對于提高《鑄造設備》課程教學質(zhì)量的思考

張 琳

（山東大學材料科學與工程學院，山東濟南 250061）

鑄造設備、合金、工藝是鑄造學科最重要、最基礎的專業(yè)內(nèi)容。國內(nèi)工科院校中絕大多數(shù)鑄造專業(yè)均開設此三門課程。近年來，由于更加注重對本科院校學生素質(zhì)培養(yǎng)和基礎課的學習，專業(yè)課課時量得到了很大壓縮，以鑄造設備課為例，由五年前的50多課時減少到現(xiàn)在的30課時。但是工科專業(yè)課大多具有內(nèi)容龐雜、抽象、枯燥的特點，給老師的教學工作和學生的學習帶來了較大的難度，如何在更有限的時間內(nèi)提高專業(yè)課的教學質(zhì)量已成為高等院校培養(yǎng)卓越工程師人才面臨的重大挑戰(zhàn)。因此，本文以《鑄造設備》課程的教學為例，結合作者多年來的教學經(jīng)驗進行思考，淺談對大學工科專業(yè)課的教學改革的一些見解。

1 加強實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)情景教學

工科院校本科期間的課程安排中，大多會設置金工實習、生產(chǎn)實習、社會實踐、課程設計、畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)。其中，生產(chǎn)實習和社會實踐等為學生進入企業(yè)生產(chǎn)一線提供了機會，能夠參觀企業(yè)車間的生產(chǎn)線，認識到各種各樣的設備。如果將生產(chǎn)實習安排在專業(yè)課學習之前，會為學生在學習抽象的設備機構原理之前提供感官認識；如果安排在專業(yè)課學習之后，將為學生提供一個理論聯(lián)系實際的機會，也是對專業(yè)課的復習鞏固。例如，在指導學生參觀某生產(chǎn)發(fā)動機的大型鑄造企業(yè)時，參觀了KW靜壓造型線，HWS靜壓造型線，F(xiàn)RITZHG射壓造型線，以及樹脂砂造型線，從中即可見識到《鑄造設備》課程中會學到的造型機、翻箱機、合型機、澆注機、落砂機等造型線的主輔機設備，了解到氣流實砂法、射砂法、壓實實砂法等造型方法，并通過參觀熔煉工區(qū)和砂處理車間認識沖天爐、感應爐的工作原理及磁選、篩分、冷卻、混砂等砂處理工藝設備，這樣學生在接觸到課本上相關知識的學習時就會產(chǎn)生聯(lián)系，不會感到抽象乏味。再如，參觀了某活塞廠的整個制造流程后，基本熟悉了電解鋁—活塞合金材料配置及變質(zhì)處理—重力鑄造—機械加工—熱處理—精加工—表面處理—性能檢測—包裝入庫等環(huán)節(jié)。這些參觀實習基本已讓學生認識了黑色與有色金屬的鑄造的全過程，這些極大地有利于課堂教學。因此，實踐環(huán)節(jié)對于提高《鑄造設備》課的教學質(zhì)量非常重要，該課程的教學與實踐是密不可分的，兩者是互為補充的。在課時量被縮減的情況下，實踐環(huán)節(jié)完全可以成為課程學習的一部分，有鑄造專業(yè)的工科院校應進一步重視實踐實習的安排[3]。在參觀過程中，為了保障質(zhì)量，要求帶隊老師應該自身具有過硬的專業(yè)知識儲備，完全勝任現(xiàn)場講授的重責，能夠真正實現(xiàn)情景教學，甚至組織學生進行力所能及的科技攻關，這樣才能對提高《鑄造設備》的教學質(zhì)量起到事半功倍的效果。

2 建設優(yōu)秀的師資隊伍，改進教學方法

《鑄造設備》課程由于專業(yè)性較強，對教師現(xiàn)場經(jīng)驗要求較高，一般需要專業(yè)知識過硬，現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的教師授課。對于青年教師來說，為了彌補這方面的不足，除了多向經(jīng)驗豐富的老教師學習（可采用旁聽－助講－主講的方式熟悉課程）以外，非常有必要多參加全國鑄造學會及其鑄造裝備技術委員會等單位組織的活動或展覽，多參觀現(xiàn)代化的大型鑄造企業(yè)的生產(chǎn)一線，交流或解決現(xiàn)場問題，豐富現(xiàn)場經(jīng)驗。另外，如果條件允許，課堂教學中最好能夠邀請企業(yè)技術人員、專家為學生做1～2次前沿報告，介紹與鑄造設備相關的發(fā)展情況、企業(yè)概況、先進的鑄造技術，既可以提高學生的學習興趣，又可以進一步開拓學生視野，讓學生從專業(yè)技術人員的視角來了解鑄造行業(yè)。

《鑄造設備》課程中設備圖紙多且抽象，機器運動過程復雜難以理解，為授課帶來較大難度，這就對教師的語言表達能力提出了更高的要求，授課老師應多花時間多下功夫思考如何調(diào)動同學們的學習興趣、如何能深入潛出地描述明白一個復雜的機械運動。例如在介紹翻轉(zhuǎn)方式(順輥道對中翻轉(zhuǎn)、繞輥道對中翻轉(zhuǎn)、順輥道差高翻轉(zhuǎn)、繞輥道差高翻轉(zhuǎn))時，教師可以利用手中道具向同學們表演一下，更能加深同學們的印象；又如在講述鑄造設備的牌號時(如Z145B震壓造型機)，可以引導同學們發(fā)現(xiàn)教材中“Z145”與附圖中“Z145B”牌號的差別，引起同學們對字母B的興趣，接著提出問題讓同學們思考其它字母和數(shù)字的含義，以激發(fā)大家的求知欲望，之后還可以留下余地讓同學們思考該章中出現(xiàn)的其它牌號含義，自行查找除造型設備外其它的鑄造設備的牌號字母，這樣可以取得一舉多得的效果，這比一開始就主動向同學們介紹各個數(shù)字字母代表含義要好一些；再如在介紹垂直分型無箱射壓造型機之前，可先從這類造型方法的發(fā)明及DISA公司專利的收購、發(fā)展情況這些故事情節(jié)入手，激發(fā)同學們的學習興趣，讓同學們迫切想知道垂直分型無箱射壓的高生產(chǎn)率的原因，然后再介紹設備造型原理，教學效果更好；還如在“幾種典型的造型生產(chǎn)線介紹”一節(jié)中，教師可以先介紹其中一種進行總體的引導，然后讓學生分組討論分析其它造型線的工作流程，之后請各組代表上臺描述。這一教學方法的改變不僅調(diào)動了學生的學習興趣，而且讓大家在討論的過程中全面復習了造型線主、輔機的作用，起到了一舉兩得的效果。在講授中還可以采用啟發(fā)式教學、小組討論、案例分析等授課方式，鼓勵學生參與教學，由單純的灌入式講授轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式引導，激發(fā)學生的學習動機?？傊蠋熞浞掷矛F(xiàn)代教學設施，以極大的工作熱情滿懷信心地投入到每堂課的講授，把每一次課都當成一次演講、一次演出，帶動課堂氣氛，提高教學效果[4]。

由于《鑄造設備》課程介紹的設備及生產(chǎn)線較多，如果在授課中配以動畫或現(xiàn)場視頻將會是錦上添花。課件中可配合使用Flash、Solidworks等軟件或Powerpoint動畫功能等手段，自行制作動畫。例如震擊造型中的震擊氣缸工作過程示意圖、垂直分型無箱射壓造型的六大工序等均可做成動畫，既提高了課件水平，又便于學生理解。

除此以外，授課過程中穿插上設備工作的視頻也可起到事半功倍的效果。教師可以利用企業(yè)網(wǎng)站的宣傳或通過參加各種鑄造相關的學術會議、活動來搜尋其產(chǎn)品或生產(chǎn)現(xiàn)場的視頻，也可通過一些參觀實踐活動在企業(yè)中現(xiàn)場錄制。例如，在介紹完氣沖造型原理后，可放映GEORGFISCHER(GF)公司的產(chǎn)品宣傳材料，內(nèi)有設備的工作原理示意圖和生產(chǎn)現(xiàn)場視頻，對理論知識進行鞏固；又如，目前有關脫箱造型的設備產(chǎn)品較多，在講授完“水平分型脫箱造型機”一節(jié)后，可以配以東久(TOKYU)株式會社AMF系列垂直造型水平分型自動造型線、亨特(HUNTER)公司HMP雙面模板無箱造型生產(chǎn)線以及我國的無錫華佩XZ42系列水平分型脫箱射壓造型線的視頻，同學們在了解了不同企業(yè)的代表設備工作原理和過程后，還可請同學們分析它們的特點和區(qū)別以加深印象；再如，在實習過程中，學生在工廠里接觸到的消失模鑄造較少，但消失模鑄造的原理比較簡單，介紹完后可讓同學們通過觀看Vulcan EngineeringCompany或MercuryMarine這些消失模設備大型的生產(chǎn)或使用企業(yè)以加深印象，老師也可自行錄制視頻，增加學生對泡沫塑料模樣的發(fā)泡成型及組裝這些白區(qū)環(huán)節(jié)的認識。

3 提升教材質(zhì)量

提高《鑄造設備》課程的教學質(zhì)量，有一本合適的好教材是必不可少的。據(jù)筆者了解，目前大多數(shù)的院校選擇的鑄造設備的教材是上世紀末出版的《鑄造機械化》（陳士梁編，機械工業(yè)出版社），非常經(jīng)典實用，基礎性較強、原理介紹詳細，但是有些內(nèi)容已經(jīng)過時。進入21世紀以后，鑄造生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生了翻天覆地的變化，鑄造設備更為現(xiàn)代化，因此與時俱進地更新教材是非常重要的。近年來有關鑄造設備的出版教材種類比較有限，僅有的幾本中側(cè)重點不同，有的偏重于砂型設備及企業(yè)產(chǎn)品的介紹，缺乏樹脂砂造型及特種鑄造涉及的設備，有的教材內(nèi)容面雖廣，但深度不夠，課時量不足，不適于作為本科教材。因此尋找或編撰出一套適合本科鑄造專業(yè)內(nèi)部使用的或正式出版的圖文并茂、與時俱進的教材是迫在眉睫的任務。筆者利用一年的時間，搜集了目前國內(nèi)外比較先進的鑄造設備，更新、擴充了原有教材，形成了新的教材《鑄造機械》即將正式出版，其中將造型原理與造型機放在同一章節(jié)中介紹，讓學生學習完原理之后接著學習設備結構、工作過程，更好地實現(xiàn)知識的銜接；另外，新教材中增加了水玻璃砂、樹脂砂和特種鑄造等相關的裝備，以期更好地擴大學生知識面，同時希望該教材出版后能夠得到同仁們的批評指正。

考慮到目前高等院校的教學等各方面都在尋求與國際接軌，許多課程都實現(xiàn)了雙語化、全英語化。筆者認為，《鑄造設備》課程也具有實現(xiàn)雙語教學的可能性，可首先嘗試在教材或課件中列出設備原理、主要結構及運動等專業(yè)名詞供學生學習，或?qū)ふ覈獾南嚓P教材或資料進行講授，而且許多現(xiàn)場視頻也是國外產(chǎn)品居多，這為實現(xiàn)雙語提供了便利條件。當然，考慮到這門課程的特點，實現(xiàn)《鑄造設備》課程的雙語教學尚需要一個漫長的過程，需要大家的共同努力。

4 結 語

工科院校的專業(yè)課教學有其特殊的特點，對學生實踐環(huán)節(jié)、教師的專業(yè)底蘊、授課方式等都有較高的要求，為了培養(yǎng)出高水平的工程師技術人才，必須進行教學改革，加強方方面面的建設。國家各教育部門也需增加教學經(jīng)費的投入，適當提高教學經(jīng)費的比重，增強為教學服務的意識。

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[3]楊為中，周大利，尹光福，等.在工科教學實習中融入社會實踐模式探索[J］.理工高教研究，2009，28（3）：125-127.

[4]葉軍君.工科教學工作質(zhì)量的提高[J］.洛陽工業(yè)高等?？茖W校學報，2004，14（1）：84-85.

[5]陳志兵，陳美謙.論高校工科教學的育人責任[J］.集美大學學報，2010，11（3）：88-91.