基于卓越計劃的《工程材料應用》課程教學改革的探索

曹衛，竇莎莎，倪驍驊，何美華

摘要：在教育部卓越工程師計劃背景下，以培養具有創新意識的卓越工程師為目標，進行《工程材料應用》課程教學改革。文章從分析課程教學現狀入手，分別從教學內容、教學模式、教學方法和考核手段改革幾方面提出思路和措施。通過改革傳統的教學方法和教學手段，體現應用開發人才的培養特色，實現教學模式的創新，從而起到“以點帶面”的作用，培養出具有一定崗位技能的卓越工程師。

關鍵詞：卓越計劃；工程材料應用；教學改革

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）09-0043-02

一、引言

當今時代科技日新月異地發展，學科之間的交叉滲透不斷深入。以應用型人才為培養目標的本科院校，如何在教學內容和教學方法上適應科學技術的發展需要，并區別于研究型的本科院校，教學改革勢在必行。[1]《工程材料應用》是我校為機械類本科專業順應“卓越工程師教育培養計劃”而開設的一門專業基礎課，是學生在大學中涉及到的最為系統的材料科學及應用方面知識的課程，該課程對學生的后兩年大學專業教育以及畢業后從事機械工程專業及相關工作具有舉足輕重的地位。因此，以提高教學質量為中心，拓寬工程材料學基礎及知識面，加強工程材料應用技能培訓，強化工程材料現代加工基本理論和先進方法，突出工程意識、創新意識與綜合素質提高，培養具有創新意識的卓越工程師為目標的《工程材料應用》課程教學改革已深入人心，是大勢所趨。

二、教學現狀

1.教學方法。利用現有的學時來保證較高的教學水平，實質上是一個教學方法的問題。要想使學生修完本課程后，能夠較好地掌握材料方面的基本理論，初步具備解決工程實踐中涉及選材、熱處理工藝及安排生產工藝路線等問題的能力，傳統的教學理念和教學方法將會面臨很大的困難。需要對教學法進行充分的研究，對教學手段進行改進。

2.實踐教學。《工程材料應用》是一門建立在以實踐為基礎的微觀理論性較強的學科，該課程尤為強調材料的微觀結構及組織概念，強調機械性能在材料加工和使用過程中的意義，強調材料的選擇、處理工藝及其應用的能力。基于這樣的特點，通過實踐教學環節來提高學生對各種材料的微觀組織結構及性能的理解和對鋼的熱處理操作的動手能力是至關重要的，這可以使學生在實驗中建立起對材料的成分、組織結構及加工工藝與性能之間的聯系。

目前，實驗室教學條件雖然能滿足現有的本科生實驗的基本要求，但是相對于學生工程實踐應用能力的大大提高及范圍的擴大，實驗設備的臺套數及實驗用房已明顯不足，實驗儀器的類型及功能也相對落后，同時缺乏綜合型、創新型和開放型實驗。對實踐條件的更新、改造和提高已是必須要解決的問題。

三、教改措施

卓越工程師教育的特點應體現在“卓越”二字上，即所培育的學生在畢業后走上工作崗位時，能很快適應工作崗位，充分滿足用人單位的要求。要做到所培養的學生受到社會的歡迎，就要求學生應具備一定的綜合能力，充分貫徹“重理論，重實踐，重能力培養”的思路，其中最主要的應該是知識應用能力。[2]在教學理念上，從培養學生以認識材料的成分、組織、性能的關系為主改為以培養學生選材及制定工藝流程的工程能力為主；從引導學生依據單純的技術條件選材，到技術條件、經濟效益、環境綜合考慮的選材理念，從而培養了學生的大工程意識。在試驗內容上由單一培養學生的“試驗技能”為主，改為“實驗技能”與“工程選材能力”并重，更注重對學生工程能力的培養的理念。《工程材料應用》傳統的教學模式是由淺入深、循序漸進的一種教學模式，偏重于理論知識，實際應用只能通過一些例子講解，而不能由學生親身動手設計零件分析選用。所以長期的實踐證明，按照傳統的教學模式，要使學生具備較強的《工程材料應用》知識應用能力，是很困難的，而且教學效果問題一直是一個很難解決的問題。因此積極探索研究本課程針對卓越工程師的培養實施的教改措施迫在眉睫，具體體現為：

1.以“依托企業、服務企業”為目標，建立“訂單教育”培養模式。學院根據機械類企業材料應用的崗位培養目標，設置培訓項目，按照企業的要求組織教學活動，并參與企業新技術、新產品開發，為企業提供職工培訓、技術咨詢等服務訂單教育的種類。同時聘請機械類企業材料應用的工程設計人員，成立專家顧問委員會，研究和制定培養目標、教學大綱、教學計劃、教學內容及培養方式，提供工程材料相關信息咨詢，及最新的材料技術發展等前沿知識。

2.以“知識單元”為主線，構建實踐課程體系[3]培養學生的創新意識和實踐能力的關鍵在于大學實踐教學。根據機械工程技術專業人才培養目標和《工程材料應用》課程本身所具備的特點，我們將該課程培養目標定位在使學生系統學習工程材料的基本理論、基本知識、掌握基本技能，即所謂的“三基”，了解工程材料學科發展的最新發展前沿，初步培養科研意識和創新能力以“知識單元”為主線構建的模塊式實踐課程體系。從實踐項目設計的角度來看，從簡單到復雜，從驗證到設計，從孤立到綜合，從基礎到應用，從培養的角度來看更具有可塑性和延續性的優點。

3.以“培養原則”為指導，制定課程組織方式。依托于機械學院工程材料實驗室、材料學院實驗室、校級精品課程，金工實習訓練中心建設了實驗教學的“三個平臺”，即基礎實驗教學平臺、開放式實驗平臺和企業科研創新技術平臺，為順利實施教學提供了有力的保障。以專業為基礎，以需求為導向，以創新型人才培養為目標，改革傳統的“一站式”的教學模式。

4.以“創新型應用人才培養”為導向，建立綜合考核制度。由于《工程材料應用》課程體系雖簡單，但內容繁多，過去的“一考定乾坤”的辦法不能客觀反映學生的學習成績。一個綜合的實踐考核制度是全面評價實驗課程體系，檢驗實踐教學質量，考查學生實踐教學技能的主要手段。以“卓越工程師培養”為導向，改革建立一套以考察學生綜合能力為目的的適合本實踐課程的綜合考核制度。考核內容分為四部分：第一部分為理論考試，通過筆試考察學生對工程材料的基礎理論的掌握程度。第二部分為實驗操作考核，通過“雙盲式”操作考試，直接檢驗學生的動手能力。“雙盲式”是指老師與學生均不知道待選材料的性能的前提下，由老師和學生同時進行性能分析及評價，然后選擇合適的適用場合并進行失效分析。第三部分為實驗報告，主要考查學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。第四部分為綜述撰寫，要求學生按照標準格式撰寫一篇綜述，考查學生的科研思維能力和論文寫作能力這樣的評價機制既能全面反映學生的綜合能力又能很好地檢驗我們的教學效果，同時又作為科研人才儲備建庫的一個有力的評價依據。該方法考在平時，重在能力。

四、結語

卓越工程師的培養是多課程、全方位進行的，本課程的教改，將起到以“點帶面”的作用，使整個教學更貼近崗位能力要求，使專業核心課程取得較好的教學效果，學生能舉一反三地掌握技能，具備更強的社會適應能力，更符合社會需要。從而引發本學院乃至全校教學體系的改革，使培養目標、課程設置、教學內涵、師資建設等均向卓越工程師目標邁上一個新臺階。同時堅持“工學結合”，以就業崗位為導向，使畢業生職業能力提高，從學生到員工的過渡期在校內完成，縮短了成才周期，培養出具有一定崗位技能的卓越工程師，可以為社會多出貢獻，快出貢獻。[4]

參考文獻：

[1]金晶，金龍金，呂建新.構建以“知識單元”為主線的生物化學技術實踐教學模式[J].考試周刊，2011，（40）：170-172.

[2]劉增輝.淺談層級教學模式[J].教育與職業，2002，（2）：37.

[3]馮勇.單元化課程體系下的柔性教學管理[J].職業技術教育，2007，（17）：56-59.

[4]黃政魁，韋蘭花.高職模具專業產品目標教學模式改革的探索與實踐[J].廣西輕工業，2009，（8）：139-141.

作者簡介：曹衛（1971-），女，江蘇如東人，碩士，講師，畢業于南京工業大學，現從事過程裝備與控制工程專業教學與研究。