基于工作過程導向的機械工程材料及熱處理課程改革

【摘 要】隨著工程材料不斷發展更新，機械工程材料以及熱處理的課程逐漸受到專業領域的重視。由于現代科學技術高速發展，傳統的機械工程材料以及熱處理課程模式不能滿足社會的生產需求，因此對教學過程進行控制，基于工作過程導向的課程改革是機械專業課程改革的發展方向。本文就機械工程材料及熱處理課程現狀進行分析，并基于過程導向提出具體建議。

【關鍵詞】過程導向;機械工程材料;熱處理;課程改革

前言：機械工程材料及熱處理課程是工科院校機械類專業學生的技術基礎課程，也是學生對專業知識進行深入了解，并且熟練掌握實踐操作技能的基礎課程。該課程抽象難懂，隨著教育對人才的培養目標不斷增高，學生的應用能力和實踐動手能力的培養逐漸落實。如何提高學生的能力，是學校教學改革中的難點。為此，本文以工作過程為導向，對機械工程材料以及熱處理課程進行探究。

一、 機械工程材料及熱處理教學課程中存在的問題

（一）課程形式與其他學科脫節

傳統的機械工程材料及熱處理課程教學體系中，學校方面過于追求對教學課程內容的完整性，在教學課程上不能創新，從而一直采用傳統的教學模式。機械工程材料及熱處理課程與其他課程之間存在著相互聯系，但是學校課程教學不能使得各科之間教學相互聯系起來，導致學生在學習中不能提高其自身的工程應用能力，導致自身的綜合能力較差。因此，學校應該對教學課程進行重組，形成應用性和綜合性較強的課程成教學體系[1]。

（二）教學內容不能及時更新

在機械工程材料及熱處理的教學內容處理上，學校應該根據不同學生以及專業進行內容上的篩選，對學生的綜合能力的要求為實際依據，決定課程內容的取舍。例如，對于機械類專業的學生畢業后的工作方向是產品設計和機械制造工作，傳統教學模式只是對教學材料的選擇和加工環節比較注重，但是，隨著材料科學不斷發展，學校應該教會學生處理好材料與經濟之間的關系，對于機械材料的選擇應該倡導學生從環境保護以及可持續發展的角度考慮。

二、基于工作過程為導向的機械工程材料及熱處理課程改革策略

（一）課堂實驗的引入

機械工程材料及熱處理這門課程中，概念性的知識非常多，并且該學科具有難懂復雜的特點，書本上的基本概念和實際規律都有著非直觀性的特點。教師單獨的對書本知識的講解，只能讓學生對抽象知識更加迷惑，不能提高教學效果。為此，教師在教學中應該引入相應的演示性實驗，教學實驗的引入一方面能夠提高教學效果，另一方面還能夠提高學生的學習興趣，激發學生學習的積極性。例如教師在講到金屬結晶的工程中，學生對金屬結晶不能進行直觀認識，對形核和晶核變大的過程一知半解，因此，教師在考慮晶體都有的結晶規律中，可以讓學生通過對物質例如鹽類晶體的結晶進行觀察，從而更好的幫互助學生了解金屬結晶的過程[2]。

（二）金屬結晶教學實例分析

準備工作：在玻璃上滴一滴飽和氯化鉀溶液，然后在投影儀中與學生一起觀察結晶的過程。

現象觀察：隨著玻璃上液體不斷蒸發，結晶首先從液滴的最邊緣處開始，并且逐漸向著中間擴展。在結晶的第一階段就是在液滴的最外層形成一圈比較細膩的等軸晶體，然后這些等軸晶體成為晶體發展的核心，并向著各個方向延伸生長出柱狀晶。從觀察中可以看出那些從液滴中心生長出來的柱狀晶體由于很容易從邊緣的液體出得到補充，從而發展生長的比較快。晶體除了想液滴中心生長以外，還在垂直的柱狀晶主軸方向上還會長出二次、三次晶軸，從而形成了典型的平面柱狀樹枝晶。而隨著時間的過去，結晶的過程不斷向前進行，最后在液滴中心的部位逐漸形成了四面八方的等軸狀樹枝晶。

結論：通過以上的結晶演示實驗中可以看出，學生在課堂上能夠集中精力思考問題，對結晶現象進行仔細觀察與記錄。在興趣教學中加深了學生對金屬結晶的規律以及重點概念的掌握。

在這樣的實踐教學中，教師應該通過現象慢慢講解理論知識，邊演示現象邊幫學生理解實驗所表達的理論。改變傳統教學模式的枷鎖，將課堂教學由教師傳遞知識信息轉變為學生自己能從現象中找到知識產生的根源，這種由被動邊主動的過程不僅能夠增加學生對專業技能的掌握，也能將知識與實際相結合，促進機械工程材料及熱處理專業課程學習。這樣的過程極大的增加了學生的對知識的感性認識，并對較難理解的概念有了感悟，并對理論規律有了新的掌握。使得教學教學明顯提高。實驗教學在內容以及方法上的改革對培養綜合型的高素質人才至關重要。它不僅是實踐教學改革中的重點部分，也是實驗教學改革中的難點，為了緩解機械工程材料及熱處理課程傳統而的單一的缺點，教師應該帶領學生對實驗教學的類型、方法以及考核方式進行共同探索，鼓勵學生創新，積極參與到學校組織的綜合型實驗和設計中來。這種實驗中的模塊化教學采用了新的教學模式，結合具體專業知識組成，將教學目的作為教學改革的切入點，不斷加深對課程實踐的理解與掌握[3]。

三、結語

綜上所述，機械工程材料及熱處理課程教學中，最關鍵的部分不是讓學生懂得理論知識，而是通過教學實踐使得學生對理論知識有了更深刻的認識，并對材料的結構以及選擇進行合理而科學的處理，鼓勵學生掌握規律學習，從切實可行的問題解決中找到學習的興趣，從而提高專業知識的學習。

本文是湘教通[2015]291號531課題“基于CDIO理念的機械工程材料課程教學改革研究”的科研成果。

作者簡介：劉紅華（1974—），男，湖南桃江人，湖南涉外經濟學院機械工程學院教師，碩士，講師，高級技師，主要從事機械專業教學工作。

參考文獻：

[1]李春.基于工作過程導向的課程改革探析[J].天中學刊，2008，05：108-110.

[2]劉小群，劉季冬.基于工作過程導向的機械基礎類課程建設[J].中國冶金教育，2010，02：16-18.

[3]常雅文，路榮.基于工作過程導向的《空中乘務》課程改革初探[J].商場現代化，2010，14：193-194.

[4]雷俊霞.基于工作過程導向的高職動漫專業課程改革與實踐研究[J].教育與職業，2014，06：133-134.