楊星星　高瑞梅　錢茹

摘 要： 作者鑒于獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合《工程材料及熱處理》課程性質(zhì)和特點(diǎn)，針對課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等進(jìn)行了改革與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞： 應(yīng)用型人才 《工程材料及熱處理》 課程教學(xué)

《工程材料及熱處理》課程是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生了解和掌握各種金屬材料的內(nèi)部組織與性能之間的關(guān)系，根據(jù)用途選擇合適的材料和合理的熱處理工藝。該課程的特點(diǎn)是內(nèi)容繁雜、原理概念多，學(xué)生普遍感到枯燥無味、難以理解。同時，有限的學(xué)時和繁多的課程內(nèi)容形成強(qiáng)烈反差，給教學(xué)帶來困難，學(xué)生普遍反映課堂信息量大，課后難以及時消化[1]-[3]。針對工程材料及熱處理課程內(nèi)容多且課時少的特點(diǎn)，在“突出應(yīng)用、培養(yǎng)工程能力”的教學(xué)理念指導(dǎo)下，通過合理整合教學(xué)內(nèi)容，并采用多元化教學(xué)方法、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及多樣化考核方法等措施，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

我校開設(shè)的《工程材料及熱處理》課程總共48學(xué)時，其中課堂授課44學(xué)時，由于教學(xué)課時有限，必須在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行整合優(yōu)化，突出一個教學(xué)主線。整個教學(xué)內(nèi)容以金屬材料的成分、工藝、組織結(jié)構(gòu)、性能、選材及應(yīng)用為主線，層層展開，由淺入深，循序漸進(jìn)，既保證學(xué)科知識的系統(tǒng)性和完整性，又突出知識的實(shí)踐性。通過改革優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，建立以學(xué)生為本，突出應(yīng)用、注重工程背景和能力培養(yǎng)的教學(xué)理念。

課程始終貫穿材料的成分-組織-工藝-性能之間的關(guān)系這條主線。以性能為起點(diǎn)，分別講授成分、組織和工藝對性能的影響，最后通過學(xué)習(xí)鐵碳合金相圖和過冷奧氏體冷卻曲線，綜合講解成分、組織、工藝與性能間的關(guān)系，讓學(xué)生牢固掌握“材料的性能取決于其成分、組織和工藝”的觀點(diǎn)，這樣就變分散為集中，變模糊為清晰，有利于學(xué)生建立完整體系的概念，保證教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性[4]。同時，根據(jù)具體應(yīng)用技能培養(yǎng)要求，在教學(xué)內(nèi)容上做如下調(diào)整：在“材料的力學(xué)性能”部分，刪除材料的物理性能等內(nèi)容，突出硬度測量對于金屬材料性能指標(biāo)測定的重要性；在“金屬晶體結(jié)構(gòu)”部分，刪除立方晶系的晶面和晶向的表示方法，突出晶體內(nèi)部常見的主要缺陷及引起缺陷的主要原因；在“金屬的塑性變形”部分，突出講解熱加工的三個主要過程為后續(xù)熱處理做好鋪墊；在“鐵碳合金”部分，突出組織相圖的不同，主要針對共析鋼部分的理解和掌握，對于其合金的結(jié)晶詳細(xì)過程不做過高要求，此部分內(nèi)容抽象，難以理解，針對應(yīng)用型培養(yǎng)的目標(biāo)，側(cè)重結(jié)晶完成室溫組織對性能的影響；在“熱處理”部分針對機(jī)械不同專業(yè)方向用鋼要求有所側(cè)重的講解常用鋼種；由于課時限制，對于“有色金屬及其合金”及“非金屬材料”部分內(nèi)容作為課后自主學(xué)習(xí)部分，僅給出自主學(xué)習(xí)提綱和思考題，不做課堂講解。

為了培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，使課程內(nèi)容與工程實(shí)踐相結(jié)合，挖掘在實(shí)際生產(chǎn)中的相關(guān)案例，利用暑期實(shí)踐機(jī)會，通過與企業(yè)合作，獲得大量生產(chǎn)中的案例。豐富與后續(xù)課程、畢業(yè)設(shè)計及工程應(yīng)用密切相關(guān)的內(nèi)容，如鋼的熱處理原理和工藝、合金鋼的分類及熱處理工藝等，增強(qiáng)學(xué)生對這些內(nèi)容重點(diǎn)與難點(diǎn)問題的理解和掌握，夯實(shí)工程材料理論基礎(chǔ)。結(jié)合生產(chǎn)中的具體零件，在分析零件的工作條件、失效形式及對零件性能要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行選材，制定加工工藝路線。這對培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力大有益處，為他們將來從事機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)加工打下良好的基礎(chǔ)[5]。

2.教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)教學(xué)方法是以教師、書本、課堂為中心的應(yīng)試教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動性不高、學(xué)習(xí)效果差[6]-[8]。因此，在教學(xué)中應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采用啟發(fā)式、導(dǎo)入式、討論式、案例式等多種形式的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生思考分析各類問題，使學(xué)生由被動地單向接受知識轉(zhuǎn)為主動地探索知識。在教學(xué)過程中可預(yù)先設(shè)置一些問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和學(xué)習(xí)，通過列舉貼近生活的具體案例講述教學(xué)內(nèi)容。例如在講解回火的重要性時，列舉工程實(shí)踐中的具體例子，螺帽淬火后不回火，擠壓開裂了，為什么？彈簧淬火后不回火，變得硬脆沒有任何彈性，為什么？先把問題拋給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自己思考原因，鼓勵學(xué)生進(jìn)行各種猜測，對于錯誤的答案給予贊賞，因?yàn)殄e誤答案是經(jīng)過思考后才得到的，鼓勵學(xué)生多思考，這樣才會有更深刻的對比，更有利于正確答案的理解。案例式教學(xué)方法和啟發(fā)引入式教學(xué)方法互相促進(jìn)，有利于課堂氣氛的調(diào)動?？梢蕴岢鲆恍┕に嚪桨?，互相討論，讓學(xué)生在討論中學(xué)習(xí)，加深對知識的理解。

3.結(jié)合工程的實(shí)踐教學(xué)

在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生多老師少儀器少，針對這種情況，在實(shí)驗(yàn)過程中讓學(xué)生幫助老師指導(dǎo)[9]。選拔表現(xiàn)活躍的學(xué)生做組長，實(shí)驗(yàn)前讓組長幫助教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，提前熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、學(xué)會實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作及使用注意事項(xiàng)；實(shí)驗(yàn)時，組長協(xié)助教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題等。如果遇到組長解決不了的問題，教師再集中指導(dǎo)，這樣在一定程度上降低了教師的工作量，及時地解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生正確操作、觀察、分析，得出正確的結(jié)論，保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

另外，不局限于大綱所規(guī)定的四學(xué)時實(shí)驗(yàn)，設(shè)計創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在對所研究問題進(jìn)行充分思考后，自己設(shè)計出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，并通過具體的實(shí)驗(yàn)操作、試驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理分析及試驗(yàn)報告的編寫等環(huán)節(jié)，得到一次全面的系統(tǒng)的訓(xùn)練。鼓勵學(xué)生自己解決工程實(shí)踐問題，積極參加大學(xué)生創(chuàng)新大賽，知識應(yīng)用于實(shí)踐。

4.教學(xué)網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)

利用網(wǎng)絡(luò)平臺給課程提供的強(qiáng)大支持，將課程介紹、課程特色、課件與教案、互動教學(xué)、立體化教學(xué)資源等資源上網(wǎng)，其中在立體化教學(xué)資源模塊內(nèi)，內(nèi)容多樣化，可包含圖書資源、網(wǎng)絡(luò)資源、實(shí)驗(yàn)錄像、各章練習(xí)題、材料創(chuàng)新漫談、課程實(shí)踐與創(chuàng)新、仿真題庫、實(shí)驗(yàn)動畫、教學(xué)案例等內(nèi)容。使課程的知識體系延伸，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享。在教學(xué)方式上突破傳統(tǒng)時空的限制，學(xué)習(xí)者可以通過對平臺內(nèi)容的瀏覽自主學(xué)習(xí)，隨時隨地對課程內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，同時實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享。通過網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建圖文并茂、動靜結(jié)合、聲情融會的教學(xué)環(huán)境，將復(fù)雜、抽象、難以理解的內(nèi)容變得簡單、具體和形象，充分激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情，優(yōu)化教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量。

5.考核方式的改革

以往該門課程的考核內(nèi)容、形式單一，主要包括平時成績和期末考試兩大部分。而考試題目則主要由名詞解釋、填空、選擇、簡答等組成。由于該門課計算題較少，主要是原理闡述和性能的分析。這種考核模式，常常會導(dǎo)致部分學(xué)生不注重平時學(xué)習(xí)，僅靠考前突擊、死記硬背，有時僥幸還能取得不錯的成績，但其實(shí)并未真正理解和掌握，未能達(dá)到該門課對學(xué)生的要求。將“結(jié)果性”考核變?yōu)椤斑^程性”考核，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，增加課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課堂討論的成績比重，評定最終成績。課程期末考試成績占50%，實(shí)驗(yàn)成績占20%，平時作業(yè)占10%，課堂討論占20%。更注重學(xué)生平時知識的積累，所學(xué)知識的靈活運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)操作能力的提高，達(dá)到增強(qiáng)教學(xué)效果和提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

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