獨立學院《工程材料》課程的教學改革研究

萬軼++蘇銘

摘 要：本文分析了《工程材料》課程的教學現(xiàn)狀，提出了具有主動性實踐的教革措施，通過因人施教的教學手段，利用校企合作的資源進行實例化教學，增設綜合性實驗，改革課程的考核方法，以期推動獨立學院高級應用型人才的培養(yǎng)。

關鍵詞：工程材料；教學改革；主動性實踐

1 引言

工程材料學是我院面向機械、車輛及工業(yè)設計專業(yè)開設的專業(yè)基礎課。通過課程的學習，學生可以掌握常用工程材料的分類、特點及用途等基本知識，并具備對實際工程結構零件進行合理選材、制定加工路線及工藝規(guī)范的初步能力；同時，新材料的發(fā)展日新月異，課程講授的內(nèi)容緊跟當今科技的發(fā)展，使學生掌握的知識與時俱進。本文針對工程材料學在現(xiàn)有教學過程中存在的問題進行改革和探索，并結合獨立學院“培養(yǎng)應用型人才“的目標定位，提出并實施了改進方案。

2 課程研究現(xiàn)狀

2.1 理論教學

工程材料學融合了金屬工藝學、熱處理、塑性成形原理、復合材料等課程的基本內(nèi)容，知識體系分散，涉及的各類材料的牌號、成分及圖表多，公式推導少，是一門實用性較強的課程。學生普遍認為工程材料課程的內(nèi)容并不難，但因為各種材料之間的關聯(lián)性不強，教師在教學過程中主要以講課為主，學生在聽課過程中因為缺乏主動性和互動性，往往在課程結束后，只記住了一些簡單的名稱和牌號，對材料的選擇和制定加工工藝方面的實際應用能力方面很欠缺。

2.2 實踐教學

工程材料學理論教學中涉及的材料性能只有通過實驗才能更深入的理解。傳統(tǒng)的教學實驗模式是由實驗教師先布置實驗內(nèi)容并講解實驗過程，學生分組分批次進行驗證性實驗，如：硬度實驗、力學拉伸或沖擊實驗、鐵碳合金平衡組織觀察、碳鋼和合金鋼熱處理后顯微組織分析等。每個實驗僅僅是獨立的知識點，如何把材料的成分-工藝-組織-性能聯(lián)系在一起，發(fā)揮學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，是開設實驗課的初衷。

3 課程的改革與實施

3.1 有針對性的因人施教

針對我院不同專業(yè)教學目的不同，因人施教、因材施教，對課程的教學內(nèi)容和方法手段方面進行改革和創(chuàng)新。對機械工程專業(yè)要以工程機械中常用零件為研究對象，如：齒輪、軸承、彈簧、轉軸等，掌握其強化機理和熱處理工藝特點；車輛專業(yè)的教學應在傳統(tǒng)材料的基礎上，要側重有色金屬、高分子及復合材料材料在汽車上的應用；而工業(yè)設計專業(yè)的學生以設計創(chuàng)意實物為主，不能將產(chǎn)品停留在構思或圖紙上，應通過合理選材將設計變成產(chǎn)品。

在教學方法上，可以將多媒體與板書相結合，課件的設計和制作計上注重關聯(lián)性、邏輯性，準確適當?shù)剡\用flash動畫、視頻錄像、圖表等，少量的文字注釋要起到畫龍點睛作用；采用案例式教學，從企業(yè)實際生產(chǎn)和使用中采集失效零件進行分析，利用到的知識對失效案例的制造工藝、服役條件和失效形式進行分析，提出改進方案并撰寫分析報告，培養(yǎng)學生的綜合分析能力；創(chuàng)建網(wǎng)絡教學平臺，可以實現(xiàn)人機互動，師生互動，使學生自主安排學習時間，拓展課堂空間，形成課堂教學、試驗、自主學習及復習的開放、靈活的教學環(huán)境。

3.2 校企合作強化實踐環(huán)節(jié)

在實踐教學環(huán)節(jié)，要充分利用本課程開設前的鉗工、熱加工及機加工等金工實習環(huán)節(jié)，讓學生在聽課過程中可以將基本原理與實際操作結合起來，并應用在實驗課程中。同時，利用學院現(xiàn)有的產(chǎn)學研就業(yè)實習基地，教師假期帶領學生下廠實習深入工廠。比如：在奇瑞汽車股份有限公司，我系教師和學生及工廠技術人員一起對發(fā)動機齒輪20CrMnTi材料的熱處理進行討論，對其正火冷卻、滲碳濃度和時間及熱處理后的精度檢測等問題進行有益的探討。這樣不僅讓學生從實踐中感知課堂上所學知識的可用性，還進一步激勵他們?nèi)ヌ剿鹘鉀Q生產(chǎn)中的存在的問題，而且教師也從生產(chǎn)中獲得了很好的教學案例。

在實驗課程中，可以將實驗內(nèi)容設置為必做基本實驗、選作綜合實驗和演示實驗三部分。金相顯微組織試樣制備和硬度測定為必做實驗，目的是培養(yǎng)學生的動手能力和實驗技能，掌握本課程的基本內(nèi)容，為綜合實驗打下必備的實驗基礎；碳鋼的熱處理為學生的選作實驗，學生可在一定范圍內(nèi)自選工程材料自主制定熱處理工藝實驗方案，在教師的指導下討論確定實施方案并完成實驗，綜合性實驗可極大地提高學生學習主觀能動性，激發(fā)其創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力；鐵碳合金平衡組織、合金鋼和鑄鐵有色合金組織顯微觀察為演示實驗，學生通過顯微鏡觀察金相組織，進一步認證組織結構的表象和內(nèi)部的關系。

3.3 知識更新及考核的多樣化

工程材料課程教學中，傳統(tǒng)鋼鐵材料的性能特點這部分內(nèi)容往往占據(jù)了大部分的課時，很少涉及到新時期新材料的發(fā)展，學生修完這門課程后了解的只是眾多材料中的冰山一角，對開拓視野有一定的局限性，因此，增加部分課時對近幾十年來發(fā)展的新材料進行講解是必不可少的。如：鎂鋁等輕合金、碳纖維復合材料、工業(yè)陶瓷、生物醫(yī)用材料、太陽能材料等各種功能材料，使學生在掌握傳統(tǒng)鋼鐵類工程材料的基礎上，能及時地掌握新材料新工藝的發(fā)展，對學生的就業(yè)或再深造拓寬知識面。

對課程的考核方面，我們以對學生知識、素質、綜合應用能力的考核為目標，積極開展考試內(nèi)容和方式的改革，在現(xiàn)有試卷考核的基礎上，結合下廠實習中遇到的實際問題，組成多人小組共同完成大作業(yè)作為平時成績，使之在能夠全面客觀地反映學生學習業(yè)績的同時，引導學生自主學習，不斷探索，提高自身綜合運用知識的能力和創(chuàng)新能力。

4 結束語

獨立學院的教學改革應緊密圍繞培養(yǎng)應用型人才為宗旨的目標來進行，通過對工程材料課程的改革和探索，優(yōu)化課程教學內(nèi)容，豐富教學方法和考核方式，教師的教學水平和手段，激發(fā)了學生的學習主動性和積極性，提高了創(chuàng)新和科研能力，為日后就業(yè)或深造打下基礎。

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項目來源：南京航空航天大學金城學院 “工程材料”教改課題

作者簡介：萬軼，女，江蘇南京人，博士，副教授。endprint