“工程材料及成形技術”課程在應用型本科教學中的改革研究

趙佳峰　宋杰　李為昌　閆閔

【摘要】針對現在企業對應用型人才的需求出發，考慮到“工程材料及成形技術”現在教學情況，提出了改進教學方法、加強實踐環節，從而激發學生的學習潛能，提高教學質量，為應用型本科進一步深化實踐教學提供參考。

【關鍵詞】應用型 工程材料 實踐教學 教學改革

【基金項目】該項目為青島工學院校長基金項目（2013JY024）。

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）07-0226-01

一、引言

隨著高等教育教學改革的不斷深入，對普通本科的應用技術型的人才需求呼聲越來越高漲，工廠、企業、公司也對應用型人才的需求也不斷增加。要辦出特色并能服務于區域行業經濟，地方經濟建設，辦學定位也要突出應用技術型人才培養，所以應用型本科教學的課程體系的設置和教學方法應該有別于研究型高等學校，要有自己的特色，符合培養應用型人才需要[1]。

本文從工程材料課程入手來探討應用型人才培養模式在專業課程上的改革，減少理論，增加實踐環節，為應用型人才培養的模式提供一定的參考。

二、工程材料現在教學情況分析

工程材料是工科院校的一門專業技術基礎課程，是機械設計制造及其自動化“專業必修的核心課程之一。學生通過學習要掌握材料成分、組織、性能及加工工藝之間的關系及其用途，合理選擇材料、熱處理及成形工藝方法。

（一）理論教學

該門課程概念和術語較多，教材中大量使用了材料學和工程術語，如，馬氏體、淬火、時效、相圖等。與學生前面學習的其它課程的知識關系很小，學生感到抽象和乏味。而這些名詞概念是需要迅速理解和記住的，這就增加了學習的難度。教學中又多以講授為主，所以學生的積極性不高也是必然的。

（二）實踐教學

該門課程主要的實驗有四個：碳鋼的熱處理實驗、金相顯微組織實驗、金屬材料的硬度實驗、金相實驗制備。實驗都是驗證性實驗，目的是讓學生了解材料組織、性能。也屬于多年來傳統實驗項目，幾乎沒有更新創新內容，學生很多也是被動地接受這些知識內容。

三、教學改革措施與實踐

（一）改善課堂教學方法，提高課堂教學效果。

1.類比教學

由于理論課時不斷被壓縮，如何在有限的學時里讓學生深刻理解和掌握材料成形知識，這一直是困擾材料專業教師多年來的問題。如何克服理論概念抽象的問題，擺在任課教師面前。所以正確的比喻經常會起到事半功倍的效果。

2.案例教學

講到材料性能及熱處理進時，以大型摩擦壓力機的拉桿為例，教師給出了拉桿零件圖片、及工作環境、條件真實場景圖片資料，讓學生們來討論該零件的材料成形及熱處理過程，通過學生的設計討論拿出幾種方案來，然后進行講評，通過這樣的例子使學生們自覺主動地參與進來，主動思考并與實踐情況結合在一起，學生印象深刻，記得扎實。

（二）現代教學手段的使用

工程材料的成形技術經常是要說明成形過程及原理，用文字及圖片來說明即費時也難講清楚，而視頻、動畫及錄像將生產中的真實場景直接反映到學生面前來，給學生們留下了深刻的實踐場景印象，補充了學生生產實踐的不足，生動形象，看過后印象深刻，不容易忘記。

（三）實踐教學

應用型本科要求學生的動手能力強，有一定的理論知識，能快速適應于工礦企事業的需要，能將成熟的理論應用于實踐的能力強，實踐能力也就要求高于普通本科學校。

1.在實驗課上

基于項目的教育和學習方式，讓學生在“作中學，在學中作”，這樣記憶深刻[2]。在金相實驗中，給學生們提出了鈦鎳記憶合金金相與性能的關系問題，讓學生們通過實驗及查找資料來回來這個問題。學生們圍繞這個問題展開討論，并自己設計實驗過程，動手制作試樣，在教師的指導下完成實驗，查閱相關資料后，回答這個問題。學生們主動參與，興趣極高，認真思考，學得扎實。

2.將所學知識應用于實踐

（1）與企業合作開發產品解決生產實際問題

當地一家大型鑄造公司生產各種大型鑄件，生產小到幾噸，大到幾百噸的鑄鐵、鑄鋼件。在生產一直有一個裂紋問題無法解決，公司人員也想了一些辦法，但最終效果甚微。經過老師與同學們共同研究，查閱相關資料，分析原因找出問題，找到裂紋是由于熱應用造成的，所以就共同設計了一臺 “大型鑄件火焰切割機械手”，用于切割澆冒口就不再出現這樣的問題了。學生通過參與分析設計，了解了工廠的實際生產情況，也增長了實踐應用的能力。

（2）組織學生參與大賽能提高學生的綜合應用能力

組織學生參加“山東省機電產品創新大賽”，學生參賽成績都很顯著，其中學生設計的“NiTi記憶合金驅動機器人”和“桌面便攜式3D打印機”，分別獲得了本科組的的2012年和2013年的一等獎，都是應用材料及成形知識設計出來的產品，學生獲獎的同時也學到了綜合運用材料成形知識及機械產品的設計制造能力，使學生從中受益匪淺，得到了材料及設計的綜合能力的提高，增強了工程實踐的信心為后面的學習和將來工作奠定了堅實的基礎。

（3）將實踐應用于教學

企業中的產品過程中積累的技術圖片與資料，補充了教書上的內容，具有工業的直觀性和應用性，把這些資料用于教學，可使學生增加工業常識[3]。學生過去的大賽及生產實踐設計的產品成果是課堂上生動的例子，補充了教科書內容陳舊的不足，和實踐結合緊密，使學生的知識不落后與當代的技術，學生們了解知識的同時也豐富了實踐意識和創新思想。

四、結語

針對現在工業企業對應用型人才的要求，也依據工程材料的課程特點及現狀，從理論教學到實踐教學，都進行了大膽的嘗試，改進了教學方法、加強實踐環節，從而激發學生的學習積極性和創造性，改善教學質量，并提高了教師的專業教學水平，為機械設計制造及其自動化專業應用型人才培養，打下一定的基礎，同時為進一步深化應用型人才實踐教學培養提供了理論支持。

參考文獻：

[1]郭國林，李莉，于學勇等.應用型本科“工程材料及成形技術”教學改革與實踐[J].常熟理工學院學報（教育科學），2012，12（12）：100-102.

[2]鹿玲.械制造工藝學課基于項目的教學模式探索與實踐 [J].教學研究，2011，34（ 3 ）：44-47

[3]趙佳峰.獨立學院《工程材料及成形技術》教學改革與實踐[J].常州信息職業技術學院學報，2010 ，9（2）：34-36.

作者簡介：

趙佳峰（1969.01-），男，漢族，山東青島人，青島工學院機電工程學院，副教授，碩士，從事研究方向：工程材料及成形技術教學及科研工作。