熱處理生產(chǎn)工藝課程教學(xué)改革論文

時(shí)間:2022-01-15 03:17:32

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熱處理生產(chǎn)工藝課程教學(xué)改革論文

1金屬熱處理生產(chǎn)工藝課程在專業(yè)知識體系中的作用與特點(diǎn)

課程要求學(xué)生應(yīng)掌握金屬熱處理基本的理論知識,了解金屬熱處理工藝設(shè)計(jì)的基本依據(jù),熟悉生產(chǎn)中常用的材料及其熱處理工藝、組織、性能與應(yīng)用及環(huán)境之間的關(guān)系,根據(jù)零件技術(shù)要求,能正確地選擇材料和制訂工藝,并初步具備熱處理操作的基本能力。對培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力和工程應(yīng)用能力很重要,在整個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,對培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目標(biāo)具有重要作用。

2課程設(shè)計(jì)的理念與思路

高職學(xué)生在學(xué)習(xí)基本專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,如何把知識轉(zhuǎn)化為技能,技能轉(zhuǎn)變?yōu)槁殬I(yè)素質(zhì)是我們需要破解的難題。金屬熱處理生產(chǎn)工藝是金屬材料及熱處理技術(shù)專業(yè)必修的核心主干課程,是培養(yǎng)金屬材料熱處理專業(yè)實(shí)用型人才的重要組成部分。在金屬熱處理生產(chǎn)工藝精品課程建設(shè)中,堅(jiān)持以金屬熱處理生產(chǎn)典型工作任務(wù)為載體,培養(yǎng)學(xué)生掌握金屬熱處理生產(chǎn)的基本知識和基本技能,初步形成分析問題和解決問題的能力,熟練掌握金屬熱處理生產(chǎn)的工藝設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的相關(guān)知識,使學(xué)生畢業(yè)后能在金屬熱處理生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)和解決實(shí)際操作技術(shù)問題,成為高級技術(shù)技能型的專門人才。通過對本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)具備以下主要技能:①掌握常規(guī)金屬材料熱處理的基本知識,能編制鋼鐵件的典型熱處理工藝;②能對熱處理設(shè)備、常用的工裝及輔助設(shè)備、熱處理爐的溫度進(jìn)行測量與控制;③會典型零件熱處理的基本操作;④能進(jìn)行表面改性熱處理的工藝制訂;⑤能進(jìn)行化學(xué)熱處理的工藝制訂;⑥掌握復(fù)雜工件的畸變規(guī)律與矯正方法,掌握分析判斷工件變形的原因及預(yù)防工件畸變的方法;⑦能借助金相檢驗(yàn)報(bào)告判斷材料及熱處理質(zhì)量的方法,能分析工件淬火產(chǎn)生常見缺陷的原因并提出預(yù)防和補(bǔ)救的方法;⑧能對金屬材料進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)及對常見的熱處理缺陷進(jìn)行分析。

3教學(xué)內(nèi)容的改革

3.1根據(jù)熱處理典型的工作任務(wù),組織教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法

在教學(xué)內(nèi)容的選擇上,以《金屬熱處理工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù),確定熱處理工的崗位職責(zé)、工作任務(wù)和技能要求,在教學(xué)的實(shí)施過程中把典型的工作任務(wù)轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)情境,制定課程標(biāo)準(zhǔn),圍繞熱處理設(shè)備操作、熱處理工藝的編制、典型零件熱處理的操作技能等典型工作任務(wù),遵循由淺入深、由簡單到復(fù)雜的原則,設(shè)置了8個(gè)學(xué)習(xí)情景:①熱處理工藝準(zhǔn)備;②熱處理設(shè)備與操作;③退火與正火;④淬火與回火;⑤表面改性熱處理;⑥化學(xué)熱處理;⑦復(fù)雜工件的畸變規(guī)律與矯正方法;⑧質(zhì)量檢驗(yàn)與缺陷分析。通過對8個(gè)教學(xué)子領(lǐng)域的學(xué)習(xí)讓學(xué)習(xí)者能在金屬熱處理生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn),并具備編制熱處理工藝的能力和熱處理操作技能。同時(shí)編制實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書,完成實(shí)訓(xùn)室實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā),在教學(xué)過程中聘請企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任實(shí)踐指導(dǎo)教師,使課程體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)。在本課程8個(gè)學(xué)習(xí)情景中,以典型的工作任務(wù)為載體,以項(xiàng)目為導(dǎo)向,按“理實(shí)一體化”展開教學(xué)。在課程教學(xué)中根據(jù)不同要求的教學(xué)內(nèi)容的不同特點(diǎn),采用講授教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、分組討論法、以實(shí)踐技能為導(dǎo)向的課題式教學(xué)法等教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實(shí)踐,提高教學(xué)效果。表1列出了8個(gè)教學(xué)情景所須學(xué)習(xí)的內(nèi)容、項(xiàng)目和使用的教學(xué)方法。

3.2教學(xué)內(nèi)容的針對性與適用性

課程教學(xué)內(nèi)容選取針對熱處理崗位群的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以就業(yè)為導(dǎo)向,以金屬材料熱處理人才培養(yǎng)目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn),以滿足就業(yè)崗位對所學(xué)人才能力的要求為宗旨,進(jìn)行面向崗位的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。充分體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容來源于企業(yè)、服務(wù)于企業(yè)的教學(xué)宗旨,密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐,做到學(xué)以致用。通過對熱處理生產(chǎn)各崗位知識、能力、素質(zhì)要求進(jìn)行分析,以學(xué)習(xí)內(nèi)容和工作過程為導(dǎo)向的原則,課程設(shè)計(jì)創(chuàng)設(shè)“三結(jié)合”的學(xué)習(xí)情景:學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作內(nèi)容相結(jié)合,學(xué)習(xí)過程與工作過程相結(jié)合,學(xué)習(xí)情景與工作情景相結(jié)合。按照熱處理生產(chǎn)崗位的需求,以熱處理工的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),設(shè)計(jì)了8個(gè)學(xué)習(xí)情景。課程內(nèi)容在設(shè)計(jì)過程中參考熱處理崗位群多工種的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),歸納出典型的工作任務(wù)作為教學(xué)情景,每個(gè)情景由若干項(xiàng)目任務(wù)組成,形成8個(gè)教學(xué)情景。各情景教學(xué)內(nèi)容以熱處理工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中初級工—高級工的知識和技能要求為依據(jù)選取教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,進(jìn)行單元考核。由于教學(xué)內(nèi)容考慮了工種職業(yè)資格的需要,不僅適合教學(xué),還可作為企業(yè)員工培訓(xùn)教材使用。

3.3教學(xué)方法的多樣性

傳統(tǒng)的教學(xué)模式具有其自身的優(yōu)勢,如傳授的知識系統(tǒng)、嚴(yán)密,較好地發(fā)揮了教師的主導(dǎo)性,但弊病也十分明顯:其一,教材抽象,體系嚴(yán)密,學(xué)生難以學(xué)習(xí);其二,學(xué)生的主體地位難以體現(xiàn);其三,重理論輕實(shí)踐,學(xué)生動手的能力比較差,與素質(zhì)教育的要求不相適應(yīng);其四,以教師為中心,只強(qiáng)調(diào)教師的“教”而忽視學(xué)生的“學(xué)”。在這樣的教學(xué)模式中,學(xué)生參與教學(xué)活動的機(jī)會少,動手更少,大部分時(shí)間處于被動接受狀態(tài),學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性很難發(fā)揮,更不利于創(chuàng)新、創(chuàng)造型人才的培養(yǎng),不利于學(xué)生的發(fā)展[3]。為此,在課程教學(xué)中針對不同要求的教學(xué)內(nèi)容既采用了傳統(tǒng)的講授教學(xué)法,又采用了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、分組討論法、以實(shí)踐技能為導(dǎo)向的課題式教學(xué)法等教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實(shí)踐,提高教學(xué)效果。

4課程的特色與創(chuàng)新

4.1采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法,實(shí)現(xiàn)“理實(shí)一體化”教學(xué)模式

金屬熱處理生產(chǎn)工藝課程實(shí)踐性強(qiáng),為了加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)的效果,教學(xué)中注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,在教學(xué)中以典型工作任務(wù)為載體,以任務(wù)為導(dǎo)向,突出“練”,邊講基礎(chǔ)知識,邊應(yīng)用到典型的工作任務(wù)中。實(shí)現(xiàn)“理實(shí)一體化”教學(xué)模式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動性,當(dāng)下發(fā)了項(xiàng)目任務(wù)書后,學(xué)生必須積極學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識,才能完成相關(guān)的項(xiàng)目任務(wù)。本課程以提高學(xué)生分析、發(fā)現(xiàn)、解決工程實(shí)際問題的能力為重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)性發(fā)展。深化教育改革的關(guān)鍵,是改變以往單一的課堂講授的教學(xué)形式,改變傳統(tǒng)的系統(tǒng)式學(xué)科教學(xué)體系,提倡進(jìn)行“教、學(xué)、做”一體化改革,使學(xué)生在專業(yè)理論知識方面以“夠用”為主,更多突出技能的培養(yǎng)。采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法,就是要兼顧理論知識與技能的合理配置。任務(wù)的設(shè)計(jì)很重要,它是為實(shí)現(xiàn)一定的教學(xué)目標(biāo),依據(jù)課程內(nèi)容主題,為學(xué)生策劃學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動的過程。教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)的最終目的是使學(xué)生掌握實(shí)際工作崗位對本課程所要求的知識和技能[4]。通過項(xiàng)目任務(wù)和專題設(shè)計(jì)等自主學(xué)習(xí)方式,體現(xiàn)學(xué)中做、做中學(xué),活學(xué)活用,注重了學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等綜合素質(zhì)培養(yǎng)。金屬材料熱處理技術(shù)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)應(yīng)用,解決了困擾熱處理技術(shù)專業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)所面臨的困難和矛盾,實(shí)現(xiàn)了課堂與實(shí)習(xí)地點(diǎn)一體化的行動導(dǎo)向教學(xué)。通過系統(tǒng)實(shí)訓(xùn),不斷訓(xùn)練,極大地提高了學(xué)生崗位操作能力,同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由個(gè)人競爭學(xué)習(xí)模式向團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)模式的重要轉(zhuǎn)變,提高了學(xué)生對企業(yè)生產(chǎn)組織方式的適應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的“零距離”接觸。以“淬火與回火”學(xué)習(xí)情景為例,任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式如表2、3所示。

4.2遵循了由淺入深、由簡單到復(fù)雜的原則

遵循了職業(yè)成長的規(guī)律。以學(xué)習(xí)情景4的淬火與回火為例,設(shè)計(jì)了2個(gè)項(xiàng)目任務(wù),項(xiàng)目8與項(xiàng)目10雖然都是淬火與回火工藝,但前者是試樣的淬火與回火,后者是零件的淬火與回火,項(xiàng)目任務(wù)書如表4所示。2個(gè)項(xiàng)目任務(wù)中,1個(gè)是實(shí)驗(yàn)室試樣,1個(gè)是軸,在編制淬火工藝時(shí),淬火方法、加熱溫度、冷卻介質(zhì)、加熱設(shè)備的選擇都有差異。20鋼、45鋼、T10鋼制試樣按AC3或AC1±(30~50)℃的原則選擇加熱溫度,按t=αkD選擇保溫時(shí)間,在箱式爐中進(jìn)行加熱后,以水作為介質(zhì)進(jìn)行冷卻即可獲得馬氏體組織,硬度達(dá)到55~63HRC。對于軸,從技術(shù)要求上看,心部和表面硬度不同,在選擇淬火方法和加熱設(shè)備時(shí)需要充分考慮。結(jié)合材料65Mn淬透性曲線,可采用水-油雙液淬火的方法進(jìn)行處理。操作時(shí)掌握好在第一種淬火劑中的停留時(shí)間,同時(shí)注意上下移動工件。2個(gè)項(xiàng)目遵循了由淺入深、由簡單到復(fù)雜的原則,通過反復(fù)訓(xùn)練,使學(xué)生工藝編制和操作技能由生疏到熟練,遵循了職業(yè)成長的規(guī)律。

4.3構(gòu)建了TEST評價(jià)系統(tǒng)

評價(jià)的實(shí)質(zhì)在于肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,重視學(xué)生學(xué)習(xí)中的知識積累和實(shí)踐能力的發(fā)展,培養(yǎng)科學(xué)的思維方法,這是評價(jià)學(xué)生的理論依據(jù),也是學(xué)生學(xué)習(xí)過程的目標(biāo)導(dǎo)向[5]。傳統(tǒng)課程的考試都是在課程結(jié)束后進(jìn)行一次閉卷考試,這對該課程的學(xué)習(xí)來說是有局限性的,它難以測試學(xué)生綜合性分析問題的能力,故此在精品課程建設(shè)中構(gòu)建了TEST評價(jià)系統(tǒng)。新評價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建思路重視考核評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程及過程的動態(tài)化、評價(jià)內(nèi)容的多元化。TEST評價(jià)系統(tǒng)是指課程總成績由教師評價(jià)(T)、企業(yè)工程師評價(jià)(E)、學(xué)生評價(jià)(S)、總評價(jià)(T)組成。教師評價(jià)主要對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為過程(包括學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)意識、精神、態(tài)度、價(jià)值觀、行為習(xí)慣等)進(jìn)行相應(yīng)的評價(jià)。企業(yè)工程師評價(jià)主要根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)從加熱溫度、加熱設(shè)備、保溫時(shí)間、冷卻介質(zhì)的選擇進(jìn)行考核評價(jià),學(xué)生評價(jià)是對各組查閱資料、PPT的效果、匯報(bào)表現(xiàn)、實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備和完成情況進(jìn)行互評,使評價(jià)觸及到學(xué)生的內(nèi)心深處,使評價(jià)產(chǎn)生教育意義。總評價(jià)(T)由項(xiàng)目考核(40%)、期末考核(30%)、過程考核(30%)組成。其中項(xiàng)目考核由教師評價(jià)(T)(15%)、工程師評價(jià)(E)(15%)、學(xué)生評價(jià)(S)(10%)3部分組成。為方便不同角色對課程進(jìn)行評價(jià),開發(fā)了昆明冶金高等專科學(xué)校金屬材料與熱處理技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫,在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺上,教師、企業(yè)工程師、學(xué)生以不同角色進(jìn)行登錄,即可完成T、E、S的評價(jià),理論考試課由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)考試大綱生成不同的試題,可進(jìn)行在線測試,最終由系統(tǒng)按不同角色的權(quán)重自動生成總成績(T)。在金屬材料與熱處理教學(xué)資源庫社會評價(jià)系統(tǒng)中,用人企業(yè)登錄后可對畢業(yè)生進(jìn)行評價(jià),教師根據(jù)企業(yè)的評價(jià)對教學(xué)進(jìn)行改進(jìn),校企合作不斷提高教學(xué)質(zhì)量,共同培養(yǎng)出大批社會需求的高級技術(shù)技能型人才。

5教學(xué)效果

昆明冶金高等??茖W(xué)校金屬熱處理工生產(chǎn)工藝課程于2012年獲批云南省精品課程建設(shè)立項(xiàng),如圖1所示。金屬熱處理生產(chǎn)工藝的教學(xué)改革從2010級金屬材料與熱處理專業(yè)開始實(shí)施,為了對比教改前后的教學(xué)效果,分別對采用傳統(tǒng)教學(xué)法、多媒體教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的學(xué)生成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見表4。由表4可知,在試卷難度基本不變的情況下,采用項(xiàng)目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法后,學(xué)生成績優(yōu)良率和平均分均明顯高于傳統(tǒng)教學(xué),不及格率明顯下降。通過4年的教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生反映項(xiàng)目教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法能調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性:每次課都有不同任務(wù),帶著任務(wù)查閱資料,互相討論,完成項(xiàng)目任務(wù),把任務(wù)完成的結(jié)果上傳到教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià),得到項(xiàng)目考核的成績。最終成績中,項(xiàng)目考核占40%,期末考試占30%,過程(作業(yè)和考勤)考核占30%。在項(xiàng)目+任務(wù)教學(xué)過程中,教師的主導(dǎo)地位沒有動搖,以項(xiàng)目和任務(wù)作為載體,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺提供的學(xué)習(xí)資源,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)生,不斷培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提高學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,構(gòu)建學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的合理結(jié)構(gòu),并得到用人企業(yè)的好評。

6結(jié)語

精品課程建設(shè)的目的是為了推進(jìn)教育創(chuàng)新,深化教學(xué)改革,強(qiáng)化教學(xué)基本建設(shè),促進(jìn)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用,共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,全面提高教育教學(xué)質(zhì)量,為國家和地方發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)人才,提升我國教育的綜合實(shí)力和國際競爭能力[1]。金屬熱處理生產(chǎn)工藝課程的改革主要措施是:及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法,采用多種教學(xué)形式和編寫相應(yīng)教材。課程的總體框架打破了傳統(tǒng)的板塊式授課模式,采用基礎(chǔ)知識—專業(yè)知識—應(yīng)用知識融會貫通的授課模式。這些教學(xué)方法不但提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的思維能力[2]。通過精品課程中教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,在職業(yè)教育應(yīng)用中,它不僅改變了學(xué)生的行為方式和行為態(tài)度,也對教師知識結(jié)構(gòu)、操作技能提出更高要求,隨著精品課程建設(shè)的不斷發(fā)展,它將更好地服務(wù)于學(xué)生,服務(wù)于社會。

作者:張文莉宋群玲蔡川雄胡新單位:昆明冶金高等??茖W(xué)校冶金材料學(xué)院