本站原创[摘 要]特种加工课程是高校本科教学阶段培养机械设计和机械制造等方面高素质人才的一门理论性和技术性较强的专业课程,文章结合课程教学特点和“卓越工程师教育培养计划”要求,围绕培养高素质人才队伍、实现满足社会需求、调整人才培养结构、提高人才培养质量的目标,探讨了特种加工课程在“卓越工程师教育培养计划”中的作用.
[关 键 词 ]特种加工 教学改革 卓越工程师 机械
[中图分类号] G641 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）012-0045-03
党的十八大报告指出：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置.深化科技体制改革,推动科技和经济紧密结合,加快建设国家创新体系,着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系.”制造业作为我国高新技术产业的基础,不仅是国家安全的重要保障,同时也是建设小康社会的物质支柱.特种加工技术作为制造业高新技术中的重要内容,是特殊制造业高水平持续快速发展的重要保障,特种加工技术水平的高低,决定了一个国家科技创新水平能力的强弱.近年来,随着科学技术的不断发展和我国“世界制造工厂”地位的确定,特种加工技术应用范围不断拓展,而特种加工技术应用、创新能力的高低,决定了我国尖端制造业科技创新能力的强弱,因此,积极推动特种加工技术与市场经济的紧密联系,进一步构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,有利于促进我国特种加工技术的长足发展.其中,特种加工技术人才的培养,尤为重要和迫切.
为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》精神,坚定不移为中国特色新型工业化道路、建设新型国家、建设人力资源强国提供高素质人才队伍,2009年教育部提出实行“卓越工程师教育培养计划”,并在部分高校试点实行.2010年6月,教育部在天津召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协（学）会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”.2011年,教育部颁行《关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》.由此,一套以“面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”作为培养目标,以培养工程类技术人才实践能力和创新意识为核心的“卓越工程师教育培养计划”宣告形成,这是我国教育史上的一个具有鲜明特色的人才培养模式.按照《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,教育部组织专家组对清华大学等高校的四百多个本科专业进行评审后试点.韶关学院机械制造及自动化专业也相应按照“卓越工程师教育培养计划”尝试进行教育改革.就如何结合课程教学特点和“卓越工程师教育培养计划”要求,培养出高素质人才、调整人才培养结构、提高人才培养质量以满足社会人才需求等问题,笔者结合课程教学实践做了如下探讨.
一、特种加工课程设置及教学特点
(一)课程设置
特种加工是机械设计制造及自动化专业的必修课程之一,是培养机械制造和机电控制行业高素质、复合型人才所必修的一门高新技术专业课.特种加工课程作为高校本科阶段机械制造及自动化专业的一门理论性和技术性都很强的必修课程,主要教学内容包括电火花加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束加工、超声加工、化学加工和快速成形等,以期培养学生具备宽广的机电加工概念、熟练的实际动手能力,进一步培养学生的科技创新意识和能力.特种加工课程主要考察了学生的物理、化学、自动控制和机械设计制造等学科知识的综合学习和运用能力,由于该学科知识专业性极强,理论和实践动手能力要求高,属于多学科交叉,对学生自身素质要求较高.
(二)教学特点
特种加工也称非传统加工,是区别于传统机械装备切削加工以外的一种新的技术方式,它与传统的机械加工特点差别十分明显：一是传统机械加工是利用加工用具硬度大于工件原理,对工件进行加工；二是传统机械加工主要运用机械能对被加工材料进行加工,工件容易受力变形.这些知识学生已经固化到思维中,在教学中要有针对性地改变学生的固有思维,启发他们改变对“加工”的理解.特种加工技术改变了传统机械加工技术思维,在教授该课程时,需要采用更多异于传统课程教学的方式和方法.
首先,在课程教学中要强调：随着经济社会的发展和科学技术的进步,国民经济重要领域对机械制造、加工都提出了更高要求.如对于传统机械切削难度较大的材料：高硬度、高强度、高韧性或者高脆性；或者某些耐热材料,如耐热合金钢、淬火钢等传统机械加工技术难于加工甚至无法加工的材料；对复杂特殊机械表面、不规则曲面、窄缝、深孔等零部件的加工；对特殊材料如精密材料的加工等问题,让学生加以讨论、互动.导出结论：传统的机械加工技术已经无法解决这类问题,由此出现了新的特种加工方法.特种加工方法是区别于传统机械加工技术的一门高新技术,最大的特点是摒除了传统机械加工依靠机械能、切削力的加工方式,采取了特殊的可以使用较软的材料甚至不使用工具就能对硬度更大的材料进行加工的方式.这种机械加工方式区别于传统机械的加工方法,用于传统机械加工方法无法完成的特殊领域.
其次,特种加工技术在本科阶段的教育方法以理论教学为主线,兼顾到更多的实践动手能力的培养,既巩固理论知识,又培养学生的实践创新意识.同时,为把抽象的理论知识更为形象地传授给学生,应当积极采用多媒体等教学辅助设备,组织学生观摩、试验,提高学生的实际操作水平.
再次,由于特种加工技术涉及的学科知识较为宽泛,是多门学科基础的交叉学科,本科教学理论教学内容应当具备较广的理论知识,不仅要求学生能够掌握好常见的电火花加工方法,而且对激光加工、超声加工和快速成形等这类非传统的特种加工方式的基本原理、基本工艺规律和主要特点及应用范围等理论知识都要很好地掌握.
最后,理论知识的教学归根结底是为了运用于实践,而特种加工技术的运用归根结底还是取决于学生的动手能力.如电火花成型加工的编程、电火花线切割的自动化绘图与编程、激光加工、超声加工的使用等,在条件合适的情况下应尽量让学生多动手.本科教学阶段应侧重于理论基础知识的强化,但动手能力的培养同样不可忽视. 二、特种加工课程实践教学存在的问题
特种加工技术改变了传统机械装备加工技术的思维方式,因而学生在初学该课程时,往往会因为无法理解而感到难以学习.同时,除了认知方面的缺陷外,特种加工课程教育教学方法还存在一些实际问题.如某些高校对机械设计制造及其自动化专业不够重视、课程设置不够合理、开课顺序不科学、课程理论教学与实践脱节、学生缺乏相应的目的性、教学针对性不足.同时,由于教学经费紧缺,课程教学所需设备不足,教学实训基地缺乏,课程设置多以理论讲解为主,实践教学内容抽象单调,特种加工技术专业性强、技术要求高,很多学校缺乏充足的师资资源,无法完成特种加工课程必需的教学实验,因而达不到课程教学目的.
三、特种加工课程在“卓越工程师教育培养计划”中的作用
“卓越工程师教育培养计划”提出的人才培养标准主要有三个特点,即行业、企业深度参与人才的培养过程；学校依照“卓越工程师教育培养计划”的通用人才培养标准和行业人才培养标准培养工程人才；强调培养学生的工程实践能力和创新能力.特种加工课程是高等院校机械类的一门专业课,本科教育阶段该课程教学对专业知识的贯穿性表现在以下三个方面.（1）使学生了解与常规切削加工方法不同的一些特种加工新工艺.懂得可以用电、化学、热、光、声等能量加工材料,对一些精密、细微、对表面等有特殊要求的零件进行加工.（2）使学生初步了解掌握电火花加工、电解加工、激光加工、超声加工等以及复杂加工的基本原理、基本规律,使学生具备合理选择加工方法的基础知识,提高解决工艺难题的能力.（3）培养学生对物理、化学、电工、液压、机械等各种学科知识的综合应用能力,巩固并深化前期课程.
因此,按照“卓越工程师教育培养计划”提出的主要人才培养目标：“面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”,遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则和“创立高校和企业联合培养机制”,“高校和企业共同制订培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量.本科层次学生要有一年左右的时间在企业学习,学习企业先进的技术和企业文化,深入开展工程实践活动,参与企业技术创新和工程开发,培养学生的职业精神和职业道德”的要求,韶关学院特种加工课程在“卓越工程师教育培养计划”中的作用主要体现在以下几方面.
(一)以工程案例和企业项目为依托,培养学生理论运用和主动思考能力
课堂教学是当前我国学校教学最基本也是最主要的教学手段,是教师传授知识和技能的主要途径及渠道.课堂教学的主要目的是让学生系统地掌握基本的理论基础,为后期的理论运用和工程实践打好基础.特种加工课程作为机械制造及自动化的必修课程之一,区别于传统的机械制造技术,对学生的理论知识要求更高,学生的跨学科知识的掌握和非传统机械加工思维的具备都需要在实际教学活动中采取更为科学和有效的方法.典型案例和企业项目是经过实践检验后沉淀下来的经验材料,在课堂教学中以工程案例和企业项目为主要教育手段,不仅能使抽象的理论知识形象化,更能让学生有具体的可感可知的案例参考,从中学习前人经验,引发学生自主思考、分析和创新.
(二)综合采用多种教学手法,丰富课堂教学内容
特种加工课程教学内容多,理论知识抽象,涉及的学科知识多、杂、繁,应当根据教材各章节内容的特点,灵活采取相应的有效教学手段,如启发式教学、互动式教学、讨论式教学、现场教学及CAI教学等形式.笔者在多年的教学实践工作中,摸索出三个步骤,极大提高了学生的工程实践和理论运用能力.
首先,整合本校教师资源,合作开发一套具有本校教学特色、符合“卓越工程师教育培养计划”要求、体现特种加工特色的CAI多媒体课件,图文丰富,内容清晰,简单易学,让学生正确理解所学内容,学习更具目的性和针对性.
其次,校企联合进行人才培养,优化实践课程教学方法.“卓越工程师教育培养计划”提出的人才培养标准最鲜明的特点是“行业、企业深度参与人才的培养过程”,人才的培养不仅是高校的责任,同时也是社会的责任,要培养出社会需要的人才,应当积极与用人企业互动沟通,充分利用社会资源,让企业、行业协会积极参与人才的培养过程.同时,建立一套完整的、可操作性强的实践教学考评体系,确保设置的培养模式落实到位.
最后,引入实习环节.“卓越工程师教育培养计划”提出：“本科层次学生要有一年左右的时间在企业学习,学习企业的先进技术和先进企业文化,深入开展工程实践活动,参与企业技术创新和工程开发,培养学生的职业精神和职业道德.”学校培养人才最终必将走向社会,走入实践.因此,学校应当发挥自身的资源优势,积极搭建学生实习平台,利用企业务实、高效和丰富的特种加工装备锻炼学生的实际操作能力,让学生全面了解和掌握在校所学的特种加工知识在工厂生产实践的应用,积极把所学、所思、所感总结出来,进一步提高特种加工知识的理论转化为实践的能力,增强创新意识和提高行业应用水平.
四、总结
特种加工课程是高校本科教学阶段培养机械和机电类高素质人才的一门理论性和技术性较强的专业课程,高校本科阶段培养特种加工技术人才应当积极借助“卓越工程师教育培养计划”实施的契机,结合课程教学特点和要求及实践性环节,重点突出实践教学的作用,调整人才培养模式,培养出合格的高素质人才,以实现满足社会人才需求、提高人才培养质量的最终目标.
[ 参 考 文 献 ]
[1] .在中国第十八次全国代表大会上的报告[C].2012-11-08.
[2] 教育部.关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[C].教高[2011]1号.
[3] 刘晋春,赵家齐,赵万生.特种加工[M].北京：机械工业出版社,2000：2-3.
[4] 傅水根.探索工程实践教育[M].北京：清华大学出版社,2007.
[5] 白基成.特种加工技术[M].黑龙江：哈尔滨工业大学出版社,2006.
[责任编辑：绿 洲]