材料成型學(xué)科（鑄造）專業(yè)實驗教學(xué)方法

史秋月　楊偉　馬東威　趙玉梅

摘 要：針對該院鑄造專業(yè)實驗?zāi)壳按嬖诘膯栴}，驗證性和演示性實驗較多，而綜合性、研究性和設(shè)計性實驗比例較少，造成學(xué)生對實驗課興趣不夠、不重視實驗的情況，為此，對鑄造專業(yè)實驗從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及考核辦法進行了改革，并取得了顯著的成效。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué) 鑄造實驗改革 教學(xué)手段 實驗考核辦法

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（a）-0219-03

Abstract：For the problems of casting professional experiment in our institute，the amount of confirmatory and demonstrative experiments was more， and the proportion of comprehensive，research and design experiments was lower，this resulted in that students were uninterested in the experiments， so the experiment teaching contents， teaching means and assessment methods were reformed， and achieved remarkable results.

Key Words：Experiment teaching； Casting experiment reform； Teaching means； Experiment assessment method

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地推動了高等教育課程體系和人才培養(yǎng)模式的改革。在這種發(fā)展趨勢下，高校對實驗教學(xué)體系提出了更高的要求。高等教育如何適應(yīng)時代和社會的需要，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才，是每位高等教育工作者必須思考和解答的時代命題。實驗教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分，是鞏固課堂所學(xué)知識、培養(yǎng)學(xué)生基本技能和實踐能力的主要途徑。而實驗?zāi)芰τ质乾F(xiàn)代化建設(shè)人才必備的基本要求。據(jù)我校對工科類大學(xué)畢業(yè)生工作情況的調(diào)查結(jié)果， 用人單位普遍反映， 大學(xué)畢業(yè)生創(chuàng)造能力和動手能力不足、綜合分析問題的能力欠缺等問題較為突出。專業(yè)課實驗教學(xué)與生產(chǎn)實踐和社會結(jié)合緊密，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)，它既能幫助學(xué)生加深對理論知識的理解和應(yīng)用，又可啟迪思維，培養(yǎng)學(xué)生處理實際問題的能力，這是其他任何教學(xué)形式都不能替代的。因此開展好專業(yè)實驗課是培養(yǎng)高質(zhì)量人才，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、綜合分析和解決問題能力方面起著舉足輕重的作用。

1 目前實驗存在的問題

該院材料成型學(xué)科包括鑄造、焊接、模具3個小的方向，目前3個方向都是從大三開始學(xué)習(xí)專業(yè)課，并附帶開展專業(yè)實驗課，這里就以鑄造專業(yè)為例說明目前存在的問題，該院鑄造專業(yè)開展的專業(yè)實驗課程如表1。

從表1可以看出實驗課程的安排，驗證性很多，綜合性很少，研究性沒有，而這個年級段的學(xué)生已初步具備比較全面的專業(yè)基礎(chǔ)知識和較強的實驗動手能力。所以會引起一系列的問題。

（1）學(xué)生實驗動手能力的訓(xùn)練不夠，特別在設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)造性實驗方面的訓(xùn)練與培養(yǎng)上力度不夠，未能給學(xué)生一個寬闊的實驗學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的空間。

（2）實驗內(nèi)容的更新存在很大問題，使專業(yè)課實驗教學(xué)與當(dāng)今高新科技相距較遠(yuǎn)，缺乏時代感。

（3）在實驗教學(xué)過程中缺乏層次或?qū)哟翁荻炔粔蛎黠@，未能充分體現(xiàn)因材施教。

（4）專業(yè)課實驗教學(xué)手段、技術(shù)與設(shè)備普遍落后。電腦化、網(wǎng)絡(luò)化在實驗教學(xué)中的應(yīng)用程度還很低，CAI教學(xué)作用發(fā)揮的不是很充分。

（5）對實驗教學(xué)的重視不夠，由于上述（1）～（4）的原因和學(xué)生自身的原因使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚，尤其是驗證性和演示性實驗很多學(xué)生以打醬油的方式蒙混過關(guān)。

從上述因素可見，我院專業(yè)實驗教學(xué)亟待進行改革，否則長期下去，培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)會更低，無法和該校的人才培養(yǎng)方案中培養(yǎng)“應(yīng)用形人才”掛鉤。學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量也就毋庸置疑了。

2 改革思路

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

為保證實驗教學(xué)質(zhì)量，為使鑄造專業(yè)實驗內(nèi)容能夠體現(xiàn)課程中新知識、新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，再根據(jù)社會實際需求及學(xué)科發(fā)展的最新動態(tài)，開展出讓學(xué)生既感興趣又能使所學(xué)理論在實驗中得以體現(xiàn)的實驗。老師下廠調(diào)研實際生產(chǎn)現(xiàn)狀，并積極參與學(xué)術(shù)交流借鑒好的經(jīng)驗。對我校實驗內(nèi)容進行更新，合并一些驗證性實驗項目，并增設(shè)開放性綜合實驗項目及設(shè)計性實驗項目。如我們把現(xiàn)代分析方法中的兩個實驗項目合并到《材料成型原理》課程中的球鐵熔煉實驗項目中，把材料性能學(xué)的兩個實驗項目融入到《鑄造合金及其熔煉》課程中的鋁合金熔煉實驗項目中，這樣學(xué)生做實驗就有一定的系統(tǒng)性，不經(jīng)掌握了儀器的使用，明白了實驗的真正目的及所學(xué)知識在實踐中的應(yīng)用，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生綜合、系統(tǒng)的分析問題的能力、改善了學(xué)生對實驗教學(xué)的認(rèn)識及提高了對實驗教學(xué)的興趣。另外我們把課設(shè)的一些項目拿出來作為開放性綜合性或設(shè)計性實驗項目，實驗室每周周一到周五全天開放，學(xué)生可以利用課余時間將課設(shè)設(shè)計的某個零件的鑄造工藝在實驗室通過造型、熔煉金屬液、澆注、分析其各項性能并根據(jù)分析改進原來的工藝，另外我們把一些有價值的大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目也列入開放性實驗中，這樣可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.2 教學(xué)手段改革

為了提高教學(xué)效果我們還充分利用CAI教學(xué)及虛實結(jié)合的教學(xué)手段。實驗教學(xué)中， 利用多媒體CAI實驗課件圖文并茂、動靜結(jié)合、視聽并用的效果，使一些用傳統(tǒng)的實驗教材難于描述清楚的某些設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)或比較抽象的實驗現(xiàn)象，通過實驗課件使之形象化了，便于學(xué)生理解和記憶。如講解掃描電鏡的結(jié)構(gòu)及使用時，我們通過多媒體給學(xué)生展示電鏡光學(xué)系統(tǒng)的剖視圖、及電子發(fā)射的動畫，學(xué)生很快就掌握了此實驗的重點和難點。對于一些開放性和難實現(xiàn)的實驗采用虛實結(jié)合的手段進行，如增設(shè)的課設(shè)轉(zhuǎn)型的開放性實驗項目，學(xué)生先用專業(yè)CAE軟件模擬分析澆注過程，然后進行實體澆鑄、結(jié)果分析并應(yīng)用實驗數(shù)據(jù)撰寫小論文，如圖1所示。此教學(xué)手段改革，使原來由實驗教師準(zhǔn)備好實驗過程的一切再由學(xué)生做實驗的狀況，徹底轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自己參與設(shè)計實驗方案，自己動手準(zhǔn)備實驗并完成實驗，學(xué)會利用所學(xué)知識分析實驗結(jié)果及實驗過程中的現(xiàn)象。通過虛實結(jié)合的實驗過程，加深了學(xué)生對實驗過程及現(xiàn)象的理解，更提高了學(xué)習(xí)知識的興趣。另外在實驗課中增加了學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案環(huán)節(jié)，促使學(xué)生積極思考，由被動變?yōu)橹鲃?，有利于培養(yǎng)學(xué)生對未知領(lǐng)域主動探索的進取精神。新的教學(xué)手段充分培養(yǎng)了學(xué)生的思維和創(chuàng)造能力、知識的探索應(yīng)用能力及綜合分析問題的能力。

2.3 考核制度改革

原來的實驗教學(xué)考核方式單一，缺少綜合性、設(shè)計性的實驗考核內(nèi)容，學(xué)生只要按部就班完成實驗任務(wù)，便可得到不錯的實驗成績，學(xué)生對實驗是否真正理解，在實驗過程中學(xué)到了什么沒辦法得到檢驗，很可能出現(xiàn)成績誤判的情況，從而使學(xué)生積極性和主動性得不到發(fā)揮，不利于學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。因此需要多元實驗考核模式，該實驗考核模式以考核學(xué)生設(shè)計和動手能力為主，實驗過程考核與答辯相結(jié)合，充分考核學(xué)生對實驗的理解及所學(xué)知識的應(yīng)用情況。學(xué)生實驗前預(yù)習(xí)，除了上交預(yù)習(xí)報告之外，必須口頭答辯檢驗預(yù)習(xí)效果，杜絕預(yù)習(xí)隨便抄襲和走過場的現(xiàn)象，實驗過程中當(dāng)班教師巡視，考核學(xué)生的動手能力及問題解決的能力，實驗結(jié)束之后學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)撰寫實驗報告或小論文并提交。為了加深對實驗的理解，防止學(xué)生應(yīng)付差事，提交資料時隨即抽查學(xué)生進行實驗答辯。這樣新的考核制度：預(yù)習(xí)（紙質(zhì)資料10%+答辯10%）20%+操作40%+報告或論文30%+實驗后答辯10%。這樣就克服了學(xué)生輕視實驗、應(yīng)付實驗、只為拿到學(xué)分而實驗的現(xiàn)象。從而也給了一些雖知識掌握不突出、但動手能力很強、創(chuàng)造潛力很強的學(xué)生拿到高分的機會，此實驗考核制度的改革能夠全面地評價學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

3 結(jié)語

為了提高學(xué)生的整體實驗素質(zhì)，作為實驗教師，不僅僅是知識的傳授者，更重要的是學(xué)生動手能力、獨立思維能力、綜合設(shè)計能力及分析問題能力的開拓者。為提高學(xué)生的綜合能力，我們對鑄造專業(yè)實驗的實驗內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等一系列進行了改革，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生明確了學(xué)習(xí)的方向，為今后的學(xué)習(xí)和工作也打下了堅實的基礎(chǔ)。

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