“工程材料及成形技術(shù)”課程在應(yīng)用型本科教學(xué)中的改革研究

趙佳峰　宋杰　李為昌　閆閔

【摘要】針對(duì)現(xiàn)在企業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的需求出發(fā)，考慮到“工程材料及成形技術(shù)”現(xiàn)在教學(xué)情況，提出了改進(jìn)教學(xué)方法、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，提高教學(xué)質(zhì)量，為應(yīng)用型本科進(jìn)一步深化實(shí)踐教學(xué)提供參考。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型 工程材料 實(shí)踐教學(xué) 教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】該項(xiàng)目為青島工學(xué)院校長基金項(xiàng)目（2013JY024）。

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）07-0226-01

一、引言

隨著高等教育教學(xué)改革的不斷深入，對(duì)普通本科的應(yīng)用技術(shù)型的人才需求呼聲越來越高漲，工廠、企業(yè)、公司也對(duì)應(yīng)用型人才的需求也不斷增加。要辦出特色并能服務(wù)于區(qū)域行業(yè)經(jīng)濟(jì)，地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，辦學(xué)定位也要突出應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)，所以應(yīng)用型本科教學(xué)的課程體系的設(shè)置和教學(xué)方法應(yīng)該有別于研究型高等學(xué)校，要有自己的特色，符合培養(yǎng)應(yīng)用型人才需要[1]。

本文從工程材料課程入手來探討應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式在專業(yè)課程上的改革，減少理論，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)的模式提供一定的參考。

二、工程材料現(xiàn)在教學(xué)情況分析

工程材料是工科院校的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化“專業(yè)必修的核心課程之一。學(xué)生通過學(xué)習(xí)要掌握材料成分、組織、性能及加工工藝之間的關(guān)系及其用途，合理選擇材料、熱處理及成形工藝方法。

（一）理論教學(xué)

該門課程概念和術(shù)語較多，教材中大量使用了材料學(xué)和工程術(shù)語，如，馬氏體、淬火、時(shí)效、相圖等。與學(xué)生前面學(xué)習(xí)的其它課程的知識(shí)關(guān)系很小，學(xué)生感到抽象和乏味。而這些名詞概念是需要迅速理解和記住的，這就增加了學(xué)習(xí)的難度。教學(xué)中又多以講授為主，所以學(xué)生的積極性不高也是必然的。

（二）實(shí)踐教學(xué)

該門課程主要的實(shí)驗(yàn)有四個(gè)：碳鋼的熱處理實(shí)驗(yàn)、金相顯微組織實(shí)驗(yàn)、金屬材料的硬度實(shí)驗(yàn)、金相實(shí)驗(yàn)制備。實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生了解材料組織、性能。也屬于多年來傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，幾乎沒有更新創(chuàng)新內(nèi)容，學(xué)生很多也是被動(dòng)地接受這些知識(shí)內(nèi)容。

三、教學(xué)改革措施與實(shí)踐

（一）改善課堂教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)效果。

1.類比教學(xué)

由于理論課時(shí)不斷被壓縮，如何在有限的學(xué)時(shí)里讓學(xué)生深刻理解和掌握材料成形知識(shí)，這一直是困擾材料專業(yè)教師多年來的問題。如何克服理論概念抽象的問題，擺在任課教師面前。所以正確的比喻經(jīng)常會(huì)起到事半功倍的效果。

2.案例教學(xué)

講到材料性能及熱處理進(jìn)時(shí)，以大型摩擦壓力機(jī)的拉桿為例，教師給出了拉桿零件圖片、及工作環(huán)境、條件真實(shí)場景圖片資料，讓學(xué)生們來討論該零件的材料成形及熱處理過程，通過學(xué)生的設(shè)計(jì)討論拿出幾種方案來，然后進(jìn)行講評(píng)，通過這樣的例子使學(xué)生們自覺主動(dòng)地參與進(jìn)來，主動(dòng)思考并與實(shí)踐情況結(jié)合在一起，學(xué)生印象深刻，記得扎實(shí)。

（二）現(xiàn)代教學(xué)手段的使用

工程材料的成形技術(shù)經(jīng)常是要說明成形過程及原理，用文字及圖片來說明即費(fèi)時(shí)也難講清楚，而視頻、動(dòng)畫及錄像將生產(chǎn)中的真實(shí)場景直接反映到學(xué)生面前來，給學(xué)生們留下了深刻的實(shí)踐場景印象，補(bǔ)充了學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐的不足，生動(dòng)形象，看過后印象深刻，不容易忘記。

（三）實(shí)踐教學(xué)

應(yīng)用型本科要求學(xué)生的動(dòng)手能力強(qiáng)，有一定的理論知識(shí)，能快速適應(yīng)于工礦企事業(yè)的需要，能將成熟的理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力強(qiáng)，實(shí)踐能力也就要求高于普通本科學(xué)校。

1.在實(shí)驗(yàn)課上

基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在“作中學(xué)，在學(xué)中作”，這樣記憶深刻[2]。在金相實(shí)驗(yàn)中，給學(xué)生們提出了鈦鎳記憶合金金相與性能的關(guān)系問題，讓學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)及查找資料來回來這個(gè)問題。學(xué)生們圍繞這個(gè)問題展開討論，并自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，動(dòng)手制作試樣，在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，查閱相關(guān)資料后，回答這個(gè)問題。學(xué)生們主動(dòng)參與，興趣極高，認(rèn)真思考，學(xué)得扎實(shí)。

2.將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐

（1）與企業(yè)合作開發(fā)產(chǎn)品解決生產(chǎn)實(shí)際問題

當(dāng)?shù)匾患掖笮丸T造公司生產(chǎn)各種大型鑄件，生產(chǎn)小到幾噸，大到幾百噸的鑄鐵、鑄鋼件。在生產(chǎn)一直有一個(gè)裂紋問題無法解決，公司人員也想了一些辦法，但最終效果甚微。經(jīng)過老師與同學(xué)們共同研究，查閱相關(guān)資料，分析原因找出問題，找到裂紋是由于熱應(yīng)用造成的，所以就共同設(shè)計(jì)了一臺(tái) “大型鑄件火焰切割機(jī)械手”，用于切割澆冒口就不再出現(xiàn)這樣的問題了。學(xué)生通過參與分析設(shè)計(jì)，了解了工廠的實(shí)際生產(chǎn)情況，也增長了實(shí)踐應(yīng)用的能力。

（2）組織學(xué)生參與大賽能提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力

組織學(xué)生參加“山東省機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新大賽”，學(xué)生參賽成績都很顯著，其中學(xué)生設(shè)計(jì)的“NiTi記憶合金驅(qū)動(dòng)機(jī)器人”和“桌面便攜式3D打印機(jī)”，分別獲得了本科組的的2012年和2013年的一等獎(jiǎng)，都是應(yīng)用材料及成形知識(shí)設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品，學(xué)生獲獎(jiǎng)的同時(shí)也學(xué)到了綜合運(yùn)用材料成形知識(shí)及機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造能力，使學(xué)生從中受益匪淺，得到了材料及設(shè)計(jì)的綜合能力的提高，增強(qiáng)了工程實(shí)踐的信心為后面的學(xué)習(xí)和將來工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（3）將實(shí)踐應(yīng)用于教學(xué)

企業(yè)中的產(chǎn)品過程中積累的技術(shù)圖片與資料，補(bǔ)充了教書上的內(nèi)容，具有工業(yè)的直觀性和應(yīng)用性，把這些資料用于教學(xué)，可使學(xué)生增加工業(yè)常識(shí)[3]。學(xué)生過去的大賽及生產(chǎn)實(shí)踐設(shè)計(jì)的產(chǎn)品成果是課堂上生動(dòng)的例子，補(bǔ)充了教科書內(nèi)容陳舊的不足，和實(shí)踐結(jié)合緊密，使學(xué)生的知識(shí)不落后與當(dāng)代的技術(shù)，學(xué)生們了解知識(shí)的同時(shí)也豐富了實(shí)踐意識(shí)和創(chuàng)新思想。

四、結(jié)語

針對(duì)現(xiàn)在工業(yè)企業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的要求，也依據(jù)工程材料的課程特點(diǎn)及現(xiàn)狀，從理論教學(xué)到實(shí)踐教學(xué)，都進(jìn)行了大膽的嘗試，改進(jìn)了教學(xué)方法、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，改善教學(xué)質(zhì)量，并提高了教師的專業(yè)教學(xué)水平，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，打下一定的基礎(chǔ)，同時(shí)為進(jìn)一步深化應(yīng)用型人才實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)提供了理論支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭國林，李莉，于學(xué)勇等.應(yīng)用型本科“工程材料及成形技術(shù)”教學(xué)改革與實(shí)踐[J].常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào)（教育科學(xué)），2012，12（12）：100-102.

[2]鹿玲.械制造工藝學(xué)課基于項(xiàng)目的教學(xué)模式探索與實(shí)踐 [J].教學(xué)研究，2011，34（ 3 ）：44-47

[3]趙佳峰.獨(dú)立學(xué)院《工程材料及成形技術(shù)》教學(xué)改革與實(shí)踐[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010 ，9（2）：34-36.

作者簡介：

趙佳峰（1969.01-），男，漢族，山東青島人，青島工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，副教授，碩士，從事研究方向：工程材料及成形技術(shù)教學(xué)及科研工作。