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序论:在您撰写热处理实训总结时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词:工程训练 学分制改革 安全实训 热加工 创新能力
学分制改革有利于整合教育资源,给学生充分的自主学习空间。工程实训是一门实践教学为主的基础课,是各专业学生学习工程材料及机械制造基础等课程基础,必不可少的必修课,高质量完成基本工程训练,培养具有工程素质和创新型、应用型人才有着不可替代的作用。高素质应用型人才的培养目标,《工程实训》课程结合大工程背景下制造技术的快速发展趋势与高等教育的改革精神,以国家教育部本科课程改革指南为指导。改革实训教学模式,优化实训教学内容,培养学生的动手能力、创新意识,为我国从制造大国向制造强国迈进打下坚实的基础。在此前提下如何提高热加工实训教学质量,是一个急需研究课题。
我校学分制教学改革,学分制运行一年来,经过工程训练中心热加工实训部一段时间的思考探索研究总结。现将有关做法和经验与大家分享如下:
一、充分利用学校和中心网站做好热加工实训铸造、锻压、焊接、热处理等各工种实训宣传工作,工程实训的目的
学生在实训前对常见零件加工方法、加工工艺知之甚少,如何更合理、更有效的选课,不仅可以帮助实训学生初步了解机械基础、加工工艺、同一个零件不同的加工方法、不同的途径达到相同机械制造的目的,而且可以提高实训学生学习兴趣,与工程训练中心和实训教师互动,提高实训学生兴趣,对各种零件加工适用性经济性和创新、创造性思维等。
1.做出常见零件工艺流程图和选课参考图。让学生在实训前初步了解常见零件工艺流程加工工艺,供热加工实训和各实训工种学生实训选课参考,有目的的学习。
例如:车床的主轴、齿轮
(1) 传统加工:设计、原料选择、下料——锻造——预备热处理(退火、正火)——机械粗加工(车、铣)——最终热处理(调质)——机械精加工(精车、磨)——零件——零件组装(钳工)——机器
传统加工:设计,实训学生明确怎样学好《工程制图》的意义。原料选择、下料、锻造材料成型《工程材料》是基础,要学生考虑到金属材料的塑性、变形应力。预备热处理(退火、正火)不同的材料选择不同的退、正火方法,其目的是降低金属材料硬度,便于切削加工;消除锻造加工使金属材料变形所带来的内应力,细化加热和热加工变形所带来的金属材料晶粒;为下一步热处理做好组织上的准备;机械粗加工完后进行最终热处理(调质)可获得较高的综合力学性能,让学生思考为什么不能在粗加工前和精加工后进行最终热处理;机械精加工完后才能获得真正合格的零件。
现代加工:设计、原料选择、下料——锻造——预备热处理(退火、正火)——机械粗加工(数车、数铣)——最终热处理(调质)——机械精加工(精车、磨)——零件——零件组装(钳工)——机器
现代加工与传统加工有什么相同又有什么不同。让实训学生带着问题来学习。一个机器是有许多零件组合在一起的。一台机床有七至八千多个零件组成,一辆汽车有二至三万多个零件组成,除了有金属材料外还有非金属材料和复合材料。结合大工程背景,除了让实训学生考虑材料性能、工艺方法、加工工艺,还要实训学生考虑以后走上工作岗位设计出的机械的创新性、经济性、适用性、成本等。最终达到国家所提出的培养卓越工程师的目的。
2.让热加工实训学生先购教材提前通知做好预习、实训后复习的工作。
热加工实训学生在实训各工种前预习各工种教材。使学生了解实训的目的和要求,全面了解金工实训教学的基本内容,了解实训各工种及其相互联系,使学生有全局概念,防止所学知识支离破碎,并能将实践与理论知识联系起来;同时,使学生掌握安全基本知识,消除安全隐患。让实训教师少一点时间讲理论课,多一点时间给实训学生操作,下一次实训少复习一点已经操作的内容,留多一点时间给实训学生新内容操作。充分利用在下一次实训前的间隙把上一次内容充分消化吸收。进行实践与理论知识交叉互动学习有利于整体性和系统性,有利于学生的工程意识培养和创新精神的形成。这也是学分制好处之一。
二、尽快提高热加工实训指导教师的理论和专业水平。培养更多的双师型人才队伍
工程训练中心热加工指导教师既要有较高机械基础理论知识又要有很强的动手和指导能力,培养更多的双师型人才队伍已迫在眉睫。鉴于工程训练中心热加工指导教师有较少学分制指导经验,因而他们的授课内容、进度、采用新旧国标等情况均不统一。为此,需由中心领导和骨干实训教师重新修定学分制教学大纲,教学执行大纲组织实训指导人员讨论大纲内容及实施方法,编写讲稿,规范各时间段实训内容。组织指导教师公开讲课,工程训练中心领导骨干实训教师和其他实习指导教师等到场听课,对授课内容和方法等进行规范化,以提高实训教师的授课水平,相互学习交流。同时举行了工程训练讲课大赛、实训操作演示大赛,对讲课、操作演示水平进行评奖,以增强指导教师的竞争意识,取长补短。经反复多次讲课、操作演示和听课后,再由中心领导和骨干实习指导教师根据实际情况共同讨论制定实训细则,进而规范每个实训单元应完成的教学内容,尤其是热加工各工种大纲每个单元的教学内容,避免出现单元指导教师不同而出现的实训内容的脱节和不同步现象。不断提高热加工实训教学质量。
请进来、送出去、多交流稳步提高教学质量。中心加大热加工实训教师培训力度,培训储备实训教师,培养一专多能实训教师。让更多一线实训教师在现代企业和兄弟院校工程训练中心多学习、参观、交流、研讨;让更多专家、名师、学者给一线实训教师授课。看看企业发展的方向、兄弟院校工程训练的经验,听听国内外工程实训发展方向。以便使一线实训教师开拓视野、思路,避免闭门造车和师傅带徒弟那种近亲繁殖。稳步提高实训教学质量。
三、加强安全教育,防范于未然
热加工实训实行学分制改革后热加工固有的特殊的高温、高电压、高粉尘、高辐射、有毒气体、飞溅物等危害,再加上实训学生一周或几周实训一次,学生安全实训是现在乃至以后工作的重中之重。整洁的实训环境,完备规范的安全实训制度,实训学生和指导教师共同遵守;教学管理部门、实训部部长不断督查,查找事故苗头,不断整改,防范于未然、做到警钟长鸣、消除安全隐患。在实训学生中不仅要强调安全实训的重要性,更要加强热加工实训教师实训的安全意识。安全的实训是对国家、社会、学校、学生家长、学生本人负责,而且在实训教师中强调安全实训的重要性是对实训教师职业素质的培养,责任心业绩重要考核依据。在实训全体学生中签安全承诺书,各班长、学委、学生党员自动成为安全协管员;在实训教师中要求挂牌上岗、建立各工种意见箱、党员示范岗等措施有效的消除安全隐患。安安全全的实训对学校、中心来说也是一种最大的节约成本,作为国家级示范中心建设单位,安全的实训更是学校、中心辐射全国重要声誉之一。
四、抓基础实训质量,不断提高学生的创新能力
创新型人才、综合素质能力培养,离不开综合培训。创新能力培养关键不是发明创造,而是要激发学生独立思考和创新意识的能力。学分制改革后积极贯彻工程实训基础,突出学生动手能力培养,注重工程基本素质,启迪引导创新意识。抓基础实训质量,抠实训每一个细节 。在有限的实训时间里,让实训学生知识技能弄懂吃透。了解各种零件的加工工艺、工艺流程;各种机械创新大赛、自滑车、无动力小车等为载体。逐步提高学生发现问题如何解决问题的能力。在这基础上才能培养学生的设计能力、创新思维和创新能力。为国家培养更多创新型人才,培养出更多的卓越工程师来。
五、校企联合,敞开大门办学。培养复合创新型人才
中心一方面要争取学校给中心实训教学经费增加投入,增加教学设备。改善教学环境;另一方面寻找企业合作。学校的投入经费购置的设备永远赶不上企业更新换代的设备。资金和设备是企业优势;培养人才是学校的本质。学校是为社会培养人才,争取企业支持实现优势互补,互利双赢。与企业合作培养社会所需要的高素质人才,培养更多复合创新型人才,也是给社会、企业的反哺。
六、结束语
学分制是一种柔性教学管理制度,它能适应社会主义市场经济对多层次、多样性、复合型人才的需要;它强调因材施教,有利于学生潜能的发挥,使他们的专业知识和个性达到和谐发展;它对热加工实训教师的教学水平提出了更高的要求。为顺应学分制的实行,工程实训应从转变热加工指导教师的思想、进一步提高热加工实训教师的教学质量、合理安排教学计划、改善实训设施等方面深化工程实训教学的改革,不断提高工程实训教学质量。以培养和增强学生的设计能力、工程实践能力和综合创新能力。为国家培养更多德才兼备的人才做出更大的贡献。
参考文献:
[1]王志海.机械制造工程实训[M].清华大学出版社,2010-09.
[2]段海峰.关于如何提高新时代金工实习效果的探讨[N].科技创新导报,2013-06.
[3]黄新明.应用型机械类本科生金工实习教学改革的探索与实践[N].湖北理工学院学报,2013-04.
摘 要:在明确材料成型专业群培养定位的基础上,构建以模具设计与制造重点专业为核心,金属材料与热处理技术、焊接技术及自动化、理化测试及质检技术等三个专业为支撑的材料成型与控制技术专业群,创新与实践集约共享、协调发展的专业群发展机制。
关键词:专业群;集约共享;协调发展
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:16723198(2014)03015601
0 前言
为了更好贯彻教育部2006年16号文服务区域经济和社会发展,以就业为导向,加快专业改革与建设的精神,克服单一专业在服务地方产业中面窄的缺陷。我院依托学院在装备制造业领域的办学优势与办学资源,重点服务常州及周边地区车辆零部件产业链中的车辆零件成型、车辆零部件热处理、车辆部件焊接、车辆零部件质量检测等制造领域,结合车辆零件成型领域人员需求旺盛以及模具设计与制造专业优良的办学基础,构建以模具设计与制造专业为核心,金属材料与热处理技术专业设为金属材料与热处理技术专业)、焊接技术及自动化、理化测试及质检技术等3个专业为支撑的材料成型与控制技术专业群。
1 明确了“服务地方、对接产业”的专业群定位
专业群以江苏省装备制造业为平台,面向车辆零部件制造行业,重点服务常州及周边地区车辆零部件产业链中的车辆零件成型、车辆零部件热处理、车辆部件焊接、车辆零部件质量检测等制造领域,为这些行业企业培养与本专业未来职业岗位相适应的职业素质和职业道德,较强的学习能力和创新意识,具体精操作、会维修、懂管理、知工艺的能力,能够胜任现场成型制造操作、生产组织管理、基本工艺文件制订、和产品销售等岗位的高素质技能型人才。
2 构建了“平台共设、专岗专课、拓升复合”的专业群课程体系
(1)针对车辆零部件制造领域的行业、企业开展职业岗位需求及岗位能力要求调研,进行职业能力培养规格分析,明确专业群培养目标,确定职业岗位群。
(2)面向车辆零件成型、车辆零部件热处理、车辆部件焊接、车辆零部件质量检测等四类岗位群,分别设立模具设计与制造、金属材料与热处理技术、焊接技术及自动化、理化测试及质检技术等四个专业;分别对四类岗位群开展工作任务分析,确定专业职业能力和职业素质。
(3)结合各岗位群职业资格标准,将各岗位群的专业基本能力、专业专门能力要求融入课程,展开课程设计与开发,同时综合专业拓展能力的需要,构建如下图所示的“平台共设、专岗专课、拓升复合”专业群课程体系。
图1 “平台共设、专岗专课、拓升复合”的专业群课程体系3 开发了“分阶段、多模式”的校企合作课程
联合专业群所涉及行业的行业协会,组织行业企业专家,在开放共享的基础上,共同开发专业群课程,形成平台课程模块化、专业课程项目化、复合课程案例化的多元开发模式。具体做法如下:
(1)课程标准开发。根据各专业人才培养目标和岗位定位,通过企业调研、学情调研、行业企业专家座谈等多种渠道,按照企业岗位技术标准对知识、能力和素质的要求,确定各专业核心课程的教学目标、教学内容、教学方法、考核方式等,制定课程标准。
(2)课程的整体设计和单元设计。根据人才培养目标的要求,将课程内容进一步细化,以“校中厂”、“厂中校”等合作企业产品为载体,设计基于典型工作任务的学习项目。学习项目设计遵循平行并递进的原则,由简单到复杂、由低级到高级,并注重学生创新能力的培养。
(3)“学做合一”的教学模式实施。教学过程按照任务引入、主题讲解、能力训练、问题讨论、归纳总结的过程实施,“学做合一”融入教学活动中,实现做中教、做中学。
(4)评价方式改革。校企共同制订实践教学考核标准,采取过程评价与结果评价相结合、任课教师评定与企业技
术人员评定相结合等考核方式。考核过程中注重对学生学习态度、职业素质、创新能力的考核与评价。
4 形成了“产学研一体、集约共享”的实训体系
以培养材料成型与控制技术专业群基本能力为目标,结合材料成型与控制技术专业群课程体系建设和满足“学做合一”项目化课程的实施要求,构建了由机械基础实验实训中心、电工电子实验中心、机械加工技术实训基地和金属材料检测实训中心等组成的通用技能训练平台和以培养材料成型与控制技术专业群核心能力为目标,分专业构建由模具设计与制造实训中心、金属材料检测实训中心、焊接技术实训基地、“校中厂”、“厂中校”等组成的专门能力训练平台,完善材料成型与控制技术专业群“学做一体、集约共享”的实训体系。
5 完善了“多方参与、协调发展”的专业群管理体制和运行机制
(1)成立多方参与的材料成型与控制技术专业群合作委员会组建由系部领导、专业带头人、行业企业专家、在校学生代表参与的材料成型与控制技术专业群建设合作委员会,委员会统筹专业群建设,主要负责协调专业群各专业的建设与发展,制订专业群发展规划、确立工作目标、明确工作职责、经费来源及分配、监督考评等。
(2)探索持续改进、协调发展的运行机制。
通过制订《材料成型与控制技术专业群专业建设合作委员会工作细则》、《材料成型与控制技术专业群教学团队管理细则》、《材料成型与控制技术专业群建设管理办法》等制度,明确委员会组织机构与工作方案、组建专业群教学团队,建立基于项目的柔性化科研团队、实施工作站式顶岗实习教学管理模式,及时跟踪车辆零部件制造领域行业企业需求状况,适时调整群内专业定位及发展方向,同时对专业群所适应的岗位群所需的知识、能力进行滚动分析,结合专业教学实施等方面的反馈信息,重构教学内容,改革教学模式,形成持续改进、协调发展的运行机制。
参考文献
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[2]王晓明,刘伯超,陈勇.基于“1+0.5+1+05”高职物流管理专业人才培养模式的探讨[J].商业文化(下半月),2011.
兴趣是学习活动的动力之源,对认知活动起着指导、调节和强化的作用,是学习过程顺利而有效进行的必要条件。所以,只有激发起学生浓厚的学习兴趣,使学生积极参与到学习教学活动中来,才能收到好的教学效果。通过新课导入、联系实训、生产生活中实例、课堂讨论、学生讲课等方式,教师在教学中当好导演,做一个引导者和组织者,合理设计教学活动,引起学生注意,激发学习兴趣,形成学习动机,明确学习目标和建立新旧知识间联系,充分调动学生的学习积极性和主动性。例如在讲授本课程的绪论课时,联系材料的发展史讲到我国是世界文明古国之一,早在公元前16世纪以前的殷商时代,已大量使用青铜,并已具有高超的冶铸技术和精湛的艺术造诣,并举例湖北江陵出土的春秋战国时期著名的越王勾践剑,不仅锋利无比,削铁如泥,而且工艺精美,并调出图片,请学生观看剑的全貌,欣赏剑身铭文。通过生动实例,联系本门课程说明材料的造型工艺和热处理的重要性,激发学生的学习兴趣。对于机械工程材料中金属的结构等微观知识内容,可结合生活实例类比式教学。例如在讲到金属的晶格缺陷时,空位、间隙原子、置代原子这一部分,与学生在教室中的座位类比进行形象说明,同时对空位运动通过学生的座位变化进行类比,使抽象的微观知识变得通俗易懂,也使课堂气氛活跃,学生对知识内容的掌握也较牢固。《机械工程材料》课程并不是完全孤立的,而是与生产实际有着密切的联系,在教学中应注意把理论知识教学与学生的实训及将来工作实际联系起来。例如,在讲解“钢的表面热处理”时,可联系学生钳工实习中使用锉刀的实际情况。在操作训练时,有些学生操作时不小心将锉刀掉在地上,锉刀就断了,学生抱怨锉刀太脆了。怎样使锉刀既保持良好的硬度,又不那么脆和易断,提高锉刀的韧性?给学生提出一个问题进行讨论,引导学生将此问题转化为:即材料内部具有足够的塑性和韧性(不易断),而表层具有很高的硬度和耐磨性,钢的表面热处理就可以很好地解决这个问题。这样既可解决实训中遇到的问题,又引入新课,使枯燥的知识变得生动有趣了。
2有效利用实验、实习参观和课程设计等
多种教学形式,提高教学效果实验是本课程教学的一个重要环节。通过实验,可以使学生掌握正确选择和使用仪器设备的方法,掌握操作规程和操作技能,更重要的是使学生学会用自己的头脑和双手进行验证、理解和探索理论知识,提高分析问题和解决问题的能力。教师在课堂上讲授铁碳合金组织性能,对于学生来讲这一内容比较抽象,理解起来比较困难。通过“铁碳合金平衡组织分析”实验,让每一位学生都亲自动手做实验,观察金相组织。通过观察组织,启发学生自己总结材料机械性能,并画出金相示意图。学生既掌握了更全面的知识,又锻炼了自学与分析能力,并为学生学习后续热处理章节知识打下了很好的理论基础。到企业参观教学也是必要的教学环节。在参观企业生产过程中学习课程知识,实现看中学。材料的热处理是与企业实践紧密结合的知识点,在介绍完热处理的原理后,如条件允许,可将热处理工艺方法的讲解安排到企业参观中讲授,让学生在实际的教学场景中学习,学生对这一知识点的不仅容易接受,而且印象深刻,参观讲解完之后,回到课堂再进行复习、讨论和测验。通过现场教学、课堂回顾,实践到理论,实现一个完整的教学过程。课程的综合设计教学环节是提高学生灵活运用所学知识综合分析,联系实际解决问题的有效方法。在零件的牌号、热处理工艺课堂教学中,结合前面的知识点,有的放矢地进行项目式教学,即将设计项目贯穿于教学中,以设计项目为索引进行新知识的引入和讲解。在课程结束以后,安排一周的课程设计,围绕零部件结构的设计、材料的选择、成形工艺方法的确定以及对材料强化改性手段等知识点心,兼顾本地区和我校的实际情况,拟定设计题目,通过那些来自生产一线的设计项目,促使学生走出课堂、走出学校,到实训基地、到当地工厂进行实地考察,最后通过设计书和答辩情况考核学生学习情况。以单级齿轮减速器和轴类典型零件设计为例,要求学生在本课程的综合设计中要完成下列任务:分析零件的受力状况及使用要求,确定零件的性能指标;选择合适的材料;选择毛坯类别和成型方法;设计零件的工艺路线并填写零件的工艺过程卡(热处理工艺过程是重点);写设计说明书,装订成册。通过课程设计,承上启下,既巩固了所学重点知识内容,又培养了学生理论联系实际、解决工程技术实际问题的能力。
3充分利用多媒体辅助教学作用,提高学生认知和理解能力
《机械工程材料》是一门建立在实验观察和工业实践基础上综合性的技术基础课,课程涉及大量微观组织结构、相图方面的知识并结合生产实践讲授材料成型及热处理工艺的知识。传统手段的授课虽然有一定的优势,但有时会产生效率低,表达不充分、不形象的情况,授课不能达到较好的效果。多媒体CAI课件具有形象、生动、直观、动态和充分提供图文声像等综合信息的特点,利用多媒体教学可以将微观的内容宏观化,将一些平常接触不到的知识点非常直观的展现在学生面前,这恰是这门课程最需要的,能显著加大课堂教学信息量,增强教学内容的趣味性和吸引力。例如在讲到冷塑变形对金属的组织和性能的影响这一节,在金属塑性变形过程中,随着变形程度的增加,各晶粒的晶向都不同程度地转到与外力相近的方向,从而破坏了晶体中各晶粒取向的无序性,开成特殊的择优取向,即形变织构。通过多媒体Flash演示,可以使学生直观清昕地看到拉拔时形成的丝织构和轧制时形成的板织构,不但了解了形变织构的形成过程,同时对冷塑变形产生形变织构原因,并使金属出现各向异性这一性能影响改变有了非常深刻的理解和认识。再如铁碳合金相图是“成分、温度、组织”相互关系与变化规律的图解,是最基本的理论基础,也是进行热处理的理论依据,内涵十分丰富,是本课程的重要内容。为使学生深刻理解其内涵,利用多媒体课件在此部分的图形表达上,采用按温度变化逐层动态显示方式分析相图,同步配合逐段显微组织的转变,动态显示各种典型合金的平衡结晶过程,随含碳量不同组织与性能的变化等。采用图解分析方法,在学生面前展示一幅幅具体的生动画面,逐步揭示相图的丰富内涵,学生从动态的讲解过程中领会到了丰富的活知识,深切感受到了图形在综合理解记忆知识方面的重要作用。这种从抽象到具体,再由具体到抽象的教学方法,有助于提高学生通过图形进行抽象思维的能力。本门课程中,还有许多章节可以充分利用多媒体教学,如常见金属的晶体结构与结晶、钢的热处理工艺等部分。通过多媒体教学,或将抽象知识变得形象有趣,或将生产实际的工艺过程以影像、动画等形式向学生展示,能够显著提高教学内容的生动性和吸引力,从而提高了教学效果与效率,为本课程、后续课程的学习及工作打下坚实的基础。
关键词:模具材料;热处理;模具教学;应用
Abstract: die is a kind of important processing technology and equipment, is the national economy each industrial sector development the important basis of the one. Along with the development of the industrial production of industrial products, shape, quantity, quality and demand more and more. In order to make students more profound understanding of mould knowledge, this paper will die material and heat treatment in the mold the teaching application provides a brief explored.
Key words: advanced materials; Heat treatment; Mould teaching; application
中图分类号:TG76文献标识码:A文章编号:
1.模具材料与热处理教学现状分析
《模具材料与热处理》是职业院校模具设计与制造专业的一门主干专业课程,同时也是一门专业的基础课程。通过该课程的学习,可以使学生学得有关模具、工程结构以及机械零件等常用的金属材料的理论基础知识和热处理的基础知识,使学生具备基础的根据模具零件的加工条件与失效方式等进行材料的合理选择与使用,并且可以独立的完成模具零件的冷、热加工工艺线路的制定。职业院校(高职或中职)的模具设计与制造专业的毕业生都是在企业一线工作的,毕业生不论是从事模具设计还是模具制造,都必须具备了解模具材料的工艺性能、热处理的基本知识以及一定的材料选择能力。因此,这门课程是培养学生职业与工作能力的一门核心课程,提高《模具材料与热处理》教学质量显得尤为重要。
通过对某省高职院校的《模具材料与热处理》的教学课程、教学效果以及教学内容等进行调查,结果显示了有40%左右的职业院校理论课程教学课时为28-32学时;有50%左右的职业院校理论课程学时为56-64;没有开设或者是与其他课程进行整合的约占10%。课时较少的一般至进行模具材料的基本介绍,课时开设较多是一般是介绍金属材料的性能、金属的基本知识、热处理的基本知识以及模具材料的选择与处理等。理论课程开设较多的职业院校学生对知识的理解及掌握程度要深刻一些,具有较好的教学效果,但是,有大部分的学生还是感觉该课程非常难学。
针对这一调查结果的研究表明了,每个职业院校对《模具材料与热处理》的在职能力培养的重视程度不一,课程教学在32学时以下的,一般都只认为学生只要具备模具材料的相关知识或者认为学生在实际的工作中根本用不到这些知识,即使使用到了企业也会拿出零件所需的制定材料以及热处理的工作流程,职业院校都认为,企业所需生产的零部件材料都是规定的,热处理的流程也是预先制定的,根本不需要变动。教学课程课时在56学时以上的职业院校,认为学生不仅需要模具材料选择以及热处理方面的基础知识,而且更加需要具备机械制造工业所需要的工程材料方面的一般知识,这些知识是学生学习其他课程的基础,也有利于培养学生的创新意识。
2.课程教学改革的实践
2.1采取多元化的教学方法
改进教学方法是提高教学质量与教学效果的重要途径,由于课程内容较为庞杂,教师应积极引导、循序渐进,摒弃传统的填鸭式教学方法,采用启发式、问答式、案例式等多种教学手段来最大限度地激发学生的学习兴趣,增强学生对难点问题的认知能力。帮助学生理出知识脉络,做到杂而不乱。
1)结合专业特点讲授课程内容,特别要重视上好绪论课。绪论课对课程学习至关重要,应给学生讲清课程的性质、目的与作用,解决“为什么学,学什么,怎样学”的问题。2)注意理论联系实际,这首先要求教师本人有丰富的模具材料应用的知识及能力,其次要让学生认识理论与实际的有机联系,要多列举形象生动,贴近企业实际的具体案例来丰富教学内容,如淬透性、淬硬性概念是一个易混淆、难掌握的内容,淬透性和淬硬性,虽然一字之差,但意义却截然不同。以模具工作零件应用案例来进行讲解,使学生易理解这一概念。3)在教学方法上坚持“贯穿主线、突出重点、强调实用”的原则。“贯穿主线”就是要在课堂教学中,以材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系这条主线贯穿始终。课程讲授内容围绕这条主线展开,“突出重点”就是对教学内容采用“删繁就简,削枝保干”的方法,删减与核心理论无关的分析推理,促进学生对重点内容的掌握。“强调实用”就是坚持实用性原则,重点培养学生对不同材料的选用和熟悉零件加工工艺过程,为其后续课程的学习奠定基础。
2.2理论、实践教学的有机结合
为培养学生综合应用知识的能力,对模具材料实验的内容和形式作了较大的改革,一是淡化演示性实验,教师结合所讲授内容,运用多媒体技术与网络资源,实现演示性实验教学的形象化和可视化。二是突出应用型实验,根据学院现有实验条件,安排了《金属材料的硬度测定》和《识别冲模用材料》两个实验,让学生正确掌握布氏和洛氏硬度测量方法。模具硬度是主要的技术指标,在生产实际中意义重大。金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系,硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。通过拆装一副冲模,进行现场教学和实验。让学生了解模具常用材料的种类、性能、选用原则及热处理要求。使学生加深了对课堂所学知识的理解。
2.3采取多样的考核方式
《模具材料与热处理》课程考核应包含期末考试、过程考核和实训考核三个部分,从知识、能力、素质三个方面进行考核,其中期末考试检查学生知识掌握情况,为了便于考核学生分析、归纳、综合解决力学问题的能力,同时也考查学生查阅、收集和利用有关资料的技能,在期末考试时采用“一页开卷”的方式,考试前学生在一张A4纸上独立总结出课程他认为的重点、难点,考试时允许他们带上进行参考。其实这一过程,就是对重点知识进行归纳、提炼和总结的过程,等于把教材读薄了,在教学中也是非常有效的方法之一;过程考核由学生自评和教师考评两部分组成,考查学生学习态度、考勤、练习作业、教学参与度等;实训考核考查学生的试验任务完成数量和质量,知识综合应用能力,分析问题和解决问题能力。
3.模具材料及热处理在模具教学中的应用的保障措施
3.1加强基本技能训练
机械专业的学生毕业后多在生产、管理的第一线工作,所遇到的问题与生产、管理直接相关,要求运用必要的技能及时给以解决,因此加强学生的技能训练显得尤为重要。通过技能训练,学生不但获得感性的、具体的经验,而且还可以提高学习兴趣,实现教学的目标。本课程的实验内容很多,所以要开足实验课,通过具体的实验操作使学生熟悉常见仪器和设备的性能及操作方法,并能使用这些仪器和设备解决具体问题。金属力学性能的学习,要求学生熟悉金属材料的拉伸试验方法、硬度实验方法、冲击韧性实验方法,熟悉各种实验试样的制备,熟练地使用拉伸试验机、硬度计、冲击试验机测定金属的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、硬度、冲击吸收功等。在热处理教学中,对某种金属材料进行不同的热处理,来确定其成工艺、组织、性能之间的关系。
3.2学会归纳总结
本课程内容庞杂,概念、术语较多,相互间易混淆,不便记忆,理论抽象又难于理解。在教学中,教师要研究各章节知识间的内在逻辑关系,把一个个零碎的知识点归纳串联起来,形成一个完整的知识体系,从而便于学生理解和掌握,提高了教学效果。例如“热处理工艺”这部分的主要内容是整体热处理、表面热处理及化学热处理。化学热处理是通过改变金属和合金工件表层的化学成分、组织和性能的金属热处理,包括渗碳、渗氮、碳氮共渗及氮碳共渗,这四种工艺比较相近,容易混淆。授课时,按照工艺目的、热处理后的性能和应用三个方面进行全面归纳和总结。渗碳工艺,在提高硬度和耐磨性的同时,心部能保持相当高的韧性,可承受冲击载荷,疲劳强度较高,广泛应用机、汽车、机床等设备的重要零件中;渗氮工艺,可形成以氮化物为主的表层,当钢中含有铬、铝、钼等氮化物时,可获得比渗碳层更高的硬度、更高的耐磨、耐蚀和抗疲劳性能。
总结
总之,需要通过一系列的课程改革,使教师在教学过程中能够始终抓住学生,结合课程主线,更好地灌输专业知识,也能够推动学生提高学习主动性,全面深入地掌握课程知识,培养动手实践技能,为以后的专业课程的学习打下坚实的基础。
参考文献
[1]何建平,张锦洲,杨雄.工程材料创新性实验的探索与实践[J].科技资讯, 2006
《金属材料与热处理》是中等职业学校机械类专业的一门必修课,课程主要讲授金属材料的性能、合金材料的特性与用途及钢的热处理等知识。通过该课程的学习使学生掌握金属材料的基本理论知识,能正确地选择并合理地使用金属材料,能合理安排金属材料的热处理工艺,充分发挥金属材料的性能,使学生在学校所学知识与生产实践相结合,学生在工作后能尽快适应工作需要。
《金属材料与热处理》
课程的教学现状与存在问题
第一,《金属材料与热处理》课程专业性较强、概念抽象、偏重于实验,而一般的中等职业学校又不具备应有的实验条件。目前,在本课程的教学中,绝大多数教师还是以课堂讲授为主,借助于黑板或多媒体课件,给学生分析金属的力学性能及组织结构,介绍钢的热处理以及常用金属材料――碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及合金的一些基本知识。故而学生对该课程的知识难于理解,学习难度大,学习感到枯燥乏味;教师教起来也很辛苦,教学难度较大。尽管有些教学经验丰富的教师会在教学中结合实际,多讲些生产、生活中的实例,引发学生的学习兴趣,但因没有实践教学,大多数学生没有较深的认识,更不知如何去应用,教学效果不佳。
第二,目前,中职学校普遍存在着学生厌学、教师厌教的问题。导致这种局面的原因很多,其一,按义务教育的评价标准,中职生源均被认为是“能力和素质低下”的学生,并且这些年来随着高校扩招,中职生的总体素质每况愈下。其二,教师的学生观未能转变,教师应当用一种全新的、先进的学生观来看待学生,那就是基于多元智能理论的学生观。这种学生观认为,中职学生与普高学生的差异,不是智力水平的差异,而是智力类型的差异。也就是说,普高学生的智力类型适于“学科课程”的学习,即适于概念、原理、公式、定理等理论性知识的学习;而中职学生的智力类型可能更适于“行动课程”的学习,即适于动手操作、现场实践、手脑并用等技能性知识的学习。其三,课程模式陈旧、脱离学生实际、课程结构与学生的认知结构错位,教学方法与普教雷同,与学生的智力类型严重脱节,导致教学效果低下,学生缺乏学习兴趣和积极性,教师缺乏工作的成就感。
如何在教学过程中激发学生的学习兴趣,充分调动起学生对本课程的学习积极性,是教师的首要任务。在教学过程中,把那些抽象且难于理解的内容,通过形象、恰当的实例加以体现,使学生对金属材料与热处理等领域知识有一个感性认知,笔者对《金属材料与热处理》课程进行了如下教学探索。
教学改革与实践的探索
根据以上分析,不难看出:对于中职学生来说,不应采用与普通高中学生相同的教学方法;而应该根据他们的智力类型,多让他们进行现场实践,在做中学,在学中做。这样,学生才有兴趣、有积极性,才能获得好的教学效果。
本着这种想法,并受德国“双元制”培训的启发,笔者决定对自己担任的《金属材料与热处理》课程进行教学改革。整个教学围绕着材料选择和安排热处理工艺两个教学活动展开。教学分为三阶段,第一阶段:基础知识介绍;第二阶段:材料选择;第三阶段:安排热处理工艺并进行实践和对比。需要特别说明的是,本课程的教学需与钳工实训课在同一个学期开展。
(一)学习基础知识
要让学生具备一定的材料选择能力,首先要让学生了解一些必备的基础知识,如金属材料的力学性能(强度、硬度、韧性、塑性等)以及钢的化学成分、组织、性能之间的关系等。
金属材料的力学性能 在本阶段的教学中,要借助于拉伸试验,让学生清楚何谓金属材料的强度、硬度、韧性、塑性等,它们分别用哪些指标来衡量。如何衡量。教师通过引导学生分析齿轮(已在机械制图、机械基础里学过)的性能要求,让学生知道学习这部分内容的用途;然后,给出一些学生了解的零件,让他们分析这些零件的力学性能要求。
钢的化学成分、组织、性能之间的关系 在本阶段的教学中,要借助于铁碳合金的平衡组织观察实验,让学生清楚三种钢的室温平衡组织分别是什么;随着钢中含碳量的增加,钢的组织和力学性能怎样变化。在钳工实训课里,分别给学生20、45、T8、T12钢等四种钢料,让学生依次锉削或锯割,通过他们亲身感受来加深对结论的理解和记忆。
(二)根据使用要求选择材料并加工成工具
根据要求选择材料 教师先以锉刀(学生进行钳工实训,对锉刀很熟悉)为例,分析如何根据工件的服役条件来选择材料,然后教师将学生按学习能力强弱,均匀分成4组,每一组确定一名组长,接下来教师布置工作任务,让学生对给出的零件或工具进行材料选择。第一组:螺丝刀;第二组:弹簧;第三组:手锤;第四组:刮刀。同时宣布考核标准。让学生通过本过程,掌握材料选择的步骤:了解工件的服役条件确定它的性能要求选择满足条件的材料等。学生完成任务后,以小组为单位进行汇报,其他小组成员进行评定,教师进行总结。
加工成工具 教师按照学生选择的材料进行备料,各小组成员领料,并按要求尺寸加工出成品(此过程主要在钳工车间进行,应与钳工教学结合起来)。如果学生在加工过程中出现问题和困难,教师要及时给予帮助。
(三)安排热处理工艺
介绍常用热处理方法 让学生了解退火、正火、淬火和回火的目的、操作方法、处理后的组织(非重点,提一下),掌握其应用。
确定热处理方法 教师先以锉刀为例,介绍一下它的热处理:为改善组织,消除应力,改善切削加工性而进行的预先热处理――球化退火;为获得高硬度、高耐磨性而进行的最终热处理――淬火+低温回火。接下来,让学生确定自己加工出来的工件的热处理方法,并以小组为单位进行汇报,其他小组成员进行评定,教师进行总结。
进行工具热处理实践 教师根据学生确定的热处理方法确定它们的热处理工艺,然后让学生按照热处理工艺对本组剩余的四个工件进行相应热处理。由于是高温作业,在学生动手之前,教师一定要跟学生强调操作安全,并做好演示工作。
关键词:汽车专业;热处理;制造工艺
【分类号】:TD353.5
汽车专业主要培养目标是使学生具备汽车零部件各岗位人员具有的良好的综合素质和职业素养。笔者通过对汽车专业教学中热处理材料及制造工艺的现状分析,基于职业核心能力的汽车专业教学中热处理材料及制造工艺评价课程体系的构建,提出汽车专业教学中热处理材料及制造工艺体系运行的解决方案,不仅有利于提高学生的职业核心能力,而且有利于促进对汽车专业学生进行更进一步的考核和加强。
汽车专业教学中热处理材料及制造工艺课程构建要点
1.1汽车热处理材料和制造工艺专业课程评价体系的构建要点
目前相关院校的汽车专业主要采取传统的汽车专业教学热处理材料及制造工艺课程,其教学方法、评价体系和实践教学等已不能满足当下汽车人才培养的需求。在构建过程中,应当着手改善某些环节的弊端,明确新型汽车专业教学中热处理材料及制造工艺课程评价体系,聘请有丰富经验的汽车专业教师,制定多元、灵活化的汽车专业课程评价方式,并且结合汽车在实践中的具体情况,合理运用多媒体课件,编写内容具有科学现代化的汽车教学教材。这对推进模块式一体化教学改革和扩大汽车专业教学教师队伍的建设有着十分重要的作用,使学生熟练掌握汽车制造工艺,积极完成汽车热处理材料的实践训练日志,进行工作总结。
1.2汽车专业教学中热处理材料及制造工艺的先进性分析
完善汽车专业教学中热处理材料及制造工艺课程评价体系,推行模块式一体化的教学模式,改进汽车热处理材料及制造工艺的教学方法,有利于加深学生对汽车专业理论知识的理性与感性认识,实现汽车专业理论与汽车制造工艺实践活动的密切结合。[1]因而对汽车专业教学中热处理材料及制造工艺课程进行先进性分析,有利于促进教师不断更新汽车专业教学内容,还有利于从不同角度切合实际地采用不同方法对其进行指导,从而使汽车专业学生自身的汽车制造能力水平和汽车专业综合素质都能得到提高。
2.汽车制造工艺体系的现状与存在问题
2.1汽车制造工艺体系专业教学执行力度弱
由于汽车热处理材料和制造工艺体系专业学校的精品课程教材在专业课程评价体系构建过程中存在着一些问题,尤其受汽车专业学科体系教材的影响较大,比如教材编写内容陈旧,与现代的汽车技术与制造工艺的发展相脱节,使得汽车热处理材料和制造工艺专业课程评价体系在构建过程中完全照搬照抄汽车专业教学理论知识,汽车专业学生对热处理材料和制造工艺方面课程评价体系的执行力度较弱,再加上疏于对汽车制造工艺规范的表述,使汽车专业教学从学科本位向能力本位转变的执行能力较低,这种以汽车热处理材料和制造工艺体系专业学科本位为中心的传统教学评价体系极易产生重理论轻实践的思想倾向,不利于丰富汽车制造专业理论以及扩大指导学生实习的汽车热处理材料专业教师队伍的建设工作,也不利于提高汽车专业学生的实践转化能力。[2]
2.2汽车制造工艺体系专业教学课程评价方式单一
由于汽车制造工艺体系专业技术理论课的教学安排时间跨度大,使得该汽车专业的课程评价指标低,评价方式单一化现象突出。比如汽车教学专业学校对同一汽车零部件和热处理材料总成的“故障排除” “制造工艺”和“汽车零部件构造”教学时间不集中,汽车专业技术理论和实习教学分段实施,自成体系,导致汽车制造工艺体系专业的学生对汽车某一热处理材料的理解不透彻,认识不全面,从而使其对汽车专业的学习难以深入和进行透彻理解。[3]汽车教学理论教师和汽车制造工艺实习指导教师缺乏有效沟通,使得他们在教学目标、教学方法和教学内容等方面相互脱节,难以形成有机结合,最终导致汽车制造工艺体系专业课程评价指标降低,汽车热处理材料评价方式单一,不能合理统筹汽车专业教学内容。
2.3汽车制造工艺体系专业教学素质有待提高
汽车热处理材料和制造工艺专业学生在进入汽车制造工艺的实习教学阶段,会出现模糊的汽车专业技术理论知识与复杂的汽车实践不相一致的情形,汽车专业学校往往注重汽车热处理材料和制造工艺模仿性的操作训练,无法形成汽车专业的系统技能,使得学生汽车专业实践的积极性下降,汽车教学理论和汽车实习教学相融合,汽车专业素质难以得到提高。由于汽车专业学校进行大面积的学生扩招现象,因而汽车专业学生的基础理论知识不扎实,学生生源质量相对较低,尤其在学习汽车专业知识时缺乏空间想象力,使得学生对汽车热处理材料和制造工艺专业的理论知识、汽车热处理材料与制造技能等基本关系难以形成完整的认识,这十分不利于汽车教学专业学生综合素质的提高。大多数学生在学习汽车制造工艺时缺乏清晰的思路,仅靠死记硬背应付考试,经常感到汽车教学专业技术理论枯燥无味且难学易忘,导致其兴趣下降。
3.完善汽车热处理材料和制造工艺专业教学评价体系运行的解决方案
3.1加强汽车热处理材料和制造工艺专业教学评价构建和执行力度
为了加强汽车热处理材料和制造工艺专业教学评价构建和执行力度,汽车专业院校应当建设汽车实训基地,加强学校的汽车热处理材料和制造工艺专业教学的执行力度,提高学生的汽车技能和汽车制造的兴趣,拓宽汽车专业模块式一体化教学评价体系的渠道,加大对汽车制造工艺课程评价体系的执行力度。此外,还应当建立一些汽车检测中心、汽车制造工艺实训室等多媒体汽车实训的专业教室,以此来引导学生积极主动学习汽车热处理材料和制造工艺专业知识,积极参与课堂的实践教学活动,不断提高汽车专业学生的综合素质。
3.2丰富汽车热处理材料和制造工艺专业教学课程的评价方式
为了丰富汽车热处理材料和制造工艺专业教学课程的评价方式,汽车专业课程的评价主体需要实施模块式的一体化汽车专业教学组织,通过对汽车制造人员的必备技能进行培训,按照学生汽车制造能力的强弱进行细致的归纳和整理。为了保证汽车教学改革的正确性和可行性,学校需要开展广泛的社会实践调查活动,有利于为开展“一体化”汽车热处理材料和制造工艺专业教学评价体系打下扎实的实践基础。
3.3提高汽车热处理材料和制造工艺专业教学评价主体的专业素质
汽车院校一方面要引进高水平的、优秀的、有较强汽车专业理论知识和实践经验的专职教师以保证汽车专业教学的教学质量,汽车院校应当加大汽车专业教师队伍的建设,建立汽车制造工艺的核心教学能力评价体系。另一方面,还要加大对汽车专业专门的定期培训力度,促进汽车热处理材料和制造工艺理论与实践指导老师的不断交流,进而提高汽车专业学生对汽车热处理材料和制造工艺的实际操作能力,使得汽车专业理论指导与汽车制造技能训练的教学任务融为一体,促进汽车专业教学活动有规律地进行。
4.结语
综上所述,随着汽车制造工艺的不断发展和消费者对汽车安全性要求的提高,为了完善汽车专业教学中热处理材料及制造工艺课程教学体系,汽车专业院校应当明确热处理材料及制造工艺课程基础知识学习和汽车专业实践训练技术,了解热处理材料及制造工艺课程模块系统所包括的机械部件,配合汽车专业的多媒体教学课件和汽车专业制造工艺实验台的演示过程,同时深化汽车专业教学系统的工作原理,不断创新汽车热处理材料和制造工艺各零部件专业课程的教学方法。
参考文献:
[1]王志坚.浅析汽车热处理材料及制造工艺的完善[J].汽车之窗,2013,(11):11-12.
[关键词]教学方法;专业课
中图分类号:S72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)31-0113-01
《金属材料与热处理》是一门专业基础课。它主要讲授的是金属材料的成分、组织、性能及用途之间的关系,本身概念多, 理论抽象,而且实践性很强,着重培养学生的实践能力和创新能力。该课程知识面广,且不易抓住重点,再加上受实验实训条件的限制,上好该课程不容易,学生学好更难。因而探索该门学科的教学方法,增强课堂讲授的生动性成为专业教师必须探究的课题。教师在教学中应着重阐述如何通过多层次、多样化、多途径的教学设计,制造教学亮点,尽量做到突出重点,因材施教,减少学生在学习专业课时对金属学原理的模糊理解,实施兴趣教学,从而收到良好的教学效果。
一、深入分析,找突破口
金属材料及热处理这门学科主要介绍金属材料的合金化原理,包括合金元素和铁及碳的作用、合金元素在各类相变过程中的作用、热处理对性能的影响。学生在学习过程中,普遍对 “铁碳合金的组织”,“铁碳合金相图的建立、识读、应用”等几个知识点难以理解和掌握;在课堂教学过程中,对这部分知识也常常出现难以讲明讲透的现象。在这个难点的处理上,教师要深入分析,寻找到知识贯穿点,递进式的讲授就使学生很容易找到突破口。材料成分―工艺―组织―性能―应用关系式清楚地告诉我们材料的选用是根据钢材的力学性能(强度、硬度、塑性、韧性等)来确定的,金属材料的性能首先取决于其内部组织结构,而内部组织结构又取决于化学成分和加工工艺条件。材料的化学成分是由碳、铁和一些微量元素组成的,其中变化最大的是碳的含量,碳的含量决定了材料的内部组织的变化,组织变化必然引起力学性能变化。另外,材料的热处理工艺也会改变其内部组织,从而影响其性能,所以相同成分的钢材加热到相同高的温度,当冷却方式不一样,最终得到力学性能也不同。很清楚,问题的关键就是钢材内部组织,钢材内部组织就是难点的切入点。只要了解了铁碳合金内部组织的定义、性能、变化原因,那么识读铁碳合金相图就会迎刃而解。
二、兴趣教学,结合实际
《金属材料及热处理》课程内容抽象,枯燥,学生厌学。由于学生通常对当前社会高科技产品比较感兴趣,教学中,始终要联系实际,多举实际例子,结合当前我国军用飞机使用的新材料、辽宁舰采用的新技术、坦克装甲的材料性能以及医用器械等例子来讲解。让学生及时了解金属材料热处理研究的最新进展、最新科技成果和发展趋势,来引导学生"趣味"学习。常言道万事开头难,好的开端是成功的一半。学习中,我们要发挥学生的主观能动性,想办法让学生自己愿意学,是教的关键。兴趣是最好的老师。若学生对教学内容感兴趣,就会产生强烈的求知欲及学习动力。因此有针对性地挖掘教材内容,有目的地设计些“兴奋点”来激发学生兴趣。如在讲解热处理这章内容时,用学生在钳工实训时制作的两个小铁榔头(一铁榔头事先经热处理)进行敲击,先被热处理过的铁榔头工作面平整如初,而另一铁榔头工作面凹凸不平,制作两铁榔头材料一样,为何性能不一样呢?带着疑问,把学生的思维转移到枯燥、抽象的学习内容上,使学生有兴趣探究新知识。
三、设悬念,激发探究精神
“金属材料的力学性能”是教学的一个重要环节,由于实践条件限制,在课堂上把这抽象的内容讲明讲透不容易,关键要把学生的兴趣调动起来。因此,在上新课前放映一段著名的泰坦尼克号邮轮沉没的电影片段,并提出问题:造成"泰坦尼克"号这艘不沉的船沉没的真正原因是什么呢?由于技术上的原因,二十世纪初,科学考察队才开始到水下对残骸进行考察,并收集了残骸的金属碎片供科研用。这些碎片以及沉船在海底的状况使人们终于解开了首航一千五百多人丧生之谜。当时,只知道用铁造的船比木头造的船要结实,却没考虑到其韧性,当船与冰山相撞时,由于其材料韧性不够,很快断裂。活生生的例子给学生留下深刻印象。并主动提出想了解金属材料的性能,创设了一个“悬念猜想”的学习情境,从而进入教学过程,可以收到事半功倍的效果。
四、实验求证理论
《金属材料与热处理》这门课程内容抽象,但与实际生活联系得非常紧密。教学过程中我们可以充分利用实验的直观性和可操作性,来激发学生的学习兴趣。由于受条件限制,很多实验无法在学校内完成,但教师可以设计一些简单易行的实验,通过实验验证理论,提高学生对知识的认同感。例如,在讲到材料的硬度时,可用一简单的实验求证课本知识:用砖头敲击钢板,砖头粉碎,而钢板完好无损,说明砖头的硬度低,而钢板的硬度高。再如,让学生用小刀切削木头和橡皮,可见,切削木头用的力大,说明木头比橡皮的硬度高。硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标,也可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力。针对现有教学体制下学校实验能力不足的问题,教师还可以与当地的工厂联系,带学生到生产车间去参观,以弥补实验教学的不足,增长学生的见识。