胡新軍 馬小燕 李秀蘭 陳滿驕 田建平
摘 要:“機械工程材料”是機械類學生必學的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,對培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和實踐能力具有重要作用。本文分析了“機械工程材料”課程教學中存在的問題,提出了教學內(nèi)容的優(yōu)化、理論和實踐的有機結(jié)合和多元化的教學方式等課程教學改革措施,提高了學生的學習興趣和實踐能力。
關(guān)鍵詞:機械工程材料 課程改革 教學方式
1 引言
“機械工程材料”課程目標是使學生了解工程材料常見牌號、基本性能,掌握材料基本加工工藝以及材料成分、組織結(jié)構(gòu)、性能之間的關(guān)系,為機械零部件設(shè)計選材打下基礎(chǔ),對于后續(xù)專業(yè)知識和技能的掌握具有至關(guān)重要的作用。隨著社會發(fā)展和科學技術(shù)的不斷進步,傳統(tǒng)的“機械工程材料”教學已經(jīng)不能滿足實際需要,課程教學存在著一些問題,如課程內(nèi)容過于單一、理論與實踐脫節(jié)等,這不僅限制了學生的學習效果,也影響了課程教學的效果和質(zhì)量。因此,對于“機械工程材料”課程的教學改革已經(jīng)迫在眉睫。因此,本論文旨在探討“機械工程材料”課程改革的必要性與可能性,提出相關(guān)的課程改革方案,以期為“機械工程材料”課程的教學質(zhì)量提升提供一些有益的思路和建議。
2 課程教學研究現(xiàn)狀及問題
2.1 教學內(nèi)容陳舊老化
隨著科技進步和社會的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)材料在應(yīng)用中存在弊端和局限性凸顯,已無法滿足現(xiàn)代機械工程的需求,新型材料不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用范圍逐漸擴大。在現(xiàn)有的“機械工程材料”課程體系中,很多內(nèi)容相對陳舊,沒有及時更新,與當前的工程實踐和市場需求脫節(jié),難以滿足學生學習和應(yīng)用的需求。如目前“機械工程材料”課程的教學內(nèi)容主要圍繞著金屬材料的知識進行講解,對無機材料、高分子材料、復(fù)合材料等方面的知識涉及較少,然而在實際的工程應(yīng)用的新型材料中,大量選用非金屬材料,使得學生的學到的知識與實際應(yīng)用脫鉤。課程缺乏新型材料的研究成果和應(yīng)用案例,新型材料得到廣泛的應(yīng)用,原有“機械工程材料”課程中未更新這些新的研究成果和應(yīng)用案例,使學生對新型材料的了解和應(yīng)用認知程度降低。同時理論知識過于抽象,當前的“機械工程材料”課程教學內(nèi)容以理論知識為主,但這些理論知識大多數(shù)過于抽象,與實際應(yīng)用脫節(jié),無法引導(dǎo)學生掌握實際應(yīng)用中的問題解決方法。例如,學生學習了大量的材料的力學性質(zhì)、物理性質(zhì)和化學性質(zhì)等理論知識,但卻無法應(yīng)用于實際材料的選擇和設(shè)計中。這種單一的教學內(nèi)容不能夠滿足學生的學習需求,也難以滿足現(xiàn)代機械工程的需求。
2.2 重理論輕實踐
“機械工程材料”課程教學主要以理論講解為主,實踐環(huán)節(jié)較少,缺乏與實際應(yīng)用場景的結(jié)合。學生在學習了大量的理論知識后,往往只是停留在理論上,缺乏實際操作能力。而實際操作能力又是機械工程師的核心競爭力之一,這導(dǎo)致學生在實際工作中遇到問題時無法進行有效的解決。講授理論知識和實踐操作通常是分開進行的,這種做法導(dǎo)致理論和實踐脫節(jié)、理論知識易學易忘的問題,同時基礎(chǔ)理論知識多,教學過程中易使學生產(chǎn)生浮躁、厭學心理,不能滿足不同學生的需求和興趣,也無法讓學生獲得更廣泛的材料應(yīng)用知識和技能,例如在講授材料的熱處理方法時,只從理論上講解熱處理工藝流程、材料生成的組織結(jié)構(gòu)和性能,未能把實際的應(yīng)用和實踐結(jié)合起來,學生對熱處理工藝理解不透徹,后續(xù)無法實際應(yīng)用。因此,學生難以將所學的理論知識和實踐操作相結(jié)合,不能真正理解和掌握“機械工程材料”相關(guān)的知識和技能。
2.3 教學方法單一落后
黨的二十大報告中指出“培養(yǎng)造就大批德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才,是國家和民族長遠發(fā)展大計”,新時期對于高素質(zhì)人才的培養(yǎng)提出了更高標準,要求學生在獲取基礎(chǔ)知識、基本能力的基礎(chǔ)上,提高自主思考問題、解決問題的能力。當前“機械工程材料”課程的教學方法比較單一,主要以傳統(tǒng)的講授方式為主,缺乏互動性和參與性,難以激發(fā)學生的學習熱情和主動性。案例分析是一種非常有效的教學方法,可以幫助學生將理論知識與實際問題相結(jié)合?!皺C械工程材料”課程在教學中往往缺乏實際案例的引入和分析,導(dǎo)致學生的理論學習難以應(yīng)用到實際問題的解決中。同時“機械工程材料”課程涉及到許多實際應(yīng)用的問題,然而,目前教學方法的單一導(dǎo)致實踐環(huán)節(jié)不足,學生無法真正地了解材料的性能和特點。同時,缺乏多元化的教學方法也使得“機械工程材料”課程教學的效果和質(zhì)量得不到提升。
3 課程教學內(nèi)容與方法的改革
3.1 課程內(nèi)容的優(yōu)化與更新
為了提高“機械工程材料”課程的教學質(zhì)量,需要對課程內(nèi)容進行更新和豐富。立德樹人是新時代高等教育的根本任務(wù),高校不僅要培養(yǎng)專業(yè)知識過硬的技術(shù)人才,更應(yīng)注重培養(yǎng)有愛國主義情懷、有民族復(fù)興擔當?shù)臅r代新人。將思政教育融入“機械工程材料”課程教學中,有助于培養(yǎng)全面發(fā)展的社會主義建設(shè)人才。傳統(tǒng)的“機械工程材料”課程大多是以材料的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和機械性質(zhì)為主要內(nèi)容進行講授,而新的課程應(yīng)該將材料的制備、加工、應(yīng)用和檢測等方面也加入進來,同時將“機械工程材料”與其他學科進行交叉,如材料物理、材料化學、機械設(shè)計、工業(yè)設(shè)計等,讓學生在學習材料的基本概念和性能的同時,了解相關(guān)學科的知識和技能。這樣不僅能夠提高學生的實踐能力,還能夠更好地滿足行業(yè)對于工程技術(shù)人員的需求。對于“機械工程材料”課程的內(nèi)容更新,還需要緊密結(jié)合工程實際,將新材料、新工藝、新技術(shù)等內(nèi)容納入課程中,以便使學生更好地掌握新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢,在教學中增加國際化的視角,介紹國際前沿的研究成果和應(yīng)用技術(shù),培養(yǎng)學生的國際化視野和創(chuàng)新意識。同時,對于材料的設(shè)計、選擇、優(yōu)化等方面也應(yīng)該納入課程中,讓學生更好地掌握材料的應(yīng)用與研究。
3.2 理論與實踐的有機結(jié)合
課程理論是指課程教學內(nèi)容的基本原則、理念、方法和標準等,是課程教學的理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想。而教學實踐則是指課程理論在具體的教學活動中的應(yīng)用和體現(xiàn),是課程教學的實際操作和檢驗。在傳統(tǒng)的“機械工程材料”課程中,理論教學和實踐教學往往是分開的,學生只能在實驗課程中接觸到材料的實際操作,而在理論課程中只能聽講授老師的講解。這種教學方法存在理論脫離實踐的問題,學生難以理解理論知識的具體應(yīng)用,無法形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。因此,“機械工程材料”課程的教學應(yīng)該注重理論與實踐的有機結(jié)合,將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合,通過案例分析、實際工程項目等方式將材料理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合,從而使學生更好地掌握材料的實際應(yīng)用。
3.3 多元化的教學方法
除了課程內(nèi)容的更新與豐富以及理論與實踐的有機結(jié)合,“機械工程材料”課程的教學方法也需要進行改革,以更好地培養(yǎng)學生的綜合能力和實際操作能力。當前,“機械工程材料”課程的教學方法主要以傳統(tǒng)的教學模式為主,如板書講解、PPT演示、講解視頻等,缺乏互動性和靈活性,不能滿足學生多元化的學習需求。為此,“機械工程材料”課程教學需要引入多元化的教學方法,包括案例教學、實踐教學和運用現(xiàn)代教育技術(shù)等。案例教學是將“機械工程材料”的理論知識與實際案例相結(jié)合,通過案例分析和討論,讓學生更深入地理解和掌握知識點,同時增強學生的分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學生的實際操作技能和實踐能力。在“機械工程材料”課程教學中,應(yīng)注重實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置,通過課外實踐活動,如實驗、參觀工廠、實地調(diào)研等,讓學生在實踐中感受材料的性質(zhì)和特點,學會運用理論知識解決實際問題,提高學生的實踐能力和動手能力。在課程教學中應(yīng)充分運用現(xiàn)代教育技術(shù),如智慧教學載體、MOOC慕課、虛擬仿真軟件等,讓學生在視覺、聽覺、觸覺上感受材料的性質(zhì)和特點,提高學生的學習效果和學習興趣。
4 課程教學評價的改革
“機械工程材料”課程教學評價應(yīng)該更加科學、全面和多樣化,能夠真實反映學生的學習成果和實踐能力。首先應(yīng)采用多元化評價方式,除了傳統(tǒng)的考試評價方式,加強教學過程的考核和采用多種評價方式,如課前預(yù)習、課后作業(yè)、實驗、論文、課堂表現(xiàn)、小組討論等,綜合評價學生的綜合能力和實踐能力,讓評價更加全面和科學。其次應(yīng)注重評價的實用性,評價應(yīng)該注重實用性,既要評價學生掌握的理論知識,也要評價學生的實際操作能力和實踐能力,讓學生在評價中真正感受到自己的學習成果和實踐能力。同時要建立良好的反饋機制,教學評價不僅是對學生的評價,也是對教學的反饋,教師應(yīng)該根據(jù)評價結(jié)果,及時調(diào)整教學內(nèi)容和教學方法,建立良好的反饋機制,促進教學的改進和提高。
5 課程改革的實施效果評估
課程改革的實施效果評估是衡量教學改革成效的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過定量或定性的方法來評價教學改革所取得的效果,以便更好地了解改革的成效,發(fā)現(xiàn)問題,進一步優(yōu)化改革措施,促進教學質(zhì)量的提高。效果評估主要包括評估方法、評估指標、評估結(jié)果等方面。評估方法是實施效果評估的基礎(chǔ)和前提,常用的評估方法有問卷調(diào)查、學生成績分析、教學觀察和實驗數(shù)據(jù)分析等。評估指標是評估的重要內(nèi)容,其選擇應(yīng)與課程改革的目標和要求相一致,如教學內(nèi)容、教學方法、教學效果等方面。評估結(jié)果是評估改革效果的重要體現(xiàn),其反映了課程改革的實施效果和存在的問題,為課程改革的完善提供了有效的參考。通過系統(tǒng)深入的實施效果評估發(fā)現(xiàn),改革后教學質(zhì)量較以往有了明顯的提高,課程的教學內(nèi)容更加貼合時代發(fā)展的需求,教學方式更加多樣化,學生的學習興趣和主動性增強;學生的思維能力、實踐能力、創(chuàng)新能力等方面都得到了明顯的提升。
6 結(jié)論
在時代的發(fā)展和教育改革的背景下,“機械工程材料”課程教學改革已經(jīng)勢在必行。本文針對課程教學現(xiàn)狀,結(jié)合多年教學經(jīng)驗,通過優(yōu)化教學內(nèi)容,改進教學方式,改革教學評價,可以有效提高學生的學習效果和實踐能力,促進學生綜合素質(zhì)的提升,為其未來的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
但是,“機械工程材料”課程教學改革仍面臨著一些挑戰(zhàn),如學生的學習態(tài)度和學習能力參差不齊,教師的教學經(jīng)驗和素質(zhì)不夠高,教學資源和設(shè)施不足等問題。因此,要進一步加強教學管理,提高教學質(zhì)量,推動“機械工程材料”課程教學改革走向深入,為培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才做出貢獻。
基金項目:四川省2021-2023年高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學改革項目(JG2021-1071);四川輕化工大學教學改革研究項目(JG-2117)。
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