关于金属工艺课程体系的改革与思考

关于金属工艺课程体系的改革与思考金属工艺学课程及其试验、实习环节,是工科院校各专业共同的重要技术根底,其特点是学问面宽、实践性强、理论联系实际,多年来始终是一门面对全校深受工科学生宠爱的根底课。但是由于传统的金工课程体系源于20世纪50年月的苏联,其内容主要是介绍金属材料的成型与机械制造工艺根底,几十年来该课程虽有改革,但课程体系几乎没有质的变化。随着科学技术的快速进展,学问更新的加快,学科大幅度的调整,原金属工艺学的课程体系不仅课程内容陈旧,所涵盖的学问面相对缩小,同时也不能满意学科调整后后续课程对制造工艺技术的要求。此外随着现代制造技术的进展,现代工业训练和金工实习得到了前所未有的重视和进展,各重点院校纷纷投入大量的资金,建起了根底工业训练中心或工业培训中心,这种进展使理论教学与实践环节形成巨大的反差。这直接导致课程内容和课程体系的改革与实践环节的进展相脱节,不仅表现为近年来金工课程对有关学科与学生的吸引力呈逐年下降的趋势,作为工科学生必修课的根底地位也受到动摇,有些专业不断压缩学时,甚至已有一些专业不再将该课程作为技术根底课。这种危机虽然有熟悉不够、投入缺乏的客观缘由,但传统的金工课程体系和课程内容主观上已渐渐不适应现有教育进展的要求,难以成为相关专业共同的技术根底,已成为不争的事实。这就是说,一方面由于相关专业急需现代制造技术和材料成型工艺根底学问作为专业课技术根底(而本课程难以供应)。另一方面,由于金工课自身存在的问题,使课程进展举步维艰。很明显这种现状是课程内容陈旧,缺少创新,同科学技术和学问经济快速进展相互不适应的必定结果。因此有针对性地解决冲突,对传统的金工课程实施改革就具有特殊重要的意义,作为重要的技术根底,对相关学科、专业的课程改革也具有积极的拉动作用。

此外传统的金工试验层次低,与专业课试验重复多,技能性训练相对较弱。而传统的金工实习则创新性训练少,技能性训练多,使传统的实习与试验两种实践环节不仅单调,缺少创新性,而且相互脱节,不利于对学生进展综合力量的培育。为了培育复合型与创新型人才,改革金工课程的实践教学环节也具有特殊重要的意义。课程体系和内容的改革离不开现代教育技术,课程改革思想的实施和推广应用与现代教育技术亲密相关,充分利用现代教育技术为本课程改革效劳,对课程改革成果的实施也具有重要的作用。鉴于上述熟悉,依据教育部工程材料与机械制造根底课程指导小组(原金属工艺学课程指导委员会)的改革精神,由山东大学(原山东工业大学)和山东省金工教学讨论会从1997年开头预研,并于1998年5月起共同申请担当了山东省教育厅面对21世纪教改工程:金属工艺学课程及其试验的改革创新体系。并明确提出了本课程的改革思路与改革目标。该课程的改革思路是:以适应现代工科教育中制造技术对工程材料成型和制造工艺根底的根本要求为动身点,充分表达各学科的穿插、融合;全面拓宽课程学问体系,使理论、实践、创新和现代教育技术有机地结合在一起,使课程改革与实践环节协调进展。

二、明确讨论方法,解决关键问题

在讨论过程中,课题组针对该课程教学环节多(包括理论课、试验、实习)、涉及面广(工科各专业)、实践性强、各学校进展不平衡的特点,采纳了联合讨论、渐渐推动、重点突破、共同受益的讨论方法。即:为使课程体系与内容的改革具有普遍意义,由山东省金工教学讨论会组织各会员学校联合参加讨论与调研;为使改革积极稳妥,采纳从点到面、先试验后推广的渐渐推动方法;为避开课程改革流于形式,以课程体系和教材改革为重点突破,以实习与试验的改革为支撑,使改革落于实处;为加快改革成果的推广应用,以现代教育技术为载体,以资源共享与共同受益为改革目标。

从1997年开头,课题组组织有关人员在国内进展了全方位的调研,同时进展了局部预研工作,并于1997年11月在山东大学南校区(原山东工业大学)胜利地组织召开了第五届现代国际工业会议,全面了解了国内外金工课程、试验与实习的改革现状和动态,然后先后参与了包括教育部金工课程指导小组扩大会议等一系列会议。此外对清华大学、华南理工大学、东南大学、香港理工大学等学校的教改和工业培训中心模式进展了特地调研,形成了有自己特色的改革思路。

据了解目前国内外主要讨论热点是金工实习和工业训练模式的改革,例如清华大学、东南大学、香港理工大学等重点院校通过世行贷款、211工程和985工程经费,建立了一批现代化的工业培训中心,使工业训练水平向现代化跨进了一大步。然而与之配套的整个课程体系,尤其是理论课程的体系改革幅度不大,与制造技术的进展及现代工业训练的改革不相适应。鉴于上述状况,我们确定了以课程体系为改革主攻目标,使试验、实习一体化改革的思路。并最终确立了建立在大工程背景下,以现代工程材料成型与制造工艺根底为主要教学内容,以创新教学为特色,表达各学科穿插、融合特点,实习试验一体化的课程体系的讨论目标。总结金工课程长期改革力度不大的缘由,关键问题是改革停留在修修补补上,使改革不到位,因此拟定要解决的关键问题是:更新教学内容,建立新的课程体系;通过提高实习、试验水平和层次,培育学生的创新力量;通过现代教育技术,实现校际资源共享。在整个讨论过程中,除教育厅的工程投入以外,局部院校设立了与该讨论有关的子课题,使该讨论在组织上以及人力物力上得到相应的保证。

三、仔细实施,多方位改革

该教学工程立项以来,课题组根据规划规定的内容,参考山东省教育厅中期检查专家提出的重要建议,组织了10余所院校的教师,先后就本课程的主要课程体系的改革、创新力量的培育方法,以及综合试验的开设和资源共享等教改内容进展了屡次研讨。通过研讨,课题组成员进一步统一了思想,在1998年确定的课程学问体系的根底上,明确了本课程面对21世纪的主要教学内容和课程体系。在先期编写并出版了机械制造根底系列教材一部的根底上,重点开展并完成了以下工作:

1.组织协调工作

联合讨论是本课题的讨论方法的特点之一,但是由于本课题涉及学校多(山东科技大学、潍坊学院、山东工程学院、山东建材学院、烟台大学、青岛化工学院、哈尔滨工业大学威海分校、青岛海军技术学院、济南高等交通专科学校、山东大学等十余所院校),改革任务重,经费紧急,课题组各参与学校的负责人经协商,采纳分工负责的方法,同时鼓舞参加学校申请子课题,这对本课题的完成确定了组织上与经费上的初步保证。

2.建立新的课程体系,编写试用教材、试用讲义

边改革,边试验,循序渐进,重点突破,削减失误,使新的课程改革更切合实际,也是本课题的讨论方法之一。为此课题组依据不同院校对课程内容的不同要求,先后编写了试用讲义一套,出版试用教材一套。并在此根底上建立完善了新的课程体系。确定了编写课程体系纲要的原则:即删减旧的课程学问点30%,在新的课程体系中增加材料及制造技术进展史与讨论进展,在金属材料及热处理的根底上增加了工程材料性能与外表工程技术,将热处理、铸造、锻压和焊接系统地归并为金属材料成型根底一章。分别增加高分子、无机非金属和复合材料成型根底三章,将金属材料的成型根底改为工程材料的工艺根底。新的课程体系全面表达了先进制造工艺技术的特点,并重点增加了数控加工技术、快速成型技术等先进制造工艺和应用实例,以表达现代制造技术的特征。同时增加计算机制造技术根底,包括集成电路制造技术、插接件制造技术、壳体制造技术和计算机装配技术。参加工业治理与可持续进展对制造技术的影响等相关内容,比方:质量与本钱、治理与效益、制造技术与环境爱护、产品生产的可行性分析等,使本课程与信息技术、市场经济融为一体,从而表达各学科之间的穿插和融合。

3.课程体系的理论讨论

依据课题组多年的讨论成果,主编出版了名为《Modernindustrialtriningtowardsthe21Cenury》论文集,在该文集中发表与现代工业训练模式、创新教学方法、实习试验改革有关的论文6篇。在1998年和1999年山东省金工教学讨论会学术会议上争论并确定了新的金工课程学问体系后,先后在《金工讨论》、第六届国际现代工业培训会议和山东、安徽金工学术年会上发表了与课程改革有关的论文6篇。其中有关课程体系、课程内容的改革思想和观点发表在1999年出版的《金工讨论》第一期《面对金工教学改革的思索》这篇文章上。有关使实习、试验一体化的改革思想和观点分别发表在1998年出版的《金工讨论》第2期和《第五届现代国际工业培训会谈论文集》的《21世纪中国现代工业培训的走向与对策》一文(对策局部)中,以及发表在2023年出版的《金工讨论》第1期《金属加工工艺动态模拟综合试验》上。有关在金工教学改革中实施创新教学的改革思想与观点,见主编的《第五届现代国际工业培训会谈论文集》,共有6篇论文。

4.新教材编写

根据新的课程体系,我们编写了名为《现代工程材料成型与制造工艺根底》教材,该教材被山东省教育厅确定为九五重点立项教材。全书65万字,分上下两册,上册主要介绍各种典型工程材料的成型方法、成型原理、特点和应用范围,下册介绍现代制造工艺和制造技术根底。该教材已由中国机械工业出版社赞助出版。

5.关于资源共享式工作

编写并收集了局部有关现代制造技术的教学资料,目前已经在山东大学和潍坊学院初步建立了与现代工程材料成型与制造工艺根底有关的互联网页,并已刻成光盘。目前正组织(通过网络实现)各有关学校实施资源共享和参加课程内容改革的工作。

6.成果鉴定与评价

在山东省教育厅的组织下,上述讨论工作已经通过成果鉴定,该鉴定由国家教育部金工课程指导小组组长、清华大学教授傅水根主持,鉴定评语为综合水平到达国内先进,课程体系改革属国内首创,是一个优秀的教学成果。

四、立足改革,推动创新

为实现课程体系深层次的改革,工程提出了课程改革的两个根本思路。实现了两个转变,既将金属工艺学课程体系由传统单一的金属材料的成型和制造技术向工程材料(包括金属、高分子、无机非金属、复合材料)的成型和制造技术的转变;将金属工艺学课程由传统的机械制造根底向适应现代工业进展和人才学问构造的现代工程材料成形与制造工艺根底的转变。同时,确立了在大工程背景下,以现代工程材料成型与制造工艺根底为主要教学内容,以创新教学为特色,表达各学科的穿插、融合特点,实习试验一体化的课程体系;