《材料加工工藝》教學改革與探索

周東帥　孫崇　楊曉紅　百志好　盧雅琳　王江濤

摘要：《材料加工工藝》課程是本科院校材料成型及控制工程專業的一門重要學科專業課程，課程質量的好壞直接影響學生后續專業課程的學習及本科畢業設計的完成、參加工作和繼續深造等。本文以應用型本科人才的培養為目標，明確《材料加工工藝》課程的教學目標，對教學方法、教學內容和實驗內容展開教學改革和探索，對在教學過程中出現的問題進行分析并提出解決方法。

關鍵詞：材料加工工藝；課程質量；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）49-0129-02

《材料加工工藝》是材料成型及控制工程專業學生的一門必修學科專業課程，其主要內容包括金屬材料液態成形、連接成形、塑性成形、粉末成形等常用機械零件制造方法和過程，該課程的目的和任務是使學生獲得常用的金屬材料加工工藝的基礎知識，為后續專業課程的學習和將來從事材料設計及加工制造方面的工作奠定必要的理論基礎。隨著我國“2025中國制造”的發展趨勢及日新月異新材料的應用發展，企業對材料成型及控制工程專業學生的要求也越來越高。作為一名材料專業課程的教學工作者，應該適應當下社會的人才需求，為培養應用型本科人才不斷地做教學改革探索[1]。

一、明確教學目標

材料成型及控制工程專業培養掌握材料成型及控制工程專業的基礎理論和專業知識，具有較強實踐技能，能在材料成型及控制工程領域從事材料成型工藝設計、技術開發、科學研究，具有實踐能力和創新精神的應用型高級專門人才。在教學目標上，《材料加工工藝》要求學生獲得較系統的材料加工工藝的專業理論知識，能夠運用相關知識分析復雜工程問題，以獲得有效結論；能夠掌握材料加工工藝的前沿發展和趨勢，了解新工藝、新技術和新設備的發展動態，為以后學習相關專業課程和從事新材料設計，開發等工作奠定理論基礎[2]。

二、教學方法改革

江蘇理工學院材料成型及控制工程專業開設有《材料加工工藝》這門課程，系統講解金屬液態成形、塑性成形、連接成形和粉末成形等金屬材料加工成形的相關知識。由于課程涵蓋內容較多，涉及領域廣，很多內容和實際生產結合較為緊密。對于普通本科生來講接觸企業、工廠實際較少，理論知識和實際結合方面差距較大，因此對于抽象理論知識的理解和掌握存在一定的難度。因此，需要在現有教學方法的基礎上，采取一定的改革措施。

目前，本課程采用的授課方式主要為傳統的授課方式，以講授多媒體課件和板書為主，這樣的方式可以在較短的課時將大量的信息傳遞給學生。但是，這樣的授課方式相對較為枯燥，學生不能短時間內接受、理解這些課程相關信息，影響教學效果。現從以下兩個方面進行改革。

（一）利用網絡課堂，激發學生主動學習

除了課上教師在教室講授課程知識外，開設網絡課程，變被動學習為主動學習。充分利用計算機和網絡技術的發展，在教室外開展第二課堂，讓學生根據個人興趣選擇相關內容進行自主學習，所學知識的深度、廣度、時間等均可自主安排，實現自我要求、自我管理。利用本校的泛雅數字化學習平臺，結合國家精品課程網站，建設《材料加工工藝》的網絡課程，讓學生在課前通過手機、電腦等提前預習要講解的課程內容，并且可以在學習平臺上與教師實時互動或留言。課后復習，完成相關課后測試，結合課堂教學，針對性的獲取自己需要的課程知識，更好的掌握相關課程內容。

（二）改革授課方式，在課堂上采用啟發式或討論式的教學方法

目前，改變以往由教師“唱獨角戲”的授課方式，引導學生參與授課。讓課堂教學與學生日常生活用品結合，發掘材料加工工藝與日常用品、科技熱點等的緊密聯系，如手機金屬后蓋、殲20機翼、探月車車輪等，進行課堂討論，引導學生分析問題，加深對專業知識的理解。

課堂教學上多和學生展開互動，采用啟發式或討論式的教學方法。比如，多采用一些案例進行教學，針對某一種材料的加工方法和工藝方案的多種可能性展開討論，既可以讓學生在學習中發揮主動能動性，又能使教師把所講的那部分內容講深、講透、講生動，將“教”與“學”緊密結合起來，提高學生學習本課程的興趣和積極性。結合工程實際。在講解多媒體課件的同時，多配合實際生產實例、產品和視頻，以實際加深理論知識的理解，強化教學效果[3]。

（三）課堂教學和科研相結合

在本科高校中，教師的任務不僅僅局限于課堂教學，還要承擔一定的科研任務。在高校中，教師不僅要承擔一定的科學研究，也要把教學的本職工作做好，尋找科研和課堂教學有效結合的新途徑，不僅有利于學生課程知識的學習，而且能夠加深教師對于自己科研方向的認知，有利于自己科研的展開。對于材料加工基礎課程的課堂教學中，將科研融入課堂，比如，在教學過程中結合科研實例，結合教學內容講解科研過程解決問題的思路和方法，科研促進教學，在教學過程中培養學生創新思維能力，培養學生解決問題的能力。

三、教學內容改革

目前，隨著科技日新月異的發展，新材料層出不窮，新的加工工藝也在快速發展，如功能材料、3D打印、智能制造等。另一方面，不同學科之間聯系也越來越緊密，交叉學科也迅速發展，如仿生材料等。傳統的液態成形、塑性成形和連接成形等金屬加工工藝已經脫離科技的發展，需要對教學內容實施改革。

研究目前《材料加工工藝》課程的相關教材，主要內容仍然為傳統的金屬材料加工工藝相關內容，內容更新較慢，脫離了時代的發展速度。從教學內容上，應該緊跟科技發展的潮流，結合時下最新的科技發展，讓學生切實感受到學科專業在社會科技發展中的重要地位[4]。比如：我國目前自主研發D19大飛機，列裝航母，殲20戰斗機等關鍵零部件的成形問題，激發學生的學習興趣，讓學生切身體會到專業知識的應用前景，對未來充滿希望。

四、實驗內容改革

實驗教學是實現人才培養目標的一個重要環節，具有直觀性、實踐性和探索性強的特點，是其他教學環節不可替代的。目前本校《材料加工工藝》課程的實驗課時量為4，由于受到實驗設施的限制，只有一個實驗，為“純鋁的熔煉與鋼模鑄錠”。通過這個實驗，只能對金屬液態成型有所了解。近年來，學院購置一大批材料加工相關設備，如攪拌摩擦焊設備、大型擠壓機、雙輥軋機、等離子放電燒結爐、焊接機器人等，可以在此基礎上開設相關的實驗內容，從而讓學生直觀的認識、了解更多的材料加工工藝方法和設備。

綜上所述，明確《材料加工工藝》課程的教學目標，改革教學手段、教學內容和實驗內容，在培養學生的理論知識的同時加強動手能力和創新能力的培養。提高材料成型及控制工程專業教學質量，培養緊跟時代潮流，符合國家和社會大發展需要的應用型本科人才。

參考文獻：

[1]程光旭.努力實現人才培養模式改革的新突破[J]，中國高等教育，2009，（1）.

[2]張鈞，姚婷珍.材料加工工程課程的教學改革探討[J].科技信息，2010，（15）.

[3]張為軍，白書欣，吳文健，等.材料科學與工程人才培養方案的改革研究[J].高等教育研究學報，2011，34（3）：18-20.

[4]倪君輝，楊宇琦，季雅靜，等.淺談材料加工實驗課程體系的改革[J].廣州化工，2013，41（10）：218-219.