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改變理論講授內(nèi)容和形式，寓理論于實踐教學之中，改善理論學習效果

由于工程材料、鑄造、鍛壓、切削加工、現(xiàn)代制造技術等知識內(nèi)容很多，如果每一部分都按部就班地進行講解，將使得教學非常枯燥，教學情緒很低。為此，根據(jù)教學條件的不同，可以分別采取以下兩種方式：

1.根據(jù)“課題式教學”，進行課程內(nèi)容的選取

對于教學條件比較好的單位，可以針對制造過程的各部分理論，分成各個子課題，分別進行學習和研究。依據(jù)由簡單到復雜的原則，以典型工作任務為主線，設立教學課題，由教師指導學生完成工作任務和項目。所有理論分別學習完成之后，再選擇幾個典型零件，以各個小的總課題的形式進行，對理論進行總結和整體化。

（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。為了使學生對該部分內(nèi)容有著深刻的認識和理解，可以設立項目：切削條件選擇原則。項目名稱：切削條件選擇原則。項目目標：通過一系列的切削和測量實驗，分析切削條件對切削結果（加工精度和刀具壽命等）的影響理論，同時對理論進行掌握。項目實施過程：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。項目分析結果：通過上述測量結果，可以得出不同切削條件對切削結果的影響，在實際應用中可以進行合理的選擇了。

（2）總課題舉例———階梯軸的加工。項目目標：根據(jù)零件圖，分析零件的結構特點及功用，確定該零件整個工序內(nèi)容，加工出符合精度要求的實物。項目實施過程：教師和學生采用合作的方式，先通過理論學習，對零件進行分析，制定工序內(nèi)容，再在機床上對零件進行加工。“課題式”理論教學法寓理論于實踐教學之中，學習效果良好。

2.基于教學效果進行課程形式的改變

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

二、增加實踐教學時，給學生充分的自主思考及動手機會

在課程的后增加幾學時的實踐課，由學生獨立完成某個小零件的加工。

1.在教師指導下，完成零件結構、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)獨立自主性，加工的零件結構由學生自己設計（所設計零件不能過于復雜，否則加工時間太長；同時也不能過于簡單，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，為防止浪費時間，教師可對其進行從旁指導。總體來說，整個任務書具體內(nèi)容的確定采用學生為主、教師為輔的宗旨，真正實現(xiàn)學和做相融合的效果。

2.學生獨自完成零件的實際加工操作

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

傳統(tǒng)機械制造專業(yè)的實驗教學附屬于理論課程教學，通常以演示性或驗證性實驗為主，學生簡單而機械地重復老師的操作過程，缺乏思考的意識。綜合性設計性實驗是圍繞實際問題實施的創(chuàng)造性實驗教學。相對于傳統(tǒng)實驗教學，綜合性設計實驗為學生提供了廣闊的思索空間，充分發(fā)揮學生的想象空間和激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。在機械制造專業(yè)中開設綜合性設計性實驗，增強了學生對機械制造技術的興趣，提高了學生綜合運用多學科知識、自主學習、全面思考和創(chuàng)新的能力。

1.2實驗的獨立性

綜合性設計性實驗只拋出問題，將解決問題的主動權交給學生，教師則充當導師的角色。由學生獨立去查閱資料、設計實驗路線、自主分析數(shù)據(jù)、得出實驗結果、完成實驗報告。從而改變學生在傳統(tǒng)實驗中的被動角色，整個實驗過程*由學生自己分析問題、解決問題。

2綜合性設計性實驗的實施流程

2.1實驗題目的選定

綜合性設計性實驗的選題既可以是老師某些實驗題目，學生根據(jù)自身情況來選擇實驗題目，也可以是學生自擬實驗題目。指導教師實驗題目時應該考慮實驗所涉及的理論知識的難易程度、實驗步驟的可操作性、實驗過程的安全性以及實驗設備的能力。綜合性設計性實驗題目直接影響到實驗效果。如果實驗題目太難，學生無法按時完成實驗或者花費大量的時間，這樣學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，不利于學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對于學生自擬題目，指導老師要積極協(xié)助并嚴格審查實驗題目。例如機械制造技術綜合性設計性實驗中，老師學生用成形刀具對某成形表面進行加工并達到規(guī)定的設計精度，這就要求學生具有金屬切削刀具設計、機床操作能力和零件幾何要素檢測知識等綜合素質。

2.2實驗方案的設計

確定好實驗題目后，學生開始查閱文獻，尋找與課題相關的資料信息，設計整套實驗方案，撰寫實驗設計報告等。在討論會上匯報實驗方案，與同學和老師展開討論并進一步完善實驗設計方案。學生完善實驗方案后交由指導老師審閱，指導老師先要鼓勵學生實驗設計中的大膽而具有創(chuàng)意的方法，然后對于不合理的地方與學生展開討論并提出修改意見。學生根據(jù)老師的意見完成終實驗設計，經(jīng)審查通過后便可開始實驗作業(yè)。

2.3實驗的實施

實驗的實施是綜合性設計性實驗的重要環(huán)節(jié)。在實驗過程中，學生不但要實施自己的實驗設計方案，獲得預期的結果，而且還要在實驗過程中修正實驗設計中不合理的地方，學生可能需要多次反復才能終完成實驗，這一過程是鍛煉學生實踐能力和自主解決問題能力的重要手段。通過綜合性設計性實驗，將理論與實踐結合起來，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，既調(diào)動了學生的主動性、積極性，也鍛煉了學生的綜合能力。

2.4實驗的結果

實驗完成后，學生應該歸納和處理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結果。指導教師組織實驗報告會，學生匯報完整的實驗設計、實驗方法和實驗結果，以及實驗中遇到的問題和解決方法。實驗報告會上，老師要引導學生就實驗的一些相關問題展開討論。這樣可以讓其他同學了解他人的實驗成果，取長補短。綜合性設計性實驗的實驗報告應有別于傳統(tǒng)實驗報告的形式，綜合性設計性實驗報告好采用論文形式，論文形式的實驗報告的撰寫是對實驗過程的再認識與提高，有助于學生對實驗中遇到的問題做進一步思考，對沒有達到預期結果的實驗，提出自己的看法和改進措施。

2.5成績的評定

在實驗完成后，科學合理地評定學生的實驗成績既是對學生實驗工作的肯定，也能使學生認識自己在實驗工作中的不足，是對學生的鼓勵與鞭策。實驗報告答辯是教師檢查和評定實驗成績的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中答疑。實驗答辯既不能流于形式，也不能拘泥于形式，師生要認真做好答辯的準備和組織工作。答辯時，由學生對實驗過程中所做的工作進行描述，闡述在實驗過程中出現(xiàn)的各種問題以及解決方案，展示實驗成果等，指導教師圍繞學生的實驗提問、回答和實驗報告進行點評，評定成績等級。綜合性設計性實驗的成績評定應該以實驗報告、實驗技能和答辯成績?yōu)橹鳎骖櫪碚撝R和實驗結果。評定成績要有一個相對固定的考核標準，要鼓勵學生大膽合理創(chuàng)新，創(chuàng)新意識在考核成績中應有所體現(xiàn)。實驗的成績由實驗報告、實驗技能和答辯成績?nèi)糠纸M成，其中實驗報告占50%，實驗技能占30%和答辯成績占20%。

3實驗的主要問題及解決途徑

綜合性設計性實驗以學生為本，培養(yǎng)學生的綜合實驗能力和創(chuàng)新能力。機械制造技術的綜合性設計性實驗教學的開展受制于學生自身素質、教學經(jīng)費、實驗設備數(shù)量、指導老師數(shù)量和實驗過程的安全等多方面的因素，使得綜合性設計性實驗教學開展起來困難重重。為了在教學資源有限的情況下，有效地推進綜合性設計性實驗教學，進行了多方面的改革探索。

3.1綜合性設計性實驗以選修課方式實施

機械制造技術的綜合性設計性實驗作為獨立實驗課的教學形式進行，主要基于以下因素：先，綜合性設計性實驗對于提升學生綜合素質有大的幫助，但是不能把學生綜合素質的培養(yǎng)*寄希望于綜合性設計性實驗，綜合性設計性實驗是建立演示性和驗證性實驗基礎上的。其次，綜合性設計性實驗與學生的理論知識掌握程度、實踐能力和學習興趣等因素關系密切。在同一個專業(yè)中，學生能力參差不齊，興趣不一，我們的教學強調(diào)以人為本，提倡差異化教學，如果把理論和實踐能力稍差、學習興趣不在本專業(yè)的同學強拉進綜合性設計性實驗教學中，也達不到很好的教學效果。第三，綜合性設計性實驗占用包括師資、經(jīng)費和設備在內(nèi)的大量教學資源，在現(xiàn)階段資源有限的情況下，采用獨立選修課的形式開展綜合性設計性實驗是大限度滿足教學需求的方式。后，機械制造技術的綜合性設計性實驗中需要使用機床加工零件等，設備和人員的安全極為重要，然而指導老師數(shù)量有限，他們同時還要承擔基礎工程實訓的教學任務，選修課的方式能有效地控制學生人數(shù)來保障實驗過程的安全。

3.2相關教師共同參與

機械制造技術的綜合性設計性實驗的完成需要理論知識、零件檢測技術和機床操作能力，與實驗教學相關的老師應該發(fā)揮自己的專業(yè)所長，共同參與指導學生完成實驗，才能真真切切地、有效地保證教學質量，達到預期教學目的，使學生受益。機械制造技術的綜合性設計性實驗中，專業(yè)理論課教師是主要指導教師，負責學生實驗全過程的各項活動，但主要工作是理論指導、方案評價等工作；實驗相關的實驗員負責學生檢測儀器的使用培訓和測試過程的指導，協(xié)助學生完成測試過程；工程實訓中心的老師負責學生的機床操作培訓和零件加工工程的指導等等。只有多方參與綜合性設計性實驗的教學才能保證實驗的順利完成。

3.3重視實驗報告會

在綜合性設計性實驗教學中，要十分重視實驗方案評審會和實驗答辯會等與實驗相關的各種形式的報告會。先，實驗報告會是師生之間交流學習的重要形式，報告會能夠提高學生的口頭表達能力，表述清楚，重點突出。其次，利用實驗報告會，指導老師可以解決學生中出現(xiàn)的共性問題，既能解決學生的疑惑也能克服師資力量不足的問題。后，通過實驗報告會的交流討論，學生清晰而完整地了解了其他同學的實驗，在某種程度上說也相當于完成了該實驗，學生之間相互學習，共同提高。在教學資源有限的情況下，這種報告會尤為重要。

4結語

綜合性設計性實驗是以機械制造專業(yè)學科課程體系為基礎進行的綜合性實驗，改變了原有各理論課附屬實驗課程教學各自相對獨立、缺乏系統(tǒng)的狀態(tài)，加強了相關學科之間的聯(lián)系，對培養(yǎng)機械制造專業(yè)的應用型人才的作用十分顯著。通過綜合性設計性實驗的培養(yǎng)，學生的實踐能力、自學能力、交流能力和創(chuàng)新能力得到提高。綜合性設計性實驗對學生的綜合素質、教學資源和師資力量都有較高的要求，工科高校要根據(jù)學生和學校的軟硬件條件，有針對性地改革原有的教學模式，積極探索合適的綜合性設計性實驗教學模式，以人為本，因材施教，才能充分展現(xiàn)綜合性設計性實驗的教學效果。