理論于實(shí)踐教學(xué)之中，學(xué)習(xí)效果良好。

2.基于教學(xué)效果進(jìn)行課程形式的改變

對于教學(xué)條件稍差的單位，可以采用先視頻、再理論、后實(shí)踐的形式進(jìn)行。以切削條件選擇為例，先通過視頻使學(xué)生具有“切削條件不同，切削結(jié)果也不同”的概念，然后通過理論解釋原因，后根據(jù)理論指導(dǎo)采用相應(yīng)的切削條件，得到預(yù)期的切削結(jié)果。

二、增加實(shí)踐教學(xué)時(shí)，給學(xué)生充分的自主思考及動手機(jī)會

在課程的后增加幾學(xué)時(shí)的實(shí)踐課，由學(xué)生獨(dú)立完成某個(gè)小零件的加工。

1.在教師指導(dǎo)下，完成零件結(jié)構(gòu)、毛坯材料、毛坯制造方法

以及切削工序內(nèi)容制定。為了體現(xiàn)獨(dú)立自主性，加工的零件結(jié)構(gòu)由學(xué)生自己設(shè)計(jì)（所設(shè)計(jì)零件不能過于復(fù)雜，否則加工時(shí)間太長；同時(shí)也不能過于簡單，不能很好地體現(xiàn)本門課程內(nèi)容的全面性和整體性），毛坯材料以及毛坯制造方法由學(xué)生自己決定。工序內(nèi)容的制定相對比較有難度，為防止浪費(fèi)時(shí)間，教師可對其進(jìn)行從旁指導(dǎo)。總體來說，整個(gè)任務(wù)書具體內(nèi)容的確定采用學(xué)生為主、教師為輔的宗旨，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)和做相融合的效果。

2.學(xué)生獨(dú)自完成零件的實(shí)際加工操作

為了使學(xué)生真正感受到制定的工序內(nèi)容對零件結(jié)果的影響，引起學(xué)生對工序內(nèi)容制定過程的重視，零件的實(shí)際加工操作過程由學(xué)生獨(dú)立完成，教師在一旁保證學(xué)生的安全。在加工過程中，會遇到各種各樣課本中沒有的實(shí)際問題，通過對這些問題的解決，可以掌握相關(guān)理論知識及實(shí)踐技能，加深對制定任務(wù)書具體內(nèi)容時(shí)所采用理論的理解，同時(shí)也可以鍛煉學(xué)生解決突發(fā)事件的能力?？傊ㄟ^對機(jī)械制造課程的教學(xué)改革，改善課程知識枯燥、相關(guān)概念難理解、理論與實(shí)踐相脫離的現(xiàn)象，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生解決實(shí)際問題、適應(yīng)社會的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和合作精神。而且在優(yōu)化教學(xué)的同時(shí)，全面提高了教學(xué)質(zhì)量。

傳統(tǒng)機(jī)械制造專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論課程教學(xué)，通常以演示性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生簡單而機(jī)械地重復(fù)老師的操作過程，缺乏思考的意識。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是圍繞實(shí)際問題實(shí)施的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。相對于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了廣闊的思索空間，充分發(fā)揮學(xué)生的想象空間和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在機(jī)械制造專業(yè)中開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生對機(jī)械制造技術(shù)的興趣，提高了學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識、自主學(xué)習(xí)、全面思考和創(chuàng)新的能力。

1.2實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立性

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)只拋出問題，將解決問題的主動權(quán)交給學(xué)生，教師則充當(dāng)導(dǎo)師的角色。由學(xué)生獨(dú)立去查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線、自主分析數(shù)據(jù)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。從而改變學(xué)生在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的被動角色，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程*由學(xué)生自己分析問題、解決問題。

2綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施流程

2.1實(shí)驗(yàn)題目的選定

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的選題既可以是老師某些實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生根據(jù)自身情況來選擇實(shí)驗(yàn)題目，也可以是學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)題目。指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)題目時(shí)應(yīng)該考慮實(shí)驗(yàn)所涉及的理論知識的難易程度、實(shí)驗(yàn)步驟的可操作性、實(shí)驗(yàn)過程的安全性以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的能力。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目直接影響到實(shí)驗(yàn)效果。如果實(shí)驗(yàn)題目太難，學(xué)生無法按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)或者花費(fèi)大量的時(shí)間，這樣學(xué)生容易失去探索客觀事物的興趣；與之相反，如果題目過于容易，不利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對于學(xué)生自擬題目，指導(dǎo)老師要積極協(xié)助并嚴(yán)格審查實(shí)驗(yàn)題目。例如機(jī)械制造技術(shù)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，老師學(xué)生用成形刀具對某成形表面進(jìn)行加工并達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)精度，這就要求學(xué)生具有金屬切削刀具設(shè)計(jì)、機(jī)床操作能力和零件幾何要素檢測知識等綜合素質(zhì)。

2.2實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

確定好實(shí)驗(yàn)題目后，學(xué)生開始查閱文獻(xiàn)，尋找與課題相關(guān)的資料信息，設(shè)計(jì)整套實(shí)驗(yàn)方案，撰寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告等。在討論會上匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案，與同學(xué)和老師展開討論并進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)方案后交由指導(dǎo)老師審閱，指導(dǎo)老師先要鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的大膽而具有創(chuàng)意的方法，然后對于不合理的地方與學(xué)生展開討論并提出修改意見。學(xué)生根據(jù)老師的意見完成終實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，經(jīng)審查通過后便可開始實(shí)驗(yàn)作業(yè)。

2.3實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

實(shí)驗(yàn)的實(shí)施是綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生不但要實(shí)施自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，獲得預(yù)期的結(jié)果，而且還要在實(shí)驗(yàn)過程中修正實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不合理的地方，學(xué)生可能需要多次反復(fù)才能終完成實(shí)驗(yàn)，這一過程是鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力和自主解決問題能力的重要手段。通過綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，既調(diào)動了學(xué)生的主動性、積極性，也鍛煉了學(xué)生的綜合能力。

2.4實(shí)驗(yàn)的結(jié)果

實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生應(yīng)該歸納和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。指導(dǎo)教師組織實(shí)驗(yàn)報(bào)告會，學(xué)生匯報(bào)完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決方法。實(shí)驗(yàn)報(bào)告會上，老師要引導(dǎo)學(xué)生就實(shí)驗(yàn)的一些相關(guān)問題展開討論。這樣可以讓其他同學(xué)了解他人的實(shí)驗(yàn)成果，取長補(bǔ)短。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)有別于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告好采用論文形式，論文形式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫是對實(shí)驗(yàn)過程的再認(rèn)識與提高，有助于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中遇到的問題做進(jìn)一步思考，對沒有達(dá)到預(yù)期結(jié)果的實(shí)驗(yàn)，提出自己的看法和改進(jìn)措施。

2.5成績的評定

在實(shí)驗(yàn)完成后，科學(xué)合理地評定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績既是對學(xué)生實(shí)驗(yàn)工作的肯定，也能使學(xué)生認(rèn)識自己在實(shí)驗(yàn)工作中的不足，是對學(xué)生的鼓勵(lì)與鞭策。實(shí)驗(yàn)報(bào)告答辯是教師檢查和評定實(shí)驗(yàn)成績的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進(jìn)行的一次集中答疑。實(shí)驗(yàn)答辯既不能流于形式，也不能拘泥于形式，師生要認(rèn)真做好答辯的準(zhǔn)備和組織工作。答辯時(shí)，由學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程中所做的工作進(jìn)行描述，闡述在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題以及解決方案，展示實(shí)驗(yàn)成果等，指導(dǎo)教師圍繞學(xué)生的實(shí)驗(yàn)提問、回答和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行點(diǎn)評，評定成績等級。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的成績評定應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)技能和答辯成績?yōu)橹?，兼顧理論知識和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。評定成績要有一個(gè)相對固定的考核標(biāo)準(zhǔn)，要鼓勵(lì)學(xué)生大膽合理創(chuàng)新，創(chuàng)新意識在考核成績中應(yīng)有所體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)的成績由實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)技能和答辯成績?nèi)糠纸M成，其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%，實(shí)驗(yàn)技能占30%和答辯成績占20%。

3實(shí)驗(yàn)的主要問題及解決途徑

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以學(xué)生為本，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展受制于學(xué)生自身素質(zhì)、教學(xué)經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量、指導(dǎo)老師數(shù)量和實(shí)驗(yàn)過程的安全等多方面的因素，使得綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展起來困難重重。為了在教學(xué)資源有限的情況下，有效地推進(jìn)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)行了多方面的改革探索。

3.1綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以選修課方式實(shí)施

機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)作為獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)形式進(jìn)行，主要基于以下因素：先，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對于提升學(xué)生綜合素質(zhì)有大的幫助，但是不能把學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)*寄希望于綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是建立演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的。其次，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的理論知識掌握程度、實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)興趣等因素關(guān)系密切。在同一個(gè)專業(yè)中，學(xué)生能力參差不齊，興趣不一，我們的教學(xué)強(qiáng)調(diào)以人為本，提倡差異化教學(xué)，如果把理論和實(shí)踐能力稍差、學(xué)習(xí)興趣不在本專業(yè)的同學(xué)強(qiáng)拉進(jìn)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，也達(dá)不到很好的教學(xué)效果。第三，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占用包括師資、經(jīng)費(fèi)和設(shè)備在內(nèi)的大量教學(xué)資源，在現(xiàn)階段資源有限的情況下，采用獨(dú)立選修課的形式開展綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是大限度滿足教學(xué)需求的方式。后，機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中需要使用機(jī)床加工零件等，設(shè)備和人員的安全極為重要，然而指導(dǎo)老師數(shù)量有限，他們同時(shí)還要承擔(dān)基礎(chǔ)工程實(shí)訓(xùn)的教學(xué)任務(wù)，選修課的方式能有效地控制學(xué)生人數(shù)來保障實(shí)驗(yàn)過程的安全。

3.2相關(guān)教師共同參與

機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的完成需要理論知識、零件檢測技術(shù)和機(jī)床操作能力，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的老師應(yīng)該發(fā)揮自己的專業(yè)所長，共同參與指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，才能真真切切地、有效地保證教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的，使學(xué)生受益。機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，專業(yè)理論課教師是主要指導(dǎo)教師，負(fù)責(zé)學(xué)生實(shí)驗(yàn)全過程的各項(xiàng)活動，但主要工作是理論指導(dǎo)、方案評價(jià)等工作；實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)員負(fù)責(zé)學(xué)生檢測儀器的使用培訓(xùn)和測試過程的指導(dǎo)，協(xié)助學(xué)生完成測試過程；工程實(shí)訓(xùn)中心的老師負(fù)責(zé)學(xué)生的機(jī)床操作培訓(xùn)和零件加工工程的指導(dǎo)等等。只有多方參與綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)才能保證實(shí)驗(yàn)的順利完成。

3.3重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告會

在綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要十分重視實(shí)驗(yàn)方案評審會和實(shí)驗(yàn)答辯會等與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的各種形式的報(bào)告會。先，實(shí)驗(yàn)報(bào)告會是師生之間交流學(xué)習(xí)的重要形式，報(bào)告會能夠提高學(xué)生的口頭表達(dá)能力，表述清楚，重點(diǎn)突出。其次，利用實(shí)驗(yàn)報(bào)告會，指導(dǎo)老師可以解決學(xué)生中出現(xiàn)的共性問題，既能解決學(xué)生的疑惑也能克服師資力量不足的問題。后，通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告會的交流討論，學(xué)生清晰而完整地了解了其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，在某種程度上說也相當(dāng)于完成了該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)，共同提高。在教學(xué)資源有限的情況下，這種報(bào)告會尤為重要。

4結(jié)語

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是以機(jī)械制造專業(yè)學(xué)科課程體系為基礎(chǔ)進(jìn)行的綜合性實(shí)驗(yàn)，改變了原有各理論課附屬實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)各自相對獨(dú)立、缺乏系統(tǒng)的狀態(tài)，加強(qiáng)了相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系，對培養(yǎng)機(jī)械制造專業(yè)的應(yīng)用型人才的作用十分顯著。通過綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)，學(xué)生的實(shí)踐能力、自學(xué)能力、交流能力和創(chuàng)新能力得到提高。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對學(xué)生的綜合素質(zhì)、教學(xué)資源和師資力量都有較高的要求，工科高校要根據(jù)學(xué)生和學(xué)校的軟硬件條件，有針對性地改革原有的教學(xué)模式，積極探索合適的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以人為本，因材施教，才能充分展現(xiàn)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。