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摘 要 將項目教學法應用到特種加工課程改革中，著力培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新意識，在課程改革與建設中始終將培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力貫穿于整個教學過程，最終按照工程實際驗收的標準對學生的學習成果進行檢驗。通過在特種加工課程中的一些探索，希望能夠對其他高校相關專業(yè)的教學改革、人才培養(yǎng)起到一定的借鑒作用。

關鍵詞 特種加工；項目教學法；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）14-0109-03

Project Teaching Method in Application of Special Machining Course Reform//HE Chuan， ZHOU Zhijin

Abstract Apply the project teaching method in the special proce-ssing courses reform， make effort to cultivate the engineering sense

and creative sense of the students， and in the courses reform and

construction， the ability of the students to solve practical enginee-ring problems will be developed throughout the course of teaching， and finally， according to the actual acceptance of the project， the stu-

dents will be tested the learning outcomes. In this paper， some of the

exploration of the special processing courses is expected to play a certain reference role in the teaching reform and talents training of related professionals in the other colleges and universities.

Key words special processing； project teaching method； teaching reform

1 引言

特種加工是現代先進制造工程技術中較為重要和實用的新技術之一，在航空航天以及高端裝備領域已獲得較為廣泛的應用。隨著高新科技的發(fā)展，新的特種加工方法層出不窮。為了適應特種加工技術的迅速發(fā)展和應用的需要，我國近年來已經有越來越多的工科院校開設了特種加工課程，并逐漸成為機械設計制造及其自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程。而在傳統的特種加工課程教學中，一直是以理論教學為主、實驗教學為輔，采用填鴨式的教學方法，學生接觸理論知識時由于缺乏工程實踐背景，致使學習理論的目的性、針對性不強，被動學習，最終導致教學效果并不理想。只有根據特種加工課程的特點，不斷更新原有的教學理念和教學方法，才能更好地培養(yǎng)學生的學習興趣，增強學習效果，使學生能夠系統地、科學地接受現代工程知識。

2 項目教學法簡介

項目教學法是指師生通過共同實施一個“項目”工作而進行的教學活動。項目教學的指導思想是將一個相對獨立的任務項目交予學生獨立完成，從信息的收集、方案的設計與實施，到完成后的評價，都由學生負責。通過一個個項目的實施，使學生能夠真正參與實際的項目運作，不僅能使他們了解真實的工程情境、增強實踐動手能力，而且能極大地提高學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習主動性及創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

3 特種加工課程教學特點

特種加工課程作為一門實踐性較強的課程，內容涉及知識面寬、知識點多，綜合性強，與實際工程結合緊密。在傳統的教學過程中，通常采用的總學時是36學時，包括30學時的理論教學、6學時的實驗教學。理論部分具體內容包括電火花加工、電化學加工、超聲加工、激光加工、電子束和離子束加工，以及快速成形技術，特殊、復雜、典型難加工零件的加工等特種加工方法的基本原理、基本設備、工藝規(guī)律、主要特點和范圍等。從課程內容上分析，該課程各個章節(jié)知識內容之間的聯系并不緊密，章與章之間的內容相對獨立，有利于以項目為載體的項目教學法的實施。

4 傳統教學中出現的問題

在傳統教學過程中，教師常常面臨學生只能被動接受相對枯燥的理論知識，而缺乏對實際加工過程的深入了解，更無法解決在實際加工過程中出現的各種問題的情況。雖然已經引入視頻教學、多媒體教學以及現場教學等多種教學方法，但由于學生缺乏主觀能動學習意識，導致實際的教學效果并不理想。學生的學習僅僅局限于掌握書本知識，并沒有真正具備解決工程中實際問題的能力。在實驗教學中，由于實驗設備有限，實驗項目還是局限于演示型實驗和驗證型實驗，缺少綜合型實驗和創(chuàng)新型實驗，無法完成對學生進行綜合性的工程訓練，缺乏對學生工程意識和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

5 項目教學法具體實施過程

項目的選取 將課程的每一章節(jié)設立成一個獨立的項目，在項目的選取上要緊密貼合生產實際，能夠真實模擬實際的工程環(huán)境。如在激光加工這一章節(jié)中，可由學生自主創(chuàng)意，設計一個小項目，如設計并制作一個簡單的可拼接KT板模型。由教師提出要求，學生利用CAD軟件及激光切雕軟件進行創(chuàng)意設計，最終由切雕機將學生的創(chuàng)意打印出來，由學生進行模型的拼接和組裝。

在電火花線切割這一章節(jié)中，項目可利用數控電火花線切割機床完成，學生可通過學習數控電火花線切割機床的加工原理、設備的基本操作技能、數控編程知識來自主設計零件圖，并在數控電火花線切割機床上完成零件的加工。教師可從零件的造型、創(chuàng)意、加工復雜程度等方面對學生的成績進行認定。endprint

在電火花加工這一章節(jié)中，項目可在機械加工實驗室通過數控電火花成型加工機床來完成。按照分組的方式給每組布置一張工廠實際生產用的零件圖，學生自己根據圖紙的技術要求完成零件的加工。在項目前期，由教師指導學生熟悉并使用數控電火花成型加工機床。

在電化學加工這一章節(jié)中，同樣可選取工廠實際生產用的零件圖或裝配圖作為一個小項目，由學生獨立加工完成，最終由教師檢驗產品是否合格。

在快速成型技術這一章節(jié)中，可由學生自主設計作品，作為一個創(chuàng)意項目，利用繪圖軟件進行模型的三維實體繪圖，最終通過CAD模型直接驅動，制造出一個任意復雜形狀的三維實體。

在項目實施過程中，教師可根據實體的復雜程度和精密程度來衡量學生的學習成果。學生通過項目討論、實施、調試的方式，可掌握基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法，可以極大地提高學習主動性、獨立工作能力，并能很好地培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

項目的實施 首先選取機械設計制造及其自動化專業(yè)一個人數為20人的實驗班，并對該實驗班進行分組，分組可根據項目的具體情況來確定。將傳統的36理論學時增加到64學時，根據具體的項目實施內容對每一章節(jié)的學時進行重新分配。在每一章節(jié)的開始，由教師布置好項目的具體內容，包括從產品用途、設計、加工到制造的全過程，并對項目的背景、實施過程、最終的成績評定進行講解。在項目實施過程中，學生可以和教師進行線上及線下交流討論、最終學生以項目的完成為中心，有組織、有目的、有計劃地進行學習。

1）知識點重組。針對理論教學部分，由教師結合教材、工程實例，對每一章節(jié)的知識點進行分割、歸納、整理，所有的知識點都要與項目進行有機結合。對有關聯性的知識點，可對知識點和其他知識點的關聯度進行列表，構成一種連接關系，并找到每個知識點之間的聯系，搭建關聯度列表。如果學生通過前期預習、自學等方式已經掌握了某個知識點，也可直接跳過這個知識點去學習其他的知識點。經過整合后的知識點關聯性強，重點突出，是后期項目實施過程中極強的理論支撐。

如在電火花線切割加工這一章節(jié)中，主要的知識點就是電火花線切割加工的原理、電火花線切割加工的特點與應用范圍、加工設備、加工用的脈沖電源、控制系統、電火花線切割數控編程要點、影響電火花線切割工藝指標的因素、電火花線切割加工工藝及擴展應用。電火花線切割這一章節(jié)的實訓項目就是利用數控電火花線切割機床進行零件的編程及加工，可將與此次項目相關的知識點經過歸納整理后錄制成視頻，上傳到教學網絡平臺上，學生可通過課下在線學習的方式進行學習。通過這種現代信息手段，學生可合理安排自己的學習時間，更好地培養(yǎng)掌控學習的能力。對于個別獨立性及可操作性較強的知識點，也可單獨列為一個小項目進行設計及實施，這樣能更好地提高學生學習的積極性。

2）交流學習。教師主要針對學生在線下教學視頻的自主學習中及項目實施中出現的問題進行答疑解惑，也可以結合視頻教學、現場教學、網絡教學、翻轉課堂等多樣化的學習模式，提高學生的學習積極性。教師可以在網絡平臺上設置教學答疑討論區(qū)，方便學生的學習交流及及時為學生提供學習上的指導。在課堂上，教師既可以對學生進行指導，也可以通過隨機提問、隨堂練習的方式檢驗學生的學習進展。在加工現場，教師可以時時監(jiān)測、指導學生的加工操作流程，解決學生在零件實際加工過程中出現的問題。

項目平臺建設 項目教學法是以具體的項目為依托實施的，不僅需要教師有一定的工程實際背景，還需要有先進的實驗設備，使學生積極參與項目的實施。但目前高校實驗室的硬件設施不足，結合高?，F狀，部分項目可利用仿真軟件完成。同時可通過建立開放型的創(chuàng)新實驗平臺來鼓勵學生參與項目的實施。開設部分創(chuàng)新型項目，如激光切割創(chuàng)意作品、3D打印創(chuàng)意設計等，并鼓勵學生參加如大學生機械創(chuàng)新設計大賽、大學生3D打印創(chuàng)意設計大賽等，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維意識。

最終學習效果檢驗 最終的學習效果檢驗主要通過答辯及項目驗收的方式完成。項目教學法是以工程中出現的實際項目為主線進行教學，那么學習效果檢驗同樣要按照工程項目能夠驗收的標準進行檢驗。但要根據實施的具體項目不同，制定不同的驗收標準。大體上可包括完整圖紙、工藝過程卡片、工序卡、成品檢驗、項目答辯等。理論部分包括自主學習、課前準備、學習態(tài)度、邏輯思維能力、討論發(fā)言、創(chuàng)新思維能力、課堂平時表現等，作為成績評定標準。項目教學法的學習效果檢驗將工程項目驗收、理論知識檢驗、工程綜合能力運用進行有機結合，綜合考量學生的整體學習效果，在教學實踐改革中具備極強的可操作性。

6 結論

特種加工作為一種新的加工方法，已經逐漸成為未來先進制造技術的一個重要組成部分。各大高校機械類相關專業(yè)對特種加工課程的重要性已經有了足夠的認識，而傳統的特種加工課程教學中暴露出的問題已經越來越多，課時少，課程內容多，針對特種加工課程進行的教學改革探索已經刻不容緩。本文針對特種加工課程特點，將每章的知識點進行剖析、整理，最終和項目教學法結合后運用到教學改革實踐中。經實踐證明，通過采用新的教學方法、合理安排教學環(huán)節(jié)，學生的學習主動性和積極性得到較大提高，學生的工程能力意識和創(chuàng)新思維意識也顯著提升。

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