尤芳　胡耀華　張衛(wèi)國　王翔　張李嫻

摘要：本文圍繞提高學(xué)生工程實(shí)踐能力、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)目標(biāo)，分析了機(jī)械工程材料課程教學(xué)過程中存在的問題，提出通過及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、豐富教學(xué)手段、加強(qiáng)過程考核等措施，對機(jī)械工程材料課程進(jìn)行必要的教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：工程能力；機(jī)械工程材料；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）31-0091-03

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，工程技術(shù)領(lǐng)域從業(yè)人員在工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等方面要求不斷提高。在高等工程教育過程中，高等院校借鑒發(fā)達(dá)國家高等工程教育的經(jīng)驗(yàn)，以工程技術(shù)為主線紛紛優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、改革人才培養(yǎng)模式，通過不斷提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力來培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用型人才，從而全面提高高等教育人才培養(yǎng)的針對性和實(shí)用性。

作為機(jī)械類和近機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，機(jī)械工程材料課程圍繞材料成分、組織、熱處理工藝、性能和用途之間的關(guān)系對機(jī)械工程材料進(jìn)行研究。學(xué)生在熟練掌握常用機(jī)械工程材料基本理論、熱處理工藝和性能特點(diǎn)、常用金屬材料等基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，能夠根據(jù)零件工作條件和失效方式，合理選用工程材料、正確制定加工工藝路線，提高學(xué)生綜合工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、綜合分析和解決實(shí)際問題的能力，將有助于實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)目標(biāo)。該課程涵蓋工程力學(xué)、金屬學(xué)、熱處理原理與工藝、金屬材料、非金屬材料等多門學(xué)科，概念眾多而且抽象、圖表及組織照片多，龐雜的課程內(nèi)容與有限的授課學(xué)時(shí)形成鮮明反差，給教師教學(xué)以及學(xué)生學(xué)習(xí)帶來了困難。

考慮到機(jī)械工程材料課程的教學(xué)現(xiàn)狀，在提高學(xué)生工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的教學(xué)宗旨指導(dǎo)下，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式等方面進(jìn)行改革，在學(xué)生熟練掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力、開創(chuàng)性思維和創(chuàng)新能力。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀

機(jī)械工程材料課程具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，在體現(xiàn)知識(shí)綜合性和實(shí)用性的同時(shí)，也強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力、綜合分析和解決生產(chǎn)實(shí)踐問題的能力。同時(shí)，機(jī)械類專業(yè)學(xué)生對機(jī)械工程材料基本知識(shí)的掌握程度在其從事機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造等相關(guān)工作時(shí)起著舉足輕重的作用。但目前的教學(xué)體系在一定程度上忽視了學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力、開創(chuàng)性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

首先，現(xiàn)有課程內(nèi)容體系注重知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性，傾向于材料結(jié)構(gòu)、成份、組織形態(tài)等抽象理論的研究和論述，而對材料性能特點(diǎn)、適合范圍及選材原則等與工程實(shí)際應(yīng)用密切聯(lián)系的知識(shí)則講授較少，不能真正培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。此外，諸如材料結(jié)構(gòu)、材料結(jié)晶、材料應(yīng)用等內(nèi)容間缺乏有機(jī)聯(lián)系，不利于學(xué)生理解、記憶和掌握。

其次，囿于課時(shí)安排，缺少學(xué)生自主的研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容和訓(xùn)練環(huán)節(jié)。教師采用傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方法，單方面講授理論知識(shí)，學(xué)生只是被動(dòng)地接受所學(xué)知識(shí)，不能主動(dòng)參與到教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果不理想、創(chuàng)新能力培養(yǎng)欠佳。

再次，教學(xué)活動(dòng)側(cè)重理論知識(shí)的講解，與工程實(shí)踐結(jié)合不緊密，缺乏能夠體現(xiàn)能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)置，造成學(xué)生死學(xué)課本知識(shí)點(diǎn)、不會(huì)靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的問題，不能真正實(shí)現(xiàn)提高綜合分析和解決生產(chǎn)實(shí)踐問題能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

最后，在教學(xué)過程中，由于忽視案例教學(xué)、問題教學(xué)等教學(xué)方式以及先進(jìn)教學(xué)手段的應(yīng)用，導(dǎo)致課堂氣氛沉悶、教學(xué)信息量較少、教學(xué)效果欠佳。

二、課程教學(xué)改革

為了在規(guī)定教學(xué)課時(shí)內(nèi)提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，盡快適應(yīng)制造業(yè)的發(fā)展需求，有必要對機(jī)械工程材料課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式等進(jìn)行必要的改革。

（一）圍繞能力培養(yǎng)要求，合理選擇教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)對本課程的要求，考慮機(jī)械類專業(yè)學(xué)生就業(yè)領(lǐng)域以及授課學(xué)時(shí)限制，在教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)性和實(shí)踐應(yīng)用性并重的前提下，確定教學(xué)內(nèi)容和重要的知識(shí)點(diǎn)，合理安排理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。在合理安排培養(yǎng)目標(biāo)所要求的基本知識(shí)點(diǎn)以外，在“能力”培養(yǎng)上應(yīng)有所突破，如結(jié)合社會(huì)發(fā)展和行業(yè)需求重點(diǎn)講授材料的選用舉例、工藝路線分析以及與生產(chǎn)實(shí)際緊密融合的綜合應(yīng)用等方面的內(nèi)容；在滿足基礎(chǔ)理論前提下，淡化某些理論內(nèi)容（如材料結(jié)構(gòu)一章中的晶向指數(shù)以及晶面指數(shù)求法等）。

加強(qiáng)與實(shí)踐密切聯(lián)系的內(nèi)容，對已有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和更新，增設(shè)在知識(shí)掌握、實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面有重要作用的綜合型、設(shè)計(jì)型、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，從而提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用能力，達(dá)到提高“能力”培養(yǎng)的目標(biāo)。

（二）改革教學(xué)手段和教學(xué)方法，提高課程教學(xué)質(zhì)量

機(jī)械工程材料課程涉及領(lǐng)域廣、概念多、知識(shí)抽象，為提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，需要根據(jù)課程特點(diǎn)，采用先進(jìn)的教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)方法，以材料成分、工藝方法、組織形態(tài)、性能特點(diǎn)、應(yīng)用范圍為主線，把貌似孤立的內(nèi)容有機(jī)地聯(lián)系起來，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握。

1.充分利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，豐富教學(xué)手段。除了利用傳統(tǒng)的黑板板書之外，還需合理運(yùn)用多媒體教學(xué)素材，其有助于抽象概念形象化、微觀物體宏觀化、不可見現(xiàn)象可見化、復(fù)雜過程簡單化、枯燥知識(shí)生動(dòng)化。尤其對于晶體結(jié)構(gòu)、合金結(jié)晶、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)等學(xué)生難以理解而老師又難以講解的抽象內(nèi)容，通過多媒體組織教學(xué)，可以增加課堂教學(xué)的信息量，提高教學(xué)效果。在講授鋼的熱處理工藝等知識(shí)時(shí)，輔助播放平時(shí)所搜集的企業(yè)實(shí)際熱處理過程錄像，使課程內(nèi)容具有真實(shí)感，便于學(xué)生記憶和掌握。

此外，充分利用校園網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行知識(shí)的補(bǔ)充和課后答疑，強(qiáng)化課后知識(shí)復(fù)習(xí)，補(bǔ)充課外知識(shí)，拓寬學(xué)生知識(shí)面，加強(qiáng)師生之間的交流。

2.緊密聯(lián)系實(shí)際，引入實(shí)例豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。通過援引身邊現(xiàn)象和問題引導(dǎo)和啟發(fā)，使學(xué)生愉快地接受、掌握新知識(shí)。例如，在介紹中華民族在材料發(fā)展方面所做的貢獻(xiàn)時(shí)，列舉秦始皇兵馬俑二號(hào)坑出土的青銅劍，介紹其不可思議的鉻鹽氧化處理工藝（該工藝是德國于1937年發(fā)明并申請專利，而且只有在比較復(fù)雜的設(shè)備和工藝流程下才能實(shí)現(xiàn)）及令人瞠目結(jié)舌的韌性（青銅劍被陶俑壓彎超過45°，當(dāng)陶俑移去后依然能夠反彈平直、自然還原），激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為隨后的課程教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。