本科教育中《特种加工》课程任务教学法探讨
1 引言
随着科技的进步和制造业水平的不断提升，机械制造工业中的常规切削加工方法已经越来越难以满足以下三个方面的变化【1】：
1） 机械零件材料性能越来越高。为了追求机械设备或产品的性能，一些难加工材料，如硬质合金、钛合金金刚石等各种高强度、高硬度、高韧性、高脆性的金属和非金属在工业上的应用越来越多。
2） 机械零件加工表面越来越复杂。如涡轮叶片，各种冲模、冷拔模上特殊截面的型孔，军事工业中炮管内膛线，各种异型小孔、微孔等表面形状越来越复杂。
3） 机械零件加工精度要求越来越高。航空工业、军事工业中各种精密仪器、武器装备在加工中要求超精、光整或其他特殊加工要求。
特种加工技术的产生和发展很好的解决了这三个方面的问题，突破了常规切削加工中刀具材料、能量形式的限制。在机械工业中，电火花加工、电化学加工、高能束加工、超声加工、快速成形技术等应用越来越广泛，这些方法突破了常规切削加工中对刀具材料及加工方式的限制，在机械制造工业中发挥了及其重要的作用。
由于特种加工技术的重要性，我国95%以上高等教育院校的机械专业都开设了此课程，并举办了很多短训班。本文提出《特种加工》课程教学的任务式教学法，从基础理论教学到实践操作、实验验证教学，再到理论结合实践，强调互动式任务教学法，探讨了如何在教学中以人为本，充分调动学生的学习积极性，激发学生创造力，让学生更好的掌握特种加工课程。
将《特种加工》课程分为基础理论、实践操作、实验演示、任务模块四个方面，如图1所示，由任务模块贯穿整个课程，沟通其他三个方面，其中基础理论是重点、实践操作和实验演示是支撑、任务模块是主线。
图1 任务式教学法
2《特种加工》任务式教学法介绍
顾名思义，任务式教学法就是在课程进行过程中建立一个个的课程任务，将各种特种加工方法的基础理论，实践环节或实验演示加入到任务中去，让学生在完成规定工作任务的同时，掌握基础理论，并将之应用于实践生产中。
本科教育中的特种加工教学一般共有五大部分教学内容，分别是电火花加工、电化学加工、高能束加工（激光加工、电子束加工、离子束加工）、超声加工、快速成形技术。根据各个学校具体的教学资源，自由安排实验及实践训练。对每一项内容，都设置一个工作任务让学生。
以任务目标为主线，贯穿整个任务实施过程，可以达到理论与实践相结合的教学效果。
对于每一部分教学内容，均设置这样的任务项，让学生有自己动手做事练习的机会，这种方法打破了传统课堂教学老师直接灌输的形式，实践与教学相结合，即使学校没有类似的教学设施，也可以将任务设置为收集相关视频或资料，主要是体现教育教学中以人为本的理念，让学生自主学习，引导学生深入学习了解特种加工基础理论知识。
3提高教学效果的其他措施方法探讨
1） 组织课内学习竞赛
对学生分组，进行课内任务竞赛，竞赛内容可以为基础知识问答、实践操作竞赛、任务完成情况评比等，最终按组打分，将分数折算入学期总成绩。
2） 开展教学研讨
可以选用相关参考书目，文献资料，进行分组研讨，研讨时老师将课程内容分为若干个专题，每组负责一个专题研究，然后查阅资料，阅读文献，写好总结，然后利用一节课的实践在课堂上进行学术报告，教师给每组同学进行点评打分，将成绩计入学期总成绩。这样的专题不用太过广泛，可以集中于某个领域，有针对性的进行研讨。如针对航空领域发动机零件的制造，将专题分为涡轮叶片、机匣类、盘轴类等零件的制造，或者分为小孔，深孔、异型孔、型腔等的加工。通过这样的研讨，提高学生的自主能动性。
3） 项目式教学法
有些教育工作者提出了将项目式教学法应用与特种加工教学[3]，这种教学方法类似于本文提出的任务式教学法，首先将教学任务划分为几个典型项目，再分四个阶段进行项目实施，分别是：确定项目主题、制定分组计划、项目实施、评价总结。
项目式教学法能真正的将理论教学与实践教学有机的结合起来，既突出了学生在该学习过程中的主体地位，又解决了理论环节与实践环节相脱节的问题。项目教学法充分挖掘了学生的创造潜能，真正体现了以学生为主体！教师为主导的作用，极大提高了学生的学习主动性，全面培养了学生分析问题和解决问题的能力。
4） 加强学校硬件设施建设
《特种加工》课程是一门专业课，其重要性不亚于《机械原理》，《机械设计》等课程，工程类专业应加强课程所需实践设备的购置，或者全部采用多媒体教学，教师在教学中就可以就每一种特种加工形式进行视频演示，将教学内容通过图像、文字、声音、视频等形式表现出来，这样学生就更加容易理解和记忆。有些教育工作者将虚拟现实技术引入特种加工课程中，取得了比较好的教学效果[4]，该技术采用虚拟现实技术模拟加工过程中各种变化时用到的实时交互控制、信息处理和动态现实等，并可给出相应的程序代码，实现特种加工的虚拟加工过程。实际教学中，许多设备价格昂贵，维护费用高，操作复杂，难以满足实践教学的要求，而且加工过程复杂多变，加工现象转瞬即逝，加工条件要求苛刻，很难实现细致入微的实验观察。利用虚拟现实技术，可以在大幅降低实践教学成本的情况下，让学生通过特种加工的虚拟试验理解抽象复杂的加工机理，直观感受独特的工艺过程和加工设备，激发学生对各种新技术的探究兴趣。
4 总结
本文提出《特种加工》课程的任务式教学法，并探讨了其他几种提高教学效果的方法。从基础理论教学到实践操作、实验验证教学，再到理论结合实践，强调互动式任务教学法，探讨了如何在教学中以人为本，充分调动学生的学习积极性，激发学生创造力，让学生更好的掌握此课程。笔者在任教过程中也在不断摸索更好的教学形式，力求让学生掌握更多知识。
