基于卓越农林人才教育培养计划的专业课程教学改革

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　　摘 要：为进一步适应经济社会发展需要，按照教育教学改革要求，加强本科生实践教学环节、提升本科生创新创业能力与科学研究参与度。进一步提高教学质量和木质材料机械加工领域的科学研究水平。以学校实际教学条件为背景，分析生源情况和学习成绩，让学生充分理解专业特点和培养模式类型，激发学生学习热情并实施分类培养。
　　关键词：卓越农林人才教育培养计划 木材切削原理与刀具 教学改革 培养模式
　　根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》等三个文件要求，教育部牵头发布了教 高 函（2013）14号文件―《教育部 农业部 国家林业局关于实施卓越农林人才教育培养计划的意见》，以下简称意见。意见中明确了部分农林院校实施卓越农林人才培养计划，其主要目的是全面提高高等农林教育人才培养质量。为了适应经济社会发展的需要培养出各类人才，相关高校教师必须转变传统教学模式，注重理论教学和各种实践教学紧密结合，突出实用性、实践性与创新性。根据学校教学资源情况和学生生源情况，因材施教的构架定位要求，把学生分成拔尖创新型、复合应用型和实用技能型的培养方向班。结合木材切削原理与刀具课程的考试考核和成绩评定方法的改革措施[1]和课程教学改革方法手段[2]进行课程教学内容和培养模式改革。根据卓越农林人才教育培养计划意见要求，针对培养模式类型，实施课程教学改革是有必要的[3，4]，而且实现因材施教的有效手段。提高教学质量与效果，培养社会经济发展需要各类人才的基本措施。
　　一、课程基本情况
　　“木材切削原理与刀具”课程是普通高校木材科学与工程本科专业的专业基础课，实用性很强的课程之一，涉及的内容在生产一线应用特别广泛。本课程重点介绍木材切削加工中的各种概念术语、基础理论;切削运动学、加工质量影响因素分析;切削刀具材料及刀具选用、切削刀具的磨损原因;刀具设计理论，典型刀具的设计方法，常用木工刀具的构造、修磨方面内容。为木质材料机械加工，家具生产制造和木质构件制造打好切削加工理论基础和生产加工工艺确定的基本技能。还兼顾了特种加工理论技术和刀具新材料、新制造技术和新型结构刀具方面内容。并为后续的木工机械、制材学、木制品生产工艺学、人造板生产工艺中有关切削加工部分的学习奠定基础。课程涉及木材构造和性质、力学原理、金属材料及热处理、金属零件的制造、设计等有关知识[5]。本课程具有抽象难掌握的理论知识，涉及很强的实践教学环节，而且木质材料本身的性能和特点所致，对切削刀具寿命问题、表面粗糙度的测定评价问题、切削热的问题、噪声问题、粉尘问题、振动问题、特种加工技术的应用与研发等研究突破的问题较多。且为学生巩固基础理论知识，培养学生科学的思维方式和研究方法，提高學生专业综合应用能力等方面起着十分重要的作用。
　　现行教学大纲总学时为40学时，基本以课堂理论教学为主，成绩评定是平时成绩占40%，期末考试成绩占60%。
　　二、本校木材科学与工程专业生源状况分析
　　1.生源状况分析
　　学校面向全国招生，主要还是区内学生为主的地区特色高校。木材科学与工程专业每年计划招生90-120人分成3-5个班。区外学生占25%左右，相对比例较高。以17、18级的195名学生为对象进行问卷调查，学生高考成绩分布如图1所示。
　　分布在378至513分之间，极差为135分、平均413分，参差不齐分数范围较大。进行分类培养因材施教是很有必要，有力证明分类培养模式的重要性。而且通过大学一年级的专业教育和专业导论课程的学习能够充分了解本专业特点和就业方向，选择培养类型有一定帮助。因此，针对学生高考成绩和大学一年级学习成绩，进行分类培养教育是比较好的方法。
　　2.学生对课程教学改革需求分析
　　根据问卷调查中的“意见和建议”一项的统计结果看，填写的学生比例占83%，其中涉及有关加大实践教学内容的占62%，可以看出学生对加大实践教学学时和教学内容的改革有迫切要求。
　　三、教学资源条件分析
　　学院拥有教学实训中心，有数控加工中心、圆锯机、细木工带锯机、砂光机、开榫机、数控雕刻机、激光雕刻机、平刨床、压刨床、旋切机、木工车床、木工磨床、木工钻床、磨刀机等木材加工机械设备齐全能够满足各种切削加工和动手制作的实践教学任务。组建中的木工机械与刀具实验室有切削动力传感器、激光3D显微系统、高速摄像机、FFT分析仪、高精度激光位移传感器、高精度数字测微计、专用麦克风、振动测试加速度传感器、实验用车床和旋切机等仪器设备较全，还有教学用的各种单体铣刀、组合铣刀和套装车刀，共本科生教学和研究实验使用。
　　在学院实训中心拥有理论教学、实践教学和现场演习结合的“一体化教室”，板书与PPT结合讲解，具备一边教学一边实践的条件，完成遇到的实际问题当时解决，提高教学效率。学院还有木材物理实验室、力学实验室、材料成型实验室和精密测试实验室补充学生的科研和实验需求。
　　教学课程组有专任教师3名，实验师2名能够满足课程改革后的教学任务。
　　四、培养模式的教学组织方式及内容设置
　　充分利用教学资源，理论教学与实践教学结合，提高学生积极性和参与度。针对学生的专业信心不足、动手能力弱、创新创业与科研意识不强的问题，采取分类培养因材施教的方法，培养适应现代社会需求的各类人才。
　　依据三个培养模式要求，课程教学组织和内容设置如下：拔尖创新模式，要理论教学与科研实践训练结合，主要以科研方法与创新能力的培养为导向，理论与科研训练安排40学时内容，其中理论教学24学时、科研实践内容16学时。木工机械与刀具实验室为依托，以木材切削表面粗糙度评价方法、刀具锐利度测定与刀具磨损机理分析、木材切削加工系统的振动问题、粉尘问题、噪声问题，复杂切削中的切屑形态分析等方面设置几个研究题目。让学生选定后查看文献资料，确定实验研究方案，提出解决问题方法。仪器设备满足科研实训任务;考试考核以理论知识考试比例60%，以课堂讲解的理论知识和实际问题的综合解释说明、计算分析题为主，科研训练考核成绩比例40%，主要以试验方案设计、研究发表PPT制作与演习、提交小论文等方式进行。 　　复合应用模式，要理论教学与实验训练结合，主要以解决生产实际问题和生产技术开发、质量控制与提高为导向，理论与实验结合安排40学时内容，其中理论教学28学时、实验训练12学时。以木材切削力测定与影响因素分析、木材加工表面质量测定评价、刀具形状测量与锐利度测定、木质材料切削加工工艺优化等方向设置几个实验内容。理论考试成绩比例60%，基本概念术语、理论知识点与实际生产结合的分析题为主，实验训练考核成绩比例40%，主要以实验方案确定，实验材料提出与准备，实验结果分析与讨论、提交实验报告等方式完成。
　　实用技能模式，理论教学与制品设计制作实训结合，主要以材料选用、制品设计制作与创业为导向，理论教学与动手制作结合安排48学时内容，其中理论教学24学时、制作实训24学时。在学院实训中心的“一体化教室”里完成。结合实际进行锯切、车削、铣削、磨削、钻削、旋切、激光切割、数控雕刻为主的基础训练。木楼梯构件车削加工工艺优化、单板旋切加工、木质材料加工工艺、刀具选用和刀刃修磨等技术技能提高内容。理论考试比例为50%，基本概念术语、理论知识点、切削加工工艺与加工质量影响因素为主;实验训练考核比例为50%，主要以材料的选择、切削加工与刀具选用、制品设计与制作、设计制作说明书、制品实物打分等方式进行。
　　五、培养模式选择与分班结果
　　1.课程培养模式选择情况
　　课程改革问卷调查中，学生选择三种培养模式的情况如图2所示，看出实用技能类型选择人最多，其次是拔尖型，最少的是复合应用型。看出学生的选择有一定的针对性，把握了专业特点和就业方向。而且从问卷调查中发现毕业后不从事本专业相关工作的人数占到31%左右，比例较高。
　　结合上边第三节中叙述的教学条件看，对拔尖型和技能型投入的科研仪器设备和加工制作设备台数和使用材料支出等受一定限制，并结合学习成绩、学生毕业后的就业意向以及其他提出意见等综合考虑后提出培养模式的分班建议。即，拔尖班20人左右，分出一个班;技能班25人左右，分出一个班，这样有利于实施小班化管理、个性化培养要求。剩下复合型每班20-30人，分成两个或三个班。
　　2.实际分班结果对照分析
　　根据意见要求，学校包括木材科学与工程专业在内的部分专业，“2016版人才培养方案”中指定了拔尖创新型、复合应用型、实用技能型培养模式。按照相关要求进行分班，具体结果如图3所示。
　　实际分班结果和课程教学改革分班建议相近，课程教学改革方法符合学校教学资源、学生成绩、就业意向与教学改革需求。课程内容设置和教学条件满足实际要求。提高教学质量的有效措施。
　　结语
　　课程教学改革的基础上，进一步完善教学效果应考虑以下几点：编写培养方案过程中充分考虑专业知识结构模块设置以及教学内容学分互认互转体系，建立转班制度。有需求的符合要求的2-3名学生可以转班，增强学生学习意识，鼓励学生努力学习，掌握自己想学的专业知識，能够选择适合的就业方向。
　　进行充分的专业教育前提下，综合考虑学生大学一年级成绩和高考成绩、学生就业意向、教学资源、摸底调查结果的基础上进行分班较合理。
　　核心课程和拓展课程学分比例符合《普通高等学校本科专业目录和专业介绍（2012）》等有关规定前提下，加大实践教学内容可以提高学生解决实际问题的能力，加大拓展课程容量可以提高学生选择学习内容的自由度，有效结合自己的就业创业方向。当然课程教学改革及实践教学内容的增加，对教师的备课、实训、考核、批改作业等工作量加大，而且消耗材料的增加，机械设备维护等这些问题实施过程中进一步改善解决。
　　资助项目：内蒙古农业大学教育教学改革研究项目（2018年度）编号：JGYB201819。
　　参考文献
　　[1]郭晓磊，王惠芸，曹平祥，薛宏，李荣荣.木材切削原理与刀具课程考核和成绩评定方法改革的实践[J].教育教学论坛，2016，6（2）：100-101.
　　[2]韩玉国，王秀茹.依托实习基地开展“水土保持工程学”课程实践教学的改革[J].中国林业教育，2017，35（4）：50-52.
　　[3]邓邵平，林金国，杨文斌，曾钦志.基于复合应用型人才培养的“木材改性”课程教学改革探讨—以福建农林大学为例[J].中国林业教育，2017，35（4）：50-52.
　　[4]李丽伟.《金属切削原理与刀具》课程教学的实践与探索[J].教育教学论坛，2018，28（7）：158-159.
　　[5]王明枝，李黎.木材切削原理与刀具课程教学改革[J].中国现代教育装备，2012，159（12）：66-68.
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