案例教学是指将案例应用于教学,通过教师讲授基本知识、提出问题、组织学生讨论、撰写案例分析报告等过程来实现教学目的,改善教学效果,从而提高学生理论知识水平和解决实际问题能力的教学方法。现代制造技术课程是一门着眼科技、注重应用的课程。通过对本门课程的学习,使学生对精密超精密加工技术、柔性制造技术、现代制造系统等方面的知识有一定的了解,由于课程内容涉及面广,信息量大,内容更新较快,通过大量的案例介绍了解现代制造技术的基本理论、基本原理、相关技术和最新发展动态,同时培养学生查阅文献、了解学科前沿动向的能力。 一、案例教学法在专业学位研究生教学中的可行性研究 1.有助于学生了解学科发展最新动态。由于现代制造技术具有更新快、发展迅速的特点,将案例教学应用到现代制造技术教学中,通过最新成果和发展动态作为案例,介绍新的设计与制造技术、方法和先进的技术装备,始终保持教学内容的先进性,开阔学生的视野,培养学生以前卫眼光和逻辑思维分析问题的能力,养成获取学科前沿发展的最新动态。 2.有助于搭架学生与老师互动平台。案例教学是可以根据现代制造技术的发展,利用最新的研究成果作为案例,针对研究生的研究方向进行讲教学,通过最新的学科发展成果为整个教学内容注入新的血液,有利于使学生主动思考,积极参与到整个教学过程中,可以充分开拓学生科研的思路,对个人研究课题有针对性的讲解,了解本研究方向最新最前沿的发展态势,提高学生的创新能力。 3.有助于学生综合能力的提高。案例教学法在专业学位研究生科研学习中具有直接的促进作用。专业学位研究生的培养目标是应用型工程技术人才,这就要求学生根据所学的专业理论知识,化理论为实践,用理论揭示工程应用中问题的本质,掌握科研学习的方式方法。而且,将案例教学通过最新成果案例的展示,帮助学生开拓视野,使学生主动对案例进行思考与讨论,有效地拓宽学生的知识面,提高学生的科研创新能力。 二、现代制造技术课程案例的选择 现代制造技术案例的选择遵循三点原则:第一,以最近最新的典型案例为基础,理论联系实际;第二,根据专业学位研究生研究方向,有针对性地选取课程案例;第三,选择的案例要内容充实,具有一定的难点问题。本课程案例主要从下面三个方向进行选取。 1.特种加工技术。特种加工技术是直接利用电、热、声等特殊机械能量,以实现材料切除的加工方法。特种加工的特点为:依靠电、化学等能量去除材料,而不只是靠传统的机械能;以简单的机械运动可加工较为复杂的型面;加工过程中,瞬时能量较高,可方便有效地应用各种能量加工难加工材料,获得良好的表面质量。 特种加工技术可以分为:电火花加工、超声加工、快速成型加工以及复合加工等。对于这些加工技术的案例可以选择难加工材料、特殊复杂型面、高精密表面的具体案例作为经典案例。让学生根据典型案例查阅相关文献,通过与本课题组成员的讨论,给出预留问题的解决方案,达到举一反三、融会贯通的目的,加深学生对特种加工技术各类型的基本理论原理、相关技术的了解。 2.精密和超精密加工技术。精密和超精密加工主要包括三方面的内容[3]:(1)超精密切削。(2)精密和超精密磨削研磨。(3)精密特种加工。 针对精密和超精密加工特点提出超精密切削、磨削的基本理论和工艺;超精密加工设备的关键技术、精度、热稳定性;将这些研究范围内的成果作为案例,让同学们在了解基本知识的同时,放开视界,拓宽思维,根据最新发展动态对相关的研究问题进行分析归纳总结,培养专业学位研究生了解学科前沿动向的能力。 3.现代制造系统。现代制造科学主要包括:CIMS、敏捷制造、并行工程等,主要研究的科学问题如下:现代制造技术和系统的基础理论;制造过程的数学建模;网络环境下的体系结构等,这些问题具有前瞻性、交叉性、先导性、基础性、应用性五大特点。针对这些问题搜寻最新发展成果,将其作为经典案例,使学生站在信息时代和纳米时代的高度,把握现代制造系统的本质,融各学科的知识于一身,建立现代科学思维方法。 三、案例教学在现代制造技术教学中的实施举例 1.案例讨论前的准备。首先,教师要针对学生的研究方向设定案例,并拟定讨论题目。在教师完成基本课程教学后,可以将相关案例留给学生,给学生一定的时间准备相关的材料。学生在收到教师的案例后,通过阅读有关案例,查找各案例间的异同,查阅文献材料,搜集有用信息,经过思考分析,给出关于案例讨论问题的原因分析和解决方案。 以超声对型孔、型腔的加工为案例。根据实际超声加工的实例,对超声波加工的原理和特点、超声波加工的设备、超声波加工速度、表面质量及其影响因素等几个关键问题进行分析与讲解。同时对超声波加工的应用进行拓展延伸,讲解有关超声切割加工、超声波清洗等的应用,从而提升学生对基本理论、原理的理解,并对案例中所反映与本研究课题相关内容予以实际应用,加深学生对基础知识的掌握,同时提升理论联系实际的能力,达到学生自主分析解决实际工程问题的能力。 2.组织案例讨论。讨论可分为两个步骤进行,第一由小组代表根据该组查阅的相关案例进行讲解,第二由单个小组进行讨论,发表本小组对案例的分析处理结果,进行小组的集中讨论。 首先让学生对于查找的案例进行讲解,并对老师提出的讨论题发表个人观点,以充分调动学生参与案例教学的积极性,在讲解过程中其他小组成员可以针对案例提出问题,例如超声加工是怎么样去除材料的;超声振动是如何产生的;超声加工有何特点等,让发言同学进行解答,同时老师纠正问答过程中的不合理之处并给出合理解答。然后由单个小组进行讨论,在进行讨论时候,每个人都可以自由发言。通过小组讨论,分析解读案例,找出讨论题的关键环节,归纳问题出现的各种可能性,并根据已给案例和自己查阅的资料进行比对判断,给出问题结论。这样,学生可以吸收引进他人的观点意见,对案例有更加深刻的理解。讨论阶段,教师不要固定讨论的形式和干涉学生的活动方式。 讨论结束后,各小组推举代表进行集中讨论。在这一过程中,学生要成为案例讨论的真正主角,老师要给予学生启发和引导,使学生在讨论方向上不出现大的偏差。同时,教师可以根据学生讨论的内容进行知识和背景的适当补充,启发学生的分析和判断思维,使讨论学习顺利进行下去。最后给各小组留出一定的时间对案例进行归纳总结并得出最终结论。 3.实现案例与总结。讨论结束后,教师要及时对案例讨论的结果进行讲评,并重点强调案例中所涉及学生研究方向有关的内容知识,指引学生灵活应用。学生按照课堂上讨论的案例,对超声加工的基本原理、基本知识有更深刻的掌握,将有关超声加工的知识应用于个人课题中。这样会使学生的思维活跃起来,培养创造性思维,达到学生主动思考、提高学习兴趣的目的。 四、结束语 案例实施证明,案例教学法在机械类专业学位研究生《现代制造技术》课程中的应用,教学效果很好。案例教学将专业学位研究生掌握的理论知识与最新最近研究成果密切联系起来,调动了学生对于研究课题的学习兴趣和研究的主动性,改善了教学效果。不仅解决了现代制造技术在有些内容比较抽象,学生感性认识欠缺的难题,而且有利于具有现代制造技术工程实践能力和创新能力的复合性工程人才的培养。
文章来源:《现代制造技术与装备》 网址: http://www.xdzzjsyzb.cn/qikandaodu/2020/0802/472.html
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