機械工程材料課程教學改革探索
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摘要隨著我國經濟和工業(yè)發(fā)展的深入，社會對應用型人才的需求大量增加。本文針對應用型人才培養(yǎng)的需求，在分析現有教學問題后，提出了以實驗主導教學，增加實踐課時，提高學生重視程度，協(xié)同全培養(yǎng)環(huán)節(jié)，全方位改進培養(yǎng)過程，提升學生應用能力的教學改革建議。
1引言
建設以培養(yǎng)應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)由基礎研究型人才培養(yǎng)向專業(yè)技術型人才培養(yǎng)轉型[3]。社會需要的是具有綜合實踐能力的、具備創(chuàng)新精神的“應用型人才”[4]。應用型本科教育應重視實踐教學、強化知識應用，在滿足應用人才需求、促進經濟發(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“教育部關于本科高校向應用型轉變的指導意見”，要求有條件、有意愿的試點高校率先探索應用型發(fā)展模式。在這種新形勢下，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、改進教學策略勢在必行。應用型人才培養(yǎng)的教學目標最終是落實到課程層面，為保證人才培養(yǎng)的質量，必須要實施有效教學。有效教學要促進學生基礎知識和基本能力的提高，促進學生思考問題、解決問題能力的提高，使教學活動結果與預期教學目標一致[5]。機械工程材料課程中的知識是設計機械產品和制造機械產品過程中必須具備的專業(yè)基礎知識。傳統(tǒng)的機械工程材料教學模式主要以教師為主導，注重講授機械工程材料理論知識，實踐教學環(huán)節(jié)設置簡單，沒有跟其他培養(yǎng)環(huán)節(jié)相互呼應，形成由點及面的教學效果。在教學過程中忽略了學生的主體地位，不能發(fā)揮學生的主觀能動性，導致學生對理論知識理解不透徹，實踐能力缺乏。為達到應用型本科對人才培養(yǎng)的要求，結合機械設計和制造行業(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改革進行一些探索，以提高教學質量，促進學用結合，滿足社會對應用型人才的需要。
2教學存在的問題
2.1教學內容偏理論化
機械工程材料課程的教學特點是“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]，教學知識點中，純理論型知識點占比非常高。而且絕大多數學校又存在重視課堂教學、輕視實驗教學的現象，這就很難讓學生將知識轉化成應用能力。
2.2學生重視程度不夠
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)生應獲得應用機械工程的基本理論和方法，設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。那么要獲得設計和制造的能力，就必須應用好機械工程材料課程中的相關知識。要具備基本機械設計能力必須將機械工程材料作為基礎課程學習。機械工程材料中介紹的各種工程材料是設計的前提和基礎，可以指導設計人員在設計中合理地選擇材料，完成出色的設計。如果不能熟練掌握機械工程材料中選擇材料的相關知識，那么機械結構設計將僅僅只是理論圖紙狀態(tài)，無法面向實際應用。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知識。在設計制造工藝過程中，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)生的設計和制造應用能力的培養(yǎng)至關重要。但在實際教學過程中，本課程往往得不到學生的重視，導致畢業(yè)生合理選料和制定熱處理工藝的能力欠缺，無法培養(yǎng)學生應有的設計和制造能力。
2.3培養(yǎng)目標達標率低
從應用能力角度來看，機械工程材料課程的培養(yǎng)目標主要有兩個，其一是在機械設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。從課程的知識結構中，可以發(fā)現這兩個應用能力是在從理論到實踐的循序漸進的過程中培養(yǎng)的。但是材料學的理論概念較多，而且抽象，往往造成大部分授課時間都在介紹理論，總結提升應用能力的課時較少，導致主次不分。這樣就使得學生學完本門課程后，應用能力缺乏，無法實現課程培養(yǎng)目標。
3教學改進的措施
3.1加強實踐環(huán)節(jié)教學
3.1.1實驗主導教學
開展以實驗為主導的教學，可以將課堂搬到實驗室。設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行實驗，在分析實驗結果時引出理論知識來進行解釋。這樣從實踐到理論的逆向學習方式，可以讓學生將更多的注意力放在實踐和應用上，提升實踐應用能力。
3.1.2增加實踐課時
應用型人才培養(yǎng)重在應用。因此，應當破除以理論講授為主的傳統(tǒng)教學觀念，增加實踐課時。通過增加實踐教學，也讓學生從思想上重視本課程的實踐應用，提升知識應用的能力。通過增加實踐教學，也就增加了本課程應用型知識點在學生課時中出現的比例和頻次，能讓學生更好地理解和記憶應用型知識點。
3.2協(xié)同全培養(yǎng)環(huán)節(jié)提升應用能力
3.2.1協(xié)同學科導論
在大一新生的學科導論中注入本門課程。讓學生從進校就開始重視材料應用在機械設計和制造中的重要性。要讓學生意識到如果學不好本課程中的合理選材、合理安排熱處理工藝的相關知識點，是沒辦法完成機械設計和制造工作的。
3.2.2協(xié)同課程設計
在其他課程的課程設計中要強化本課程知識點的應用，形成由點及面的知識應用效果。例如“機械設計課程設計”中，要強化本課程的應用，在考核時用看學生選材是否合理，多問問學生為什么選擇這種材料來實現設計。只有這樣學生才能學得牢用得好，才能到達應用型人才的培養(yǎng)標準。
3.2.3協(xié)同畢業(yè)設計
在做畢業(yè)設計時更要強化工程材料知識應用。畢業(yè)設計指導老師應該要求學生在設計說明書中闡明其選材的依據。如果需要安排制造工藝路線的，指導老師也應該要求學生在設計說明書中給出熱處理工藝設計的依據。
4結語
應用型機械工程材料課程教學改革不是單方面的改變就可以收到效果，應該由點及面，立體式全方位地進行布局安排。應采取實驗主導教學，增加實踐課時，減少理論教學占比，提高學生重視程度，協(xié)同全過程培養(yǎng)環(huán)節(jié)，通過全方位改進教學提升學生的應用能力。
參考文獻
[1]張春月,王偉.德國應用科技大學的人才培養(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.應用型本科力學課程教學研究與改革[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：湖北工程學院機械工程學院
