應用型人才培養模式下的《材料表面工程》教學改革的探索

強新發 章曉波 巴志新 王章忠

【摘要】《材料表面工程》課程是我院材料科學與工程專業、金屬材料工程專業一門重要的專業必修課程，根據我院應用型人才培養的目標，從教學手段、教學內容和教學組織形式三個方面進行了改革，改善了《材料表面工程》課程的教學效果，提高了學生解決實際問題的能力。

【關鍵詞】材料表面工程 應用型人才 教學改革

【基金項目】江蘇省教育科學“十二五”規劃課題（B-a/2015/03/003）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）05-0246-01

材料表面工程技術作為21世紀工業發展的關鍵技術之一是新材料領域重要組成部分[1]。材料表面工程技術的基本內容就是利用各種表面涂鍍層及表面改性技術，賦予基體材料本身所不具備的特殊的機械、物理、化學性能，諸如高硬度、高耐磨、耐蝕性等。通過該課程的學習不僅能使學生掌握表面技術的相關知識，培養學生開拓創新的能力，而且為學習其他相關專業課程和將來從事實際工作打下良好的基礎，因此，本課程在材料類專業中地位非常重要。通過《材料表面工程》這門課的學習，學生能夠熟練掌握表面技術，并能創新靈活運用，即可滿足應用型人才培養的目的。目前，國內外許多高校針對學生基礎知識薄弱、學習興趣不高、實踐創新能力不強等問題，做了相應的課程教學改革，也取得了一定的效果[2-4]。然而，在改革探索過程中還存在諸多不足，依然有問題尚未解決。比如學生依然對課堂講授提不起學習的興趣，上課時抬頭率不高，都在被動接受，而沒有充分發揮他們的主觀能動性；在講到具體表面技術原理時，抽象的描述更是令學生難以理解；教材內容更新較慢，尤其是本學科的新成果、高新技術的研究和進展不能及時充實到教學內容中；學生的實踐創新能力、解決實際應用問題的能力并沒有通過這門課的學習有明顯的提高等問題。

基于南京工程學院校訓“學以致用”及“創建一流應用型品牌專業，創建一流工程技術型特色學科”兩個創建的思想為出發點，結合我院“應用型人才”培養的目標和近年來市場需求，以提高學生實踐創新能力、培養應用型人才為主要目的，本文提出了適合《材料表面工程》課程教學方面的改進措施和方法。

1.改革教學手段，調動學生學習的積極性

為了提高教學效果，我們以多媒體教學為主要手段，強化多媒體課件的制作效果，注重教學過程中調動學生對某個具體知識點的興趣。因此加強任課老師通過網絡精品課程加強多媒體應用技巧的學習，在學習的過程中，注意積累相關的課程資料，比如圖片、視頻、flash動畫等；任課老師還通過對相關多媒體軟件的學習，自行設計課程所需的資料。通過任課老師自身能力的提高，制作出內容豐富、生動的多媒體課件，授課時結合傳統教學手段，積極調動學生學習興趣，在學習的過程中，通過對大量實物圖片的觀察，對表面工程技術實際應用有非常直接的感官認識，尤其是對具體表面工程工藝過程的視頻的觀看，比如熱噴涂工藝、表面淬火工藝等視頻，通過可以充分引發學生的學習興趣，更加直觀的了解和掌握具體表面技術的整個工藝流程，加深印象提高學生的上手能力。

2.改革教學內容，緊貼實際應用前沿

“材料表面工程”課程是我校材料科學與工程專業、金屬材料專業本科的必修專業課程，該課程是建立在物理、化學、冶金、材料、機械等學科基礎上的交叉學科，主要介紹工程材料表面獲得耐蝕性、耐磨性、裝飾性及其它功能性等涂層制備方法、原理和設備的一門課程，使學生能夠基本認識材料表面工程的形成、現狀和發展，并掌握材料具體表面工程技術的基本原理及特點，為畢業后從事表面工程相關領域的工作打好理論基礎。但是近年來為了滿足產業轉型的需要，國內相關企業對人才的需求逐漸轉向具有綜合實踐能力的應用型人才轉變，而應用型人才的培養就需要在教學內容中加入更多的實踐環節。因此我們從培養材料專業應用型人才的定位出發，在教學內容中加入了更加豐富的課內實驗和綜合實驗周，并結合大學生科技創新項目的實施，不斷提高學生的動手能力，使學生掌握表面工程典型設備的原理和操作方法，了解表面工程技術的基本研究思路，更好地滿足相關企業對應用型人才的需求。比如結合我們實驗室現有的設備情況，在課內實驗中設置了微弧氧化、等離子噴涂、離子鍍、離子注入實驗，學生首先觀察教師演示，然后自己動手操作的方式，鞏固和加深對相關表面工程技術的原理和工藝過程的認識，提高學生的動手能力。表面工程實驗周是綜合性和實踐性較強的教學環節，該內容的加入可進一步培養學生運用理論知識分析和解決實際工程問題的能力。材料學院每年成功通過江蘇省及學校立項的大學生科技創新項目中，有較多與材料表面工程相關的項目，在大創項目的實施過程中，學生對某種具體表面工程技術的理解更為深入透徹，對設備的操作更加的嫻熟，對工藝過程的掌握更加的牢固。

另外，為保證理論教學內容的質量，我校“表面工程”課程組教師，通過閱讀最新的文獻資料、參加表面工程的國際會議了解最先進的表面工程技術，掌握表面工程技術的前沿，及時更新教學內容。根據這些內容，課程組的老師定期對教學大綱和講義進行更新和補充，使學生了解某種具體表面工程技術的發展趨勢，實現了教學內容的推陳出新，緊跟學科的發展，更加貼合實際應用的需求，培養出與時俱進的應用型人才。

3.改革教學組織形式，充分發揮教師的作用

目前，《材料表面工程》主要針對材料科學與工程及金屬材料工程專業的學生開設，共有4個班，每班人數在35人左右，完全可以實行單班教學，使教學具有更強的針對性，有利于教師與學生的互動，有利于學生對知識點的掌握。材料表面工程屬于材料學院的特色專業方向，學院擁有多位研究表面工程的教師，可以實現教學與科研相結合，根據課程內容，不同章節由專門研究該領域的老師進行授課，比如化學鍍、熱噴涂、表面熱處理等章節分別由從事該領域研究的教師來講授，這樣可以保證教師對專業知識的掌握更加扎實，傳授給學生該領域最前沿的知識。另外，學院還擁有相關表面工程技術的儀器設備，比如等離子噴涂、微弧氧化、電鍍、化學鍍等，可以采用現場教學形式更加形象具體的講授相關表面工程技術的設備、原理及工藝，使學生掌握相關知識更加牢固。

4.結語

《材料表面工程》是一門涉及面廣且具有實用價值的交叉學科。因此，提高《材料表面工程》課程教學質量，使更多的學生熟練掌握材料表面工程技術，對于材料專業應用型人才的培養具有十分重要的意義。我們通過對教學手段、教學內容以及教學形式上的改革，采用豐富的教學手段、緊跟學科前沿多樣化的教學內容、精細化的教學組織形式改進了傳統的重理論、輕實踐的教學弊端，更加注重理論知識和實際操作的銜接，實施以來獲得了較好的效果。

參考文獻：

[1]王鈾，張成連，陳正基，葛文慶.用先進表面工程服務新材料產業發展[J].黑龍江冶金， 2010， 30（1）： 1-5.

[2]巴志新，王章忠， 蔡璐.材料科學與工程專業綜合實驗周的改革探索[J].中國冶金教育，2009（3）：34-36.

[3]張建華.《材料表面工程》教學改革與實踐[J].中國科教創新導刊，2011（28）： 81.

[4]陳舒恬，巴志新，王章忠，王玨.材料表面工程實踐環節漸進式設計方法[J].中國冶金教育，2015（5）： 48-50.