材料专业“工厂工艺设计概论”课程教学改革与实践

李计元 鄂磊 赵丹

摘 要：文章针对“工厂工艺设计概论”课程的教学内容进行了更新与整合，改革了教学方法，改进了考核方式，加强了工程实践能力的培养，使该课程更契合专业的发展，提高了学生对专业的兴趣以及自主学习的能力。实践表明该课程的教学改革与实践对后续课程设计和毕业设计的提高具有明显的促进作用。

关键词：“工厂工艺设计概论”；教学改革；课程设计；毕业设计

一、课程教学现状

“工厂工艺设计概论”为必修课，共24学时。自2012年为材料科学与工程专业的学生开课以来，学生对该课程学习的积极性不高，学习目标也不明确。在后续的课程设计和毕业设计等实践环节中，由于学生对该课程掌握不牢固，需要时把关键知识点都忘了，导致后面学习很吃力。结合近几年本人对该课程的讲授，下面谈谈我的认识。

1.授课内容需要更新

我们使用的是2008年出版的《陶瓷厂工艺设计概论》，该教材经典，内容丰富。但是内容单一，只涉及陶瓷工厂设计。现在我们材料科学与工程专业的培养方案和教学大纲中设定在课程设计环节中分为水泥、玻璃和陶瓷三个方面进行工厂设计。因此，单一的陶瓷工厂设计内容不能够满足要求，需要对授课内容进行更新，使之能够与后续的课程设计和毕业设计进行有效衔接。

2.授课形式单一

课程的授课形式主要采用多媒体教学，幻灯片中常插入大量的图片或者重要的文字，使授课信息量大增，节省了板书时间。但是知识的传授是灌输式的，学生接受是被动的。学生缺少自主思考时间，甚至个别学生跟不上教学进度。

3.考核难度大

与其他理论课程不同，该课程更贴近实际应用。学生若缺乏实践认知，就会对课程理解费劲，学习也提不起兴趣。重实践的课程不适用于常规考试，考核难度大。如果以提交大作业或结课论文的形式进行考核，学生有可能会投机取巧、互相抄袭，造成千篇一律，使成绩体现不出学生的水平。

4.学习态度不端正

本课程开设于大四上学期，也就是第七学期。由于教学计划的安排，本学期理论课程只此一门，其余均为实践课程。一方面，学生对理论学习放松。另一方面，因为找工作、考研等原因，学生在上课期间，注意力不集中，学习态度不端正，上课缺勤、迟到、早退等现象比以往增多。

5.没有认识到该门课程的重要性

本课程理论授课24学时，以往和其他理论课同时交叉开课，基本为每周4到6学时。自2017年由于教学计划调整，前三周仅有一门理论课，按每周8学时开设。整体学时少、课程进度快，使学生掌握不牢固，理解不深刻，在设计时需要的知识点想不起来。例如，进行工厂设计时，不会变通，只是照搬原图，知其然而不知其所以然，不能够学以致用，做不到对知识融会贯通。归结起来，还是没有真正认识到该门课程的重要性。

二、教学改革内容

针对上述情况，我们对该门课程进行了教学改革，并取得了较好的教学效果。本文对此次教学改革情况进行简单归纳，与广大同行进行交流和探讨。

1.整合与更新教学内容

为了使教学内容更加契合我们的专业设置和后续课程的开设，我们仍旧以陶瓷工厂设计为主体，在授课内容中新增水泥工厂和玻璃工厂设计内容。如水泥厂和玻璃厂的物料平衡计算，以及生产车间的工艺设计与布置等。新增的教学内容将与后续课程设计的内容衔接的更紧密。该课程的理论学习和后续实践环节中的课程设计，均为第八学期的毕业设计打下坚固的基础，使学生做毕业设计时更加得心应手。

此外，在教学过程中我们也及时补充现代工厂中所采用的先进工艺和设备，比如新型干法水泥生产技术、静电施釉和干法施釉技术等，这些内容的增加能够形成对课堂知识的有益补充，也能拓宽学生的视野。

2.改革教学方法，提高授课质量

在课程建设中，我们始终高度重视教学方法与教学手段的改革，提倡启发引导式、互动式教学模式。教师授课采用图文并茂的幻灯片，在疑难点问题上再进行启发式讲解或板书方式重点介绍。比如物料平衡计算过程，这是教学的重点和难点内容。仅仅用多媒体教学不利于学生进行推理，印象不深刻。现在改用多媒体和板书教学相结合的方式，大部分计算和推理过程在板书上体现，虽然授课進程稍慢，但是学生的注意力更集中，教师将推理过程由浅入深在黑板上逐步展示加深了学生的理解，学生不会走神，提高了讲课效率。此外，为了更好地进行教学，在讲解生产工艺时，教师还注意穿插播放生产工艺视频，在疑难点问题上再进行启发式讲解。授课时结合工厂生产视频资料，这样既有利于丰富教学内容便于学生理解，也有利于使课堂教学内容和工厂实际生产相结合，可以加大授课信息量，提高学生对专业的学习兴趣并培养学生自主学习的能力。

3.改进考核方式

“工厂工艺设计概论”是一门注重实践、贴近生产实际的理论课程，这样的课程考核很难，讲授内容没有很深的理论，只有实际案例。虽然有很多计算过程，但都是大综合计算，无法设计成小分值的计算题，所以如果按照传统的考核方式——出期末考试题，很难设计题型。为了使期末考核能够更加科学化和合理化。我们重新设计了结课作业，虽然还是物料衡算的内容，但是我们设计了4组参数，每班1组，做到了班级之间不重复。在此基础上，我们又改变了年产量，如：年产量（学号后两位数字的10倍）万件中高档卫生洁具物料衡算，年产量（学号后两位数字的10倍）万平米釉面砖物料衡算。这样设计作业保障了每名学生之间也不重复，经过近两年的运行，发现学生之间相互抄袭的现象明显减少，2014级毕业设计的说明书中计算错误显著降低，毕业设计质量普遍提高。

4.加强工程实践能力的培养

该课程是理论与实践紧密结合的课程。因此，在搞好课堂理论教学的同时，也要加强工程实践能力的培养。教学计划中尽量安排2～4学时进行具体工厂设计内容的讲解，以及到相关工厂实地考察、参观生产工艺过程等。聘请工厂中经验丰富的工程师与学生进行互动式交流，给学生解答有关工厂车间的设计、布局以及设备选型等问题。这都有助于学生学习该课程，拓宽学生的视野。同时，在后续实践环节中加强训练。在培养方案中后续的课程为“课程设计”，具体实施方法为：分方向进行专门训练。如“年产量为50万件高档卫生洁具陶瓷工厂设计”主要内容为物料平衡计算、说明书撰写、工厂总平面图以及重点车间的绘制等。在教师的指导下，设计内容要符合现代工厂的要求，进而达到加强工程实践能力培养的目的。

三、结语

通过对该门课程进行教学改革，逐步更新和完善教学内容，使之更契合专业发展的需要。改革教学方法，尤其在物料平衡计算时采用多媒体与板书相结合的方式，有利于学生推理、集中注意力、提高授课质量。改进考核方式，设计每人一题的大作业，减少了互相抄袭现象。加强工程实践能力的培养，为学生从事相关工作奠定了基础。

参考文献：

[1]李家科，刘 欣.《陶瓷工厂设计概论》课程的教学改革与探讨[J].教育教学论坛，2014（13）.

[2]李晓生，林 蔚，杨长龙，等.工厂设计概论与课程设计的相关性分析[J].高师理科学刊，2012（1）：119-120.