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飞行器制造工程塑性成形系列课程教学改革
（中北大学机电工程学院,山西太原030051）
摘 要：介绍了飞行器制造工程塑性成形系列课程的地位和作用,基于培养学生综合能力的角度,提出注重课程衔接、精选教学内容的教学内容改革,合理利用多媒体教学、启发式教学的教学方法改革和自主式实验教学的实践教学改革.实践证明,该系列课程改革的效果良好,使学生进一步掌握理论知识,分析问题和解决问题的能力得到较大的提升.
关键词：塑性成形；系列课程；教学改革；教学方法；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）07-0117-02
航空航天技术融合了基础科学、应用科学的最新成就和工程技术的最新成果,是现代科学技术的综合运用,标志着一个国家的科技先进水平的高低[1].飞行器制造工程是机械制造和材料成形的新型融合学科,因为现代飞行器壳体是以塑性成形原理为基础理论加工成形的钣金结构件[2],所以,塑性成形系列课程就成为该学科的核心课程.
目前,我校飞行器制造工程专业开设的塑性成形系列课程有《金属塑性成形原理》和《飞机钣金成形工艺》,两门课均为必修考试课程.《金属塑性成形原理》是一门专业基础课,该课程系统地阐述金属塑性成形的基本原理和规律[3],内容抽象,概念与专业术语多,难以理解；《飞机钣金成形工艺》是一门专业课,该课程以塑性成形原理为基础,主要介绍飞机钣金成形的基本原理和工艺,实用性强,与实际结合紧密.这两门课都对学生将来从事飞行器制造和科学研究有很重要的影响.针对课程特点,结合近几年的一线教学经验,对该课程教学进行改革探讨,改变现有课程内容尤其是金属塑性成形原理枯燥无味的现状,激发学生的学习兴趣,加强理论与实际的结合,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而提高教学质量,达到培养基础好、素质高、能力强的人才的目的.
一、改革教学内容
包括课程间的衔接和精选教学内容.在教学过程中,兼顾理论知识的系统性和学科之间的内在联系,删去前置课程中的重复部分.在《金属塑性成形原理》中塑性力学部分新概念多,理论复杂深奥,处理问题方法复杂多变.而该课程的课堂教学只有36学时.如何根据要求精选内容,利用较少的学时使学生掌握塑性力学的基本概念、理论和分析方法,成为迫切需要解决的问题.借鉴国外的成功经验,结合国内该课程教学的实际情况,以及国内出版的一些优秀教材,在教学过程中,重点放在塑性成形时力学基础理论、塑性成形机理和与飞行器制造专业密切相关的滑移线求解方法上.省略上线法等复杂的塑性加工问题求解方法的讲授.另外,在金属塑性变形中的摩擦和润滑,这部分内容比较容易理解,留给学生自学.通过精选教学内容,讲授重点知识,不仅节约了教学学时,而且使学生对理论基础知识的学习更加巩固和扎实.在《飞机钣金成形工艺》教学内容上,为了适应现造技术的需要,增加对先进钣金成形技术内容的扩充,使课程内容既具基础性又保持其先进性.另外,为了提高课程体系理论联系实际的能力,及时地将教师的科研成果引入教学内容中,不断深化和更新教学内容,以提升教学水平和质量,实现可持续发展.
二、改革教学方法
包括利用多媒体教学、启发式教学和课堂讨论教学等.在课堂教学中,应当针对学生的兴趣和课程的特点,遵循高等教育规律,改革传统的教学方法和形式,充分调动学生学习的积极性[4].在教学方法改革方面,首先要充分利用多媒体教学,把教材内容制成生动、逼真的画面,使学生获得真实的、具体的感性认识,从而观察更清楚,想象更丰富,思维更活跃,印象更深刻[5].例如,在讲授《飞机钣金成形工艺》的每种钣金成形工艺之前,先用动画演示成形过程,然后引入课堂教学内容.当然,也要注重黑板教学与多媒体教学的合理协调使用,把上课所需图表、公式等事先做成PPT,使用时可以迅速调出来,节省时间,提高教学效率.但对于重要而复杂的公式推导和基本原理,要在黑板上逐步推导,仔细讲解.其次,采用启发式教学.塑性成形原理知识系统性较强,与材料力学、工程材料等前续课程的理论知识联系紧密.因此,在教学中注意通过复习学过的知识来讲授新课程,综合已学过的有关概念,揭示它们之间的内部联系,进行启发诱导,使学生易于接受新知识,巩固旧知识.再次,增加与学生的互动环节,用课堂提问、小测验等及时发现教学中存在的不足和薄弱环节,及时发现问题,然后在课堂上留出几分钟,以教师答疑为主.这种方法对于讲课中难点较为集中时更为实用、有效.
三、加强实践教学环节
重点是改革实践教学方法.在实践教学改革方面,首先增加实验时数,由原来的4学时2个实验改为8学时4个实验.重点是改革教学方法.《飞机钣金成形工艺》是一门实践性强的课程,实验教学具有实践性、探索性和直观性的特点,在传授知识的同时,还可培养学生动手实践能力、创新能力,提高科学实验素养,是教学中必不可少的一个关键环节[6].目前的实验课主要是验证性实验,其内容、步骤都按照教师的安排进行,结果也是预知的.学生对这样的实验课往往缺乏兴趣,没有积极性,创新力和想象力得不到发挥.针对这种现象,可以采用自主式实验教学的方式[7].教师给出多项实验课题,学生根据自己兴趣自由结合选择课题,根据具体的课题分析、讨论并制定实验方案.教师适度地参与到实验方案的制定中去,对一些不完善或者不合理之处提出建议.学生在教师的指导下独立完成全部实验内容,并整理实验数据,分析实验中存在的问题,运用所学知识解释观察到的现象.这样可以让学生成为实验的主体,调动学生的积极性,提高动手能力,将学到的理论知识应用到实际中去,培养发现问题、分析问题和解决问题的能力,增强创新意识,还可培养学生的组织能力和团队合作的精神.
四、结语
航空航天学科和现代塑性成形技术的发展需要基础理论深、知识面广、实践能力强、思维活跃的综合性人才.飞行器制造专业塑性成形系列课程的教学内容和教学方式也需不断地改进和发展.经过近几年的改革和实践,已经取得一定的成绩,学生普遍反映学习效果较好.就业单位和各兄弟院校也反馈毕业生理论知识扎实,实践能力强.随着现代教育技术的快速发展,塑性成形系列课程的教学改革将继续推进下去,以达到提高教学质量,培养优秀人才的要求.
教学改革论文范文结:
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