鄧先功,冉松林,柳東明,裴立宅,樊傳剛
(安徽工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,安徽 馬鞍山 243002)
近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,粉體技術(shù)及粉體工業(yè)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,已被廣泛地應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域。因此,粉體技術(shù)越來越受到人們的重視,粉體工業(yè)已成為一個(gè)跨專業(yè)、跨學(xué)科的綜合產(chǎn)業(yè)[1]。當(dāng)前我國粉體工業(yè)的產(chǎn)值約占第一、二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的一半以上,在國民經(jīng)濟(jì)中具有較為重要的戰(zhàn)略地位。為適應(yīng)粉體工業(yè)的快速發(fā)展,培養(yǎng)出高端粉體工程技術(shù)人才至關(guān)重要。
粉體工程與設(shè)備課程是我校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的主干課程之一,該課程培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)掌握粉體技術(shù)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)、粉體制備與處理工藝,以及粉體加工設(shè)備的原理、工藝參數(shù)和性能等知識(shí)。而粉體工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)是粉體工程與設(shè)備課程中實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是在學(xué)生全面掌握粉體工程與設(shè)備課程的基本理論知識(shí)、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制圖后,進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)[2]。該課程使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)粉體工程設(shè)備的選型、設(shè)備能力計(jì)算和圖紙?jiān)O(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的設(shè)計(jì)思想,提高學(xué)生分析、解決實(shí)際工程問題的能力,為解決科學(xué)研究和生產(chǎn)中遇到的各種問題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做好必要的準(zhǔn)備。
目前我校粉體工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)的實(shí)際內(nèi)容是對(duì)輥壓式破碎機(jī)的輥系進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先,根據(jù)喂料粒度、物料與輥的摩擦系數(shù)、產(chǎn)能等參數(shù),計(jì)算輥?zhàn)拥拈L(zhǎng)度、直徑等;然后,參照企業(yè)用輥壓式破碎機(jī)的輥系圖紙,對(duì)實(shí)際所需輥系進(jìn)行設(shè)計(jì)。
輥壓式破碎機(jī)的輥系是粉體加工過程中較為典型的設(shè)備部件,涵蓋了物料粉碎和機(jī)械設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)知識(shí),有利于學(xué)生全面地復(fù)習(xí)和掌握相關(guān)知識(shí)。然而,課程設(shè)計(jì)題目單一,學(xué)生在做課程設(shè)計(jì)前對(duì)輥系及其所包含的零部件的結(jié)構(gòu)、作用等并不十分了解,以至于大部分學(xué)生不去積極主動(dòng)思考如何進(jìn)行課程設(shè)計(jì),而只是根據(jù)自己所計(jì)算的參數(shù)對(duì)參考資料上的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單修改,或機(jī)械式模仿,或照搬其他同學(xué)的課程設(shè)計(jì),也不考慮理論計(jì)算數(shù)據(jù)是否與實(shí)際應(yīng)用相符。學(xué)生只為完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)而設(shè)計(jì),對(duì)其分析問題和解決實(shí)際工程問題的能力并無多大幫助。因此,粉體工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能適應(yīng)粉體技術(shù)和粉體工業(yè)發(fā)展的需要,很有必要進(jìn)行相應(yīng)的改革。
過去粉體工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)只注重理論內(nèi)容的講解,而很少讓學(xué)生參與其中。如何通過實(shí)際生產(chǎn)中的例子,引導(dǎo)、啟發(fā)、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,適宜的教學(xué)方法十分必要。為此,一方面,教師在講解前讓學(xué)生做好粉體工程與設(shè)備課程中理論基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí);另一方面,在理論課講解過程中,教師多引導(dǎo)學(xué)生來回答所學(xué)的基本理論知識(shí),這樣不僅能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握,而且可以讓學(xué)生都積極參與其中。同時(shí),為了能更好地吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在講授理論知識(shí)的時(shí),可以適當(dāng)播放一些相關(guān)的教學(xué)視頻,然后讓學(xué)生自己來回答視頻中的一些基礎(chǔ)知識(shí),從而改變填鴨式的傳統(tǒng)教學(xué)方法,啟迪引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地去學(xué)習(xí)知識(shí)。
已有的研究結(jié)果表明,加強(qiáng)實(shí)踐不僅是提高學(xué)生動(dòng)手能力的環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才十分重要的途徑[3]。完成粉體工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)時(shí),學(xué)生要根據(jù)喂料粒度、物料與輥的摩擦系數(shù)、生產(chǎn)能力等參數(shù)計(jì)算輥?zhàn)拥闹睆健㈤L(zhǎng)度、轉(zhuǎn)速等理論數(shù)據(jù),但學(xué)生因沒有經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐,在理論數(shù)據(jù)處理時(shí),往往完全依賴于計(jì)算所得數(shù)據(jù),從而會(huì)使確定的尺寸會(huì)造成不經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。同時(shí),學(xué)生在確定理論數(shù)據(jù)后,對(duì)輥壓式破碎機(jī)的輥系進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí),也會(huì)因未接觸過輥系,對(duì)其中的結(jié)構(gòu)及零部件的作用并不理解,只能按照“比著葫蘆畫瓢”的思路進(jìn)行模仿來完成課程設(shè)計(jì),對(duì)學(xué)生的能力提高也沒有什么幫助。針對(duì)上述問題,我們從如下三方面來進(jìn)行解決。
1.教師帶領(lǐng)學(xué)生到輥壓式破碎機(jī)實(shí)際生產(chǎn)粉體的第一線進(jìn)行實(shí)踐實(shí)習(xí)、參觀實(shí)習(xí)和做實(shí)際調(diào)研工作,了解所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用性能、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)中存在的問題等,從而獲得粉體加工及粉體設(shè)備的相關(guān)知識(shí),使學(xué)生明白輥壓式破碎機(jī)與粉料的物化性質(zhì)、物料尺寸及實(shí)際生產(chǎn)工藝等密不可分,避免學(xué)生憑空進(jìn)行課程設(shè)計(jì),為學(xué)以致用的實(shí)際設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.建立粉體加工設(shè)備模型,讓學(xué)生拆卸和組裝,以此來加深學(xué)生對(duì)粉體加工設(shè)備中各個(gè)零部件的作用了解,開闊學(xué)生的視野,拓展設(shè)計(jì)思路,使學(xué)生所設(shè)計(jì)的粉體加工設(shè)備圖紙與實(shí)際應(yīng)用更接近。
3.任課教師可查找輥壓破碎機(jī)實(shí)際生產(chǎn)粉體的相關(guān)視頻,以實(shí)景教學(xué)的方式在課堂上讓學(xué)生認(rèn)真觀看粉體加工的工程案例、所用加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)等,使學(xué)生充分了解和理解加工設(shè)備各部件的作用。
為了提高學(xué)生的積極性、主動(dòng)性及學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的能力。從兩方面對(duì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行改革:一方面,在現(xiàn)有課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,改變課程設(shè)計(jì)的初始條件,使每個(gè)學(xué)生所設(shè)計(jì)的內(nèi)容均不完全相同,從而避免學(xué)生相互抄襲;另一方面,遵循教學(xué)計(jì)劃對(duì)該環(huán)節(jié)的要求,本著有利于貫徹因材施教的原則,達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的,結(jié)合本院系的實(shí)際科研、實(shí)踐等情況,優(yōu)先選擇與科研、實(shí)際實(shí)習(xí)等密切相關(guān)且具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的題目。這樣不僅有利于學(xué)生積極主動(dòng)完成課程設(shè)計(jì),而且有利于學(xué)以致用,提高學(xué)生的成就感。
粉體工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)不像普通的基礎(chǔ)課程可以通過考試直接確定分?jǐn)?shù),而課程設(shè)計(jì)成績(jī)要準(zhǔn)確反映出學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中的努力程度,也要能真實(shí)反映出學(xué)生所設(shè)計(jì)的成果是否正確和真實(shí)可靠。因此,正確的考核方式不僅能對(duì)學(xué)生積極完成本次課程設(shè)計(jì)起到促進(jìn)作用,也會(huì)對(duì)下一門課程設(shè)計(jì)起到良好的鋪墊作用。近年來,我校對(duì)該課程設(shè)計(jì)的考核方式做了改進(jìn)。首先,指導(dǎo)教師根據(jù)每個(gè)學(xué)生課程設(shè)計(jì)中的各種表現(xiàn)(如回答問題的情況、出勤率、設(shè)計(jì)過程中是否認(rèn)真等)來確定其平時(shí)成績(jī),占總成績(jī)的20%。其次,根據(jù)學(xué)生對(duì)理論數(shù)據(jù)的計(jì)算是否正確(包括公式、步驟、數(shù)值等)確定其理論計(jì)算成績(jī),占總成績(jī)的40%。最后,根據(jù)學(xué)生所設(shè)計(jì)的圖紙成果進(jìn)行量化打分,包括輥系的長(zhǎng)度、直徑是否與理論計(jì)算數(shù)值一致,以及各個(gè)零部件的位置、尺寸等是否正確,確定其設(shè)計(jì)成果成績(jī),占總成績(jī)的40%。將平時(shí)成績(jī)、理論計(jì)算成績(jī)和設(shè)計(jì)成果成績(jī)進(jìn)行綜合,得出每個(gè)學(xué)生的綜合成績(jī)。這樣的考核方式極少造成誤評(píng),既能夠反映出學(xué)生做課程設(shè)計(jì)的全部環(huán)節(jié)質(zhì)量,又能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
在粉體工程與設(shè)備課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)中,通過改革教學(xué)方法使學(xué)生更加積極、主動(dòng)地樂于學(xué)習(xí)理論知識(shí)和課程設(shè)計(jì);通過加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)使學(xué)生能更好的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備和工藝中存在的問題,更熟悉自己所設(shè)計(jì)的內(nèi)容,能進(jìn)一步提高學(xué)生分析、解決實(shí)際工程問題的能力,使所設(shè)計(jì)的成果更接近工程實(shí)際;通過改革設(shè)計(jì)內(nèi)容,使課程設(shè)計(jì)與實(shí)際科研密切相關(guān),有利于學(xué)生學(xué)以致用;通過改革考核方式,能更客觀的評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,從而提高課程教學(xué)效果。