尤芳　胡耀華　張衛(wèi)國　王翔　張李嫻

摘要：本文圍繞提高學生工程實踐能力、增強創(chuàng)新意識的培養(yǎng)目標，分析了機械工程材料課程教學過程中存在的問題，提出通過及時更新教學內(nèi)容、改進教學方法、豐富教學手段、加強過程考核等措施，對機械工程材料課程進行必要的教學改革。

關鍵詞：工程能力；機械工程材料；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）31-0091-03

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，工程技術領域從業(yè)人員在工程實踐能力、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)達國家高等工程教育的經(jīng)驗，以工程技術為主線紛紛優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、改革人才培養(yǎng)模式，通過不斷提高學生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力來培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應企業(yè)發(fā)展需要的應用型人才，從而全面提高高等教育人才培養(yǎng)的針對性和實用性。

作為機械類和近機械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，機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系對機械工程材料進行研究。學生在熟練掌握常用機械工程材料基本理論、熱處理工藝和性能特點、常用金屬材料等基礎知識的前提下，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，提高學生綜合工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力、實踐動手能力、綜合分析和解決實際問題的能力，將有助于實現(xiàn)提高學生創(chuàng)新能力和工程實踐能力的培養(yǎng)目標。該課程涵蓋工程力學、金屬學、熱處理原理與工藝、金屬材料、非金屬材料等多門學科，概念眾多而且抽象、圖表及組織照片多，龐雜的課程內(nèi)容與有限的授課學時形成鮮明反差，給教師教學以及學生學習帶來了困難。

考慮到機械工程材料課程的教學現(xiàn)狀，在提高學生工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力的教學宗旨指導下，從教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、考核方式等方面進行改革，在學生熟練掌握專業(yè)基礎理論知識的同時，注重培養(yǎng)學生的實踐應用能力、開創(chuàng)性思維和創(chuàng)新能力。

一、課程教學現(xiàn)狀

機械工程材料課程具有較強的理論性和實踐性，在體現(xiàn)知識綜合性和實用性的同時，也強調(diào)創(chuàng)新能力、綜合分析和解決生產(chǎn)實踐問題的能力。同時，機械類專業(yè)學生對機械工程材料基本知識的掌握程度在其從事機械產(chǎn)品開發(fā)、設計、制造等相關工作時起著舉足輕重的作用。但目前的教學體系在一定程度上忽視了學生實踐應用能力、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)容體系注重知識的系統(tǒng)性和完整性，傾向于材料結構、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、適合范圍及選材原則等與工程實際應用密切聯(lián)系的知識則講授較少，不能真正培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。此外，諸如材料結構、材料結晶、材料應用等內(nèi)容間缺乏有機聯(lián)系，不利于學生理解、記憶和掌握。

其次，囿于課時安排，缺少學生自主的研究性學習內(nèi)容和訓練環(huán)節(jié)。教師采用傳統(tǒng)灌輸式的教學方法，單方面講授理論知識，學生只是被動地接受所學知識，不能主動參與到教學環(huán)節(jié)中，學習積極性不高，學習效果不理想、創(chuàng)新能力培養(yǎng)欠佳。

再次，教學活動側重理論知識的講解，與工程實踐結合不緊密，缺乏能夠體現(xiàn)能力培養(yǎng)的實驗設置，造成學生死學課本知識點、不會靈活運用所學理論知識解決實際問題的問題，不能真正實現(xiàn)提高綜合分析和解決生產(chǎn)實踐問題能力的培養(yǎng)目標。

最后，在教學過程中，由于忽視案例教學、問題教學等教學方式以及先進教學手段的應用，導致課堂氣氛沉悶、教學信息量較少、教學效果欠佳。

二、課程教學改革

為了在規(guī)定教學課時內(nèi)提高教學質(zhì)量和教學效果，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，盡快適應制造業(yè)的發(fā)展需求，有必要對機械工程材料課程教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、考核方式等進行必要的改革。

（一）圍繞能力培養(yǎng)要求，合理選擇教學內(nèi)容

結合學生創(chuàng)新能力和工程實踐能力培養(yǎng)目標對本課程的要求，考慮機械類專業(yè)學生就業(yè)領域以及授課學時限制，在教學內(nèi)容基礎性和實踐應用性并重的前提下，確定教學內(nèi)容和重要的知識點，合理安排理論教學內(nèi)容和實驗教學內(nèi)容。在合理安排培養(yǎng)目標所要求的基本知識點以外，在“能力”培養(yǎng)上應有所突破，如結合社會發(fā)展和行業(yè)需求重點講授材料的選用舉例、工藝路線分析以及與生產(chǎn)實際緊密融合的綜合應用等方面的內(nèi)容；在滿足基礎理論前提下，淡化某些理論內(nèi)容（如材料結構一章中的晶向指數(shù)以及晶面指數(shù)求法等）。

加強與實踐密切聯(lián)系的內(nèi)容，對已有的實驗內(nèi)容進行優(yōu)化和更新，增設在知識掌握、實踐應用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面有重要作用的綜合型、設計型、研究創(chuàng)新型實驗項目。同時，強化實踐教學環(huán)節(jié)、提高實驗教學的質(zhì)量，從而提高學生的感性認識和實踐應用能力，達到提高“能力”培養(yǎng)的目標。

（二）改革教學手段和教學方法，提高課程教學質(zhì)量

機械工程材料課程涉及領域廣、概念多、知識抽象，為提高教學效果和教學質(zhì)量，需要根據(jù)課程特點，采用先進的教學手段，優(yōu)化教學方法，以材料成分、工藝方法、組織形態(tài)、性能特點、應用范圍為主線，把貌似孤立的內(nèi)容有機地聯(lián)系起來，便于學生學習和掌握。

1.充分利用多媒體技術和網(wǎng)絡技術，豐富教學手段。除了利用傳統(tǒng)的黑板板書之外，還需合理運用多媒體教學素材，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、復雜過程簡單化、枯燥知識生動化。尤其對于晶體結構、合金結晶、位錯運動等學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，可以增加課堂教學的信息量，提高教學效果。在講授鋼的熱處理工藝等知識時，輔助播放平時所搜集的企業(yè)實際熱處理過程錄像，使課程內(nèi)容具有真實感，便于學生記憶和掌握。

此外，充分利用校園網(wǎng)絡資源進行知識的補充和課后答疑，強化課后知識復習，補充課外知識，拓寬學生知識面，加強師生之間的交流。

2.緊密聯(lián)系實際，引入實例豐富教學內(nèi)容，激發(fā)學習興趣。通過援引身邊現(xiàn)象和問題引導和啟發(fā)，使學生愉快地接受、掌握新知識。例如，在介紹中華民族在材料發(fā)展方面所做的貢獻時，列舉秦始皇兵馬俑二號坑出土的青銅劍，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，而且只有在比較復雜的設備和工藝流程下才能實現(xiàn)）及令人瞠目結舌的韌性（青銅劍被陶俑壓彎超過45°，當陶俑移去后依然能夠反彈平直、自然還原），激發(fā)學生學習興趣，為隨后的課程教學打下良好的基礎。