機械工程材料課程教學(xué)改革探索

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摘要隨著我國經(jīng)濟(jì)和工業(yè)發(fā)展的深入，社會對應(yīng)用型人才的需求大量增加。本文針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，在分析現(xiàn)有教學(xué)問題后，提出了以實驗主導(dǎo)教學(xué)，增加實踐課時，提高學(xué)生重視程度，協(xié)同全培養(yǎng)環(huán)節(jié)，全方位改進(jìn)培養(yǎng)過程，提升學(xué)生應(yīng)用能力的教學(xué)改革建議。

關(guān)鍵詞應(yīng)用型人才機械工程材料教學(xué)改革

1引言

建設(shè)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的本科高校已成為國家的一項中長期教育戰(zhàn)略[2]。我國高等教育一系列普及化政策的實施，促使一部分高校及專業(yè)由基礎(chǔ)研究型人才培養(yǎng)向?qū)I(yè)技術(shù)型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型[3]。社會需要的是具有綜合實踐能力的、具備創(chuàng)新精神的“應(yīng)用型人才”[4]。應(yīng)用型本科教育應(yīng)重視實踐教學(xué)、強化知識應(yīng)用，在滿足應(yīng)用人才需求、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、推動高等教育大眾化等方面發(fā)揮重要作用[2]。2015年10月21日，教育部、國家發(fā)展改革委和財政部聯(lián)合出臺的“教育部關(guān)于本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見”，要求有條件、有意愿的試點高校率先探索應(yīng)用型發(fā)展模式。在這種新形勢下，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、改進(jìn)教學(xué)策略勢在必行。應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)最終是落實到課程層面，為保證人才培養(yǎng)的質(zhì)量，必須要實施有效教學(xué)。有效教學(xué)要促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識和基本能力的提高，促進(jìn)學(xué)生思考問題、解決問題能力的提高，使教學(xué)活動結(jié)果與預(yù)期教學(xué)目標(biāo)一致[5]。機械工程材料課程中的知識是設(shè)計機械產(chǎn)品和制造機械產(chǎn)品過程中必須具備的專業(yè)基礎(chǔ)知識。傳統(tǒng)的機械工程材料教學(xué)模式主要以教師為主導(dǎo)，注重講授機械工程材料理論知識，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置簡單，沒有跟其他培養(yǎng)環(huán)節(jié)相互呼應(yīng)，形成由點及面的教學(xué)效果。在教學(xué)過程中忽略了學(xué)生的主體地位，不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，導(dǎo)致學(xué)生對理論知識理解不透徹，實踐能力缺乏。為達(dá)到應(yīng)用型本科對人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合機械設(shè)計和制造行業(yè)對工程材料知識的需求，對機制專業(yè)機械工程材料課程的教學(xué)改革進(jìn)行一些探索，以提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)用結(jié)合，滿足社會對應(yīng)用型人才的需要。

2教學(xué)存在的問題

2.1教學(xué)內(nèi)容偏理論化

機械工程材料課程的教學(xué)特點是“偏理論、輕實踐”[6]，而且抽象難理解的知識較多，概念性的知識多[7]。以機械工業(yè)出版社出版的王章忠老師的《機械工程材料》教材為例[8]，教學(xué)知識點中，純理論型知識點占比非常高。而且絕大多數(shù)學(xué)校又存在重視課堂教學(xué)、輕視實驗教學(xué)的現(xiàn)象，這就很難讓學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化成應(yīng)用能力。

2.2學(xué)生重視程度不夠

對于本科機械專業(yè)畢業(yè)生，培養(yǎng)方案中都規(guī)定畢業(yè)生應(yīng)獲得應(yīng)用機械工程的基本理論和方法，設(shè)計滿足特定需求的機械系統(tǒng)的能力和制定機械制造工藝的能力。那么要獲得設(shè)計和制造的能力，就必須應(yīng)用好機械工程材料課程中的相關(guān)知識。要具備基本機械設(shè)計能力必須將機械工程材料作為基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)。機械工程材料中介紹的各種工程材料是設(shè)計的前提和基礎(chǔ)，可以指導(dǎo)設(shè)計人員在設(shè)計中合理地選擇材料，完成出色的設(shè)計。如果不能熟練掌握機械工程材料中選擇材料的相關(guān)知識，那么機械結(jié)構(gòu)設(shè)計將僅僅只是理論圖紙狀態(tài)，無法面向?qū)嶋H應(yīng)用。要具備機械制造的能力也必須掌握機械工程材料課程中的相關(guān)知識。在設(shè)計制造工藝過程中，如果不能熟練運用熱處理工藝，那么制造出的機械零部件將無法滿足使用過程中的機械性能要求，將出現(xiàn)無法使用或者過早失效的情況。由此可見，機械工程材料課程中的知識對于機械專業(yè)畢業(yè)生的設(shè)計和制造應(yīng)用能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。但在實際教學(xué)過程中，本課程往往得不到學(xué)生的重視，導(dǎo)致畢業(yè)生合理選料和制定熱處理工藝的能力欠缺，無法培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的設(shè)計和制造能力。

2.3培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)標(biāo)率低

從應(yīng)用能力角度來看，機械工程材料課程的培養(yǎng)目標(biāo)主要有兩個，其一是在機械設(shè)計過程中能夠合理選擇材料，其二是在機械制造過程中能夠合理安排熱處理工藝。從課程的知識結(jié)構(gòu)中，可以發(fā)現(xiàn)這兩個應(yīng)用能力是在從理論到實踐的循序漸進(jìn)的過程中培養(yǎng)的。但是材料學(xué)的理論概念較多，而且抽象，往往造成大部分授課時間都在介紹理論，總結(jié)提升應(yīng)用能力的課時較少，導(dǎo)致主次不分。這樣就使得學(xué)生學(xué)完本門課程后，應(yīng)用能力缺乏，無法實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標(biāo)。

3教學(xué)改進(jìn)的措施

3.1加強實踐環(huán)節(jié)教學(xué)

3.1.1實驗主導(dǎo)教學(xué)

開展以實驗為主導(dǎo)的教學(xué)，可以將課堂搬到實驗室。設(shè)計幾個典型的實驗將課程所有知識點涵蓋其中。理論知識講解前先進(jìn)行實驗，在分析實驗結(jié)果時引出理論知識來進(jìn)行解釋。這樣從實踐到理論的逆向?qū)W習(xí)方式，可以讓學(xué)生將更多的注意力放在實踐和應(yīng)用上，提升實踐應(yīng)用能力。

3.1.2增加實踐課時

應(yīng)用型人才培養(yǎng)重在應(yīng)用。因此，應(yīng)當(dāng)破除以理論講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)觀念，增加實踐課時。通過增加實踐教學(xué)，也讓學(xué)生從思想上重視本課程的實踐應(yīng)用，提升知識應(yīng)用的能力。通過增加實踐教學(xué)，也就增加了本課程應(yīng)用型知識點在學(xué)生課時中出現(xiàn)的比例和頻次，能讓學(xué)生更好地理解和記憶應(yīng)用型知識點。

3.2協(xié)同全培養(yǎng)環(huán)節(jié)提升應(yīng)用能力

3.2.1協(xié)同學(xué)科導(dǎo)論

在大一新生的學(xué)科導(dǎo)論中注入本門課程。讓學(xué)生從進(jìn)校就開始重視材料應(yīng)用在機械設(shè)計和制造中的重要性。要讓學(xué)生意識到如果學(xué)不好本課程中的合理選材、合理安排熱處理工藝的相關(guān)知識點，是沒辦法完成機械設(shè)計和制造工作的。

3.2.2協(xié)同課程設(shè)計

在其他課程的課程設(shè)計中要強化本課程知識點的應(yīng)用，形成由點及面的知識應(yīng)用效果。例如“機械設(shè)計課程設(shè)計”中，要強化本課程的應(yīng)用，在考核時用看學(xué)生選材是否合理，多問問學(xué)生為什么選擇這種材料來實現(xiàn)設(shè)計。只有這樣學(xué)生才能學(xué)得牢用得好，才能到達(dá)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.3協(xié)同畢業(yè)設(shè)計

在做畢業(yè)設(shè)計時更要強化工程材料知識應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師應(yīng)該要求學(xué)生在設(shè)計說明書中闡明其選材的依據(jù)。如果需要安排制造工藝路線的，指導(dǎo)老師也應(yīng)該要求學(xué)生在設(shè)計說明書中給出熱處理工藝設(shè)計的依據(jù)。

4結(jié)語

應(yīng)用型機械工程材料課程教學(xué)改革不是單方面的改變就可以收到效果，應(yīng)該由點及面，立體式全方位地進(jìn)行布局安排。應(yīng)采取實驗主導(dǎo)教學(xué)，增加實踐課時，減少理論教學(xué)占比，提高學(xué)生重視程度，協(xié)同全過程培養(yǎng)環(huán)節(jié)，通過全方位改進(jìn)教學(xué)提升學(xué)生的應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)

[1]張春月,王偉.德國應(yīng)用科技大學(xué)的人才培養(yǎng)模式及對我們的啟示[J].中國成人教育,2018,20(12):107-111.

[2]趙亞忠,馮慶東,解芳.應(yīng)用型本科力學(xué)課程教學(xué)研究與改革[J].輕工科技,2019,35(2):177-179.

作者：熊巍 李玉梅 梅華平 陳宗濤 徐剛 盛繼群 徐攀 單位：湖北工程學(xué)院機械工程學(xué)院