基于工作過程導(dǎo)向的機械工程材料及熱處理課程改革

【摘 要】隨著工程材料不斷發(fā)展更新，機械工程材料以及熱處理的課程逐漸受到專業(yè)領(lǐng)域的重視。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，傳統(tǒng)的機械工程材料以及熱處理課程模式不能滿足社會的生產(chǎn)需求，因此對教學(xué)過程進行控制，基于工作過程導(dǎo)向的課程改革是機械專業(yè)課程改革的發(fā)展方向。本文就機械工程材料及熱處理課程現(xiàn)狀進行分析，并基于過程導(dǎo)向提出具體建議。

【關(guān)鍵詞】過程導(dǎo)向;機械工程材料;熱處理;課程改革

前言：機械工程材料及熱處理課程是工科院校機械類專業(yè)學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是學(xué)生對專業(yè)知識進行深入了解，并且熟練掌握實踐操作技能的基礎(chǔ)課程。該課程抽象難懂，隨著教育對人才的培養(yǎng)目標(biāo)不斷增高，學(xué)生的應(yīng)用能力和實踐動手能力的培養(yǎng)逐漸落實。如何提高學(xué)生的能力，是學(xué)校教學(xué)改革中的難點。為此，本文以工作過程為導(dǎo)向，對機械工程材料以及熱處理課程進行探究。

一、 機械工程材料及熱處理教學(xué)課程中存在的問題

（一）課程形式與其他學(xué)科脫節(jié)

傳統(tǒng)的機械工程材料及熱處理課程教學(xué)體系中，學(xué)校方面過于追求對教學(xué)課程內(nèi)容的完整性，在教學(xué)課程上不能創(chuàng)新，從而一直采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式。機械工程材料及熱處理課程與其他課程之間存在著相互聯(lián)系，但是學(xué)校課程教學(xué)不能使得各科之間教學(xué)相互聯(lián)系起來，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中不能提高其自身的工程應(yīng)用能力，導(dǎo)致自身的綜合能力較差。因此，學(xué)校應(yīng)該對教學(xué)課程進行重組，形成應(yīng)用性和綜合性較強的課程成教學(xué)體系[1]。

（二）教學(xué)內(nèi)容不能及時更新

在機械工程材料及熱處理的教學(xué)內(nèi)容處理上，學(xué)校應(yīng)該根據(jù)不同學(xué)生以及專業(yè)進行內(nèi)容上的篩選，對學(xué)生的綜合能力的要求為實際依據(jù)，決定課程內(nèi)容的取舍。例如，對于機械類專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后的工作方向是產(chǎn)品設(shè)計和機械制造工作，傳統(tǒng)教學(xué)模式只是對教學(xué)材料的選擇和加工環(huán)節(jié)比較注重，但是，隨著材料科學(xué)不斷發(fā)展，學(xué)校應(yīng)該教會學(xué)生處理好材料與經(jīng)濟之間的關(guān)系，對于機械材料的選擇應(yīng)該倡導(dǎo)學(xué)生從環(huán)境保護以及可持續(xù)發(fā)展的角度考慮。

二、基于工作過程為導(dǎo)向的機械工程材料及熱處理課程改革策略

（一）課堂實驗的引入

機械工程材料及熱處理這門課程中，概念性的知識非常多，并且該學(xué)科具有難懂復(fù)雜的特點，書本上的基本概念和實際規(guī)律都有著非直觀性的特點。教師單獨的對書本知識的講解，只能讓學(xué)生對抽象知識更加迷惑，不能提高教學(xué)效果。為此，教師在教學(xué)中應(yīng)該引入相應(yīng)的演示性實驗，教學(xué)實驗的引入一方面能夠提高教學(xué)效果，另一方面還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如教師在講到金屬結(jié)晶的工程中，學(xué)生對金屬結(jié)晶不能進行直觀認識，對形核和晶核變大的過程一知半解，因此，教師在考慮晶體都有的結(jié)晶規(guī)律中，可以讓學(xué)生通過對物質(zhì)例如鹽類晶體的結(jié)晶進行觀察，從而更好的幫互助學(xué)生了解金屬結(jié)晶的過程[2]。

（二）金屬結(jié)晶教學(xué)實例分析

準(zhǔn)備工作：在玻璃上滴一滴飽和氯化鉀溶液，然后在投影儀中與學(xué)生一起觀察結(jié)晶的過程。

現(xiàn)象觀察：隨著玻璃上液體不斷蒸發(fā)，結(jié)晶首先從液滴的最邊緣處開始，并且逐漸向著中間擴展。在結(jié)晶的第一階段就是在液滴的最外層形成一圈比較細膩的等軸晶體，然后這些等軸晶體成為晶體發(fā)展的核心，并向著各個方向延伸生長出柱狀晶。從觀察中可以看出那些從液滴中心生長出來的柱狀晶體由于很容易從邊緣的液體出得到補充，從而發(fā)展生長的比較快。晶體除了想液滴中心生長以外，還在垂直的柱狀晶主軸方向上還會長出二次、三次晶軸，從而形成了典型的平面柱狀樹枝晶。而隨著時間的過去，結(jié)晶的過程不斷向前進行，最后在液滴中心的部位逐漸形成了四面八方的等軸狀樹枝晶。

結(jié)論：通過以上的結(jié)晶演示實驗中可以看出，學(xué)生在課堂上能夠集中精力思考問題，對結(jié)晶現(xiàn)象進行仔細觀察與記錄。在興趣教學(xué)中加深了學(xué)生對金屬結(jié)晶的規(guī)律以及重點概念的掌握。

在這樣的實踐教學(xué)中，教師應(yīng)該通過現(xiàn)象慢慢講解理論知識，邊演示現(xiàn)象邊幫學(xué)生理解實驗所表達的理論。改變傳統(tǒng)教學(xué)模式的枷鎖，將課堂教學(xué)由教師傳遞知識信息轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自己能從現(xiàn)象中找到知識產(chǎn)生的根源，這種由被動邊主動的過程不僅能夠增加學(xué)生對專業(yè)技能的掌握，也能將知識與實際相結(jié)合，促進機械工程材料及熱處理專業(yè)課程學(xué)習(xí)。這樣的過程極大的增加了學(xué)生的對知識的感性認識，并對較難理解的概念有了感悟，并對理論規(guī)律有了新的掌握。使得教學(xué)教學(xué)明顯提高。實驗教學(xué)在內(nèi)容以及方法上的改革對培養(yǎng)綜合型的高素質(zhì)人才至關(guān)重要。它不僅是實踐教學(xué)改革中的重點部分，也是實驗教學(xué)改革中的難點，為了緩解機械工程材料及熱處理課程傳統(tǒng)而的單一的缺點，教師應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生對實驗教學(xué)的類型、方法以及考核方式進行共同探索，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，積極參與到學(xué)校組織的綜合型實驗和設(shè)計中來。這種實驗中的模塊化教學(xué)采用了新的教學(xué)模式，結(jié)合具體專業(yè)知識組成，將教學(xué)目的作為教學(xué)改革的切入點，不斷加深對課程實踐的理解與掌握[3]。

三、結(jié)語

綜上所述，機械工程材料及熱處理課程教學(xué)中，最關(guān)鍵的部分不是讓學(xué)生懂得理論知識，而是通過教學(xué)實踐使得學(xué)生對理論知識有了更深刻的認識，并對材料的結(jié)構(gòu)以及選擇進行合理而科學(xué)的處理，鼓勵學(xué)生掌握規(guī)律學(xué)習(xí)，從切實可行的問題解決中找到學(xué)習(xí)的興趣，從而提高專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。

本文是湘教通[2015]291號531課題“基于CDIO理念的機械工程材料課程教學(xué)改革研究”的科研成果。

作者簡介：劉紅華（1974—），男，湖南桃江人，湖南涉外經(jīng)濟學(xué)院機械工程學(xué)院教師，碩士，講師，高級技師，主要從事機械專業(yè)教學(xué)工作。

參考文獻：

[1]李春.基于工作過程導(dǎo)向的課程改革探析[J].天中學(xué)刊，2008，05：108-110.

[2]劉小群，劉季冬.基于工作過程導(dǎo)向的機械基礎(chǔ)類課程建設(shè)[J].中國冶金教育，2010，02：16-18.

[3]常雅文，路榮.基于工作過程導(dǎo)向的《空中乘務(wù)》課程改革初探[J].商場現(xiàn)代化，2010，14：193-194.

[4]雷俊霞.基于工作過程導(dǎo)向的高職動漫專業(yè)課程改革與實踐研究[J].教育與職業(yè)，2014，06：133-134.