應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的《材料表面工程》教學(xué)改革的探索

強新發(fā) 章曉波 巴志新 王章忠

【摘要】《材料表面工程》課程是我院材料科學(xué)與工程專業(yè)、金屬材料工程專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課程，根據(jù)我院應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，從教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)組織形式三個方面進行了改革，改善了《材料表面工程》課程的教學(xué)效果，提高了學(xué)生解決實際問題的能力。

【關(guān)鍵詞】材料表面工程 應(yīng)用型人才 教學(xué)改革

【基金項目】江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（B-a/2015/03/003）。

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）05-0246-01

材料表面工程技術(shù)作為21世紀(jì)工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一是新材料領(lǐng)域重要組成部分[1]。材料表面工程技術(shù)的基本內(nèi)容就是利用各種表面涂鍍層及表面改性技術(shù)，賦予基體材料本身所不具備的特殊的機械、物理、化學(xué)性能，諸如高硬度、高耐磨、耐蝕性等。通過該課程的學(xué)習(xí)不僅能使學(xué)生掌握表面技術(shù)的相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新的能力，而且為學(xué)習(xí)其他相關(guān)專業(yè)課程和將來從事實際工作打下良好的基礎(chǔ)，因此，本課程在材料類專業(yè)中地位非常重要。通過《材料表面工程》這門課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠熟練掌握表面技術(shù)，并能創(chuàng)新靈活運用，即可滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的。目前，國內(nèi)外許多高校針對學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱、學(xué)習(xí)興趣不高、實踐創(chuàng)新能力不強等問題，做了相應(yīng)的課程教學(xué)改革，也取得了一定的效果[2-4]。然而，在改革探索過程中還存在諸多不足，依然有問題尚未解決。比如學(xué)生依然對課堂講授提不起學(xué)習(xí)的興趣，上課時抬頭率不高，都在被動接受，而沒有充分發(fā)揮他們的主觀能動性；在講到具體表面技術(shù)原理時，抽象的描述更是令學(xué)生難以理解；教材內(nèi)容更新較慢，尤其是本學(xué)科的新成果、高新技術(shù)的研究和進展不能及時充實到教學(xué)內(nèi)容中；學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力、解決實際應(yīng)用問題的能力并沒有通過這門課的學(xué)習(xí)有明顯的提高等問題。

基于南京工程學(xué)院校訓(xùn)“學(xué)以致用”及“創(chuàng)建一流應(yīng)用型品牌專業(yè)，創(chuàng)建一流工程技術(shù)型特色學(xué)科”兩個創(chuàng)建的思想為出發(fā)點，結(jié)合我院“應(yīng)用型人才”培養(yǎng)的目標(biāo)和近年來市場需求，以提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力、培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目的，本文提出了適合《材料表面工程》課程教學(xué)方面的改進措施和方法。

1.改革教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

為了提高教學(xué)效果，我們以多媒體教學(xué)為主要手段，強化多媒體課件的制作效果，注重教學(xué)過程中調(diào)動學(xué)生對某個具體知識點的興趣。因此加強任課老師通過網(wǎng)絡(luò)精品課程加強多媒體應(yīng)用技巧的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)的過程中，注意積累相關(guān)的課程資料，比如圖片、視頻、flash動畫等；任課老師還通過對相關(guān)多媒體軟件的學(xué)習(xí)，自行設(shè)計課程所需的資料。通過任課老師自身能力的提高，制作出內(nèi)容豐富、生動的多媒體課件，授課時結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)手段，積極調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在學(xué)習(xí)的過程中，通過對大量實物圖片的觀察，對表面工程技術(shù)實際應(yīng)用有非常直接的感官認(rèn)識，尤其是對具體表面工程工藝過程的視頻的觀看，比如熱噴涂工藝、表面淬火工藝等視頻，通過可以充分引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更加直觀的了解和掌握具體表面技術(shù)的整個工藝流程，加深印象提高學(xué)生的上手能力。

2.改革教學(xué)內(nèi)容，緊貼實際應(yīng)用前沿

“材料表面工程”課程是我校材料科學(xué)與工程專業(yè)、金屬材料專業(yè)本科的必修專業(yè)課程，該課程是建立在物理、化學(xué)、冶金、材料、機械等學(xué)科基礎(chǔ)上的交叉學(xué)科，主要介紹工程材料表面獲得耐蝕性、耐磨性、裝飾性及其它功能性等涂層制備方法、原理和設(shè)備的一門課程，使學(xué)生能夠基本認(rèn)識材料表面工程的形成、現(xiàn)狀和發(fā)展，并掌握材料具體表面工程技術(shù)的基本原理及特點，為畢業(yè)后從事表面工程相關(guān)領(lǐng)域的工作打好理論基礎(chǔ)。但是近年來為了滿足產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的需要，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)對人才的需求逐漸轉(zhuǎn)向具有綜合實踐能力的應(yīng)用型人才轉(zhuǎn)變，而應(yīng)用型人才的培養(yǎng)就需要在教學(xué)內(nèi)容中加入更多的實踐環(huán)節(jié)。因此我們從培養(yǎng)材料專業(yè)應(yīng)用型人才的定位出發(fā)，在教學(xué)內(nèi)容中加入了更加豐富的課內(nèi)實驗和綜合實驗周，并結(jié)合大學(xué)生科技創(chuàng)新項目的實施，不斷提高學(xué)生的動手能力，使學(xué)生掌握表面工程典型設(shè)備的原理和操作方法，了解表面工程技術(shù)的基本研究思路，更好地滿足相關(guān)企業(yè)對應(yīng)用型人才的需求。比如結(jié)合我們實驗室現(xiàn)有的設(shè)備情況，在課內(nèi)實驗中設(shè)置了微弧氧化、等離子噴涂、離子鍍、離子注入實驗，學(xué)生首先觀察教師演示，然后自己動手操作的方式，鞏固和加深對相關(guān)表面工程技術(shù)的原理和工藝過程的認(rèn)識，提高學(xué)生的動手能力。表面工程實驗周是綜合性和實踐性較強的教學(xué)環(huán)節(jié)，該內(nèi)容的加入可進一步培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識分析和解決實際工程問題的能力。材料學(xué)院每年成功通過江蘇省及學(xué)校立項的大學(xué)生科技創(chuàng)新項目中，有較多與材料表面工程相關(guān)的項目，在大創(chuàng)項目的實施過程中，學(xué)生對某種具體表面工程技術(shù)的理解更為深入透徹，對設(shè)備的操作更加的嫻熟，對工藝過程的掌握更加的牢固。

另外，為保證理論教學(xué)內(nèi)容的質(zhì)量，我校“表面工程”課程組教師，通過閱讀最新的文獻資料、參加表面工程的國際會議了解最先進的表面工程技術(shù)，掌握表面工程技術(shù)的前沿，及時更新教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)這些內(nèi)容，課程組的老師定期對教學(xué)大綱和講義進行更新和補充，使學(xué)生了解某種具體表面工程技術(shù)的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的推陳出新，緊跟學(xué)科的發(fā)展，更加貼合實際應(yīng)用的需求，培養(yǎng)出與時俱進的應(yīng)用型人才。

3.改革教學(xué)組織形式，充分發(fā)揮教師的作用

目前，《材料表面工程》主要針對材料科學(xué)與工程及金屬材料工程專業(yè)的學(xué)生開設(shè)，共有4個班，每班人數(shù)在35人左右，完全可以實行單班教學(xué)，使教學(xué)具有更強的針對性，有利于教師與學(xué)生的互動，有利于學(xué)生對知識點的掌握。材料表面工程屬于材料學(xué)院的特色專業(yè)方向，學(xué)院擁有多位研究表面工程的教師，可以實現(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合，根據(jù)課程內(nèi)容，不同章節(jié)由專門研究該領(lǐng)域的老師進行授課，比如化學(xué)鍍、熱噴涂、表面熱處理等章節(jié)分別由從事該領(lǐng)域研究的教師來講授，這樣可以保證教師對專業(yè)知識的掌握更加扎實，傳授給學(xué)生該領(lǐng)域最前沿的知識。另外，學(xué)院還擁有相關(guān)表面工程技術(shù)的儀器設(shè)備，比如等離子噴涂、微弧氧化、電鍍、化學(xué)鍍等，可以采用現(xiàn)場教學(xué)形式更加形象具體的講授相關(guān)表面工程技術(shù)的設(shè)備、原理及工藝，使學(xué)生掌握相關(guān)知識更加牢固。

4.結(jié)語

《材料表面工程》是一門涉及面廣且具有實用價值的交叉學(xué)科。因此，提高《材料表面工程》課程教學(xué)質(zhì)量，使更多的學(xué)生熟練掌握材料表面工程技術(shù)，對于材料專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)具有十分重要的意義。我們通過對教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)形式上的改革，采用豐富的教學(xué)手段、緊跟學(xué)科前沿多樣化的教學(xué)內(nèi)容、精細(xì)化的教學(xué)組織形式改進了傳統(tǒng)的重理論、輕實踐的教學(xué)弊端，更加注重理論知識和實際操作的銜接，實施以來獲得了較好的效果。

參考文獻：

[1]王鈾，張成連，陳正基，葛文慶.用先進表面工程服務(wù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].黑龍江冶金， 2010， 30（1）： 1-5.

[2]巴志新，王章忠， 蔡璐.材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合實驗周的改革探索[J].中國冶金教育，2009（3）：34-36.

[3]張建華.《材料表面工程》教學(xué)改革與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011（28）： 81.

[4]陳舒恬，巴志新，王章忠，王玨.材料表面工程實踐環(huán)節(jié)漸進式設(shè)計方法[J].中國冶金教育，2015（5）： 48-50.