《材料失效分析與防止》課程改革與創新創業型人才培養初探

何 壇

（西安文理學院，陜西 西安710065）

0 引言

創新創業型人才培養是我國實施“大眾創業、萬眾創新”發展戰略的根本需求，也是高等教育教學改革的重要內容。《材料失效分析與防止》作為一門理論性和實踐性很強的綜合性課程，以板書和多媒體結合為主的傳統教學模式已不能滿足創新創業型人才培養的需求，基于創新創業型人才培養的課程改革勢在必行。

1 現狀分析

1.1 課程現狀

《材料失效分析與防止》是西安文理學院材料科學與工程專業本科三年級學生的一門專業核心課，一共48學時，從近幾年的教學中發現存在以下問題：

（1）教學模式單一，教學效果不理想。目前西安文理學院已經將多媒體引入傳統的板書教學中，但是這種單一的教學模式對學生的吸引力有限，并且單向的知識傳輸使老師和學生之間缺少互動，不能因材施教，造成教和學不能很好地結合，教學效果一直不理想。（2）重理論忽視實踐。《材料失效分析與防止》作為一門實踐性較強的課程，沒有開設實踐課程，造成學生只能接觸書本上的基礎知識，思考問題的深度不夠，學生沒有機會通過實驗將專業基礎知識真正轉化為自己的知識，更談不上將專業理論知識應用于實際失效案例的分析。（3）學生自主學習性差。由于實踐教學環節的缺失，學生對課程知識的學習基本上都是通過背誦記憶，學習盲目被動，枯燥死板的學習過程讓學生的自主學習性越來越差。

1.2 創新創業型人才培養現狀

西安文理學院作為一所應用型本科院校，通過創建大學生創新創業項目、校內創新創業教育實踐中心、校外創新創業教育實踐基地，引導學生通過參與創新創業活動，培養學生的創新創業意識和能力，積極探索創新創業教育模式和人才培養體系，為本課程改革構建了一個良好的基礎。

2 基于創新創業型人才培養的《材料失效分析與防止》課程改革探索與實踐

2.1 綜合優秀教學方法，改進教學模式，培養學生創新創業思維

根據《材料失效分析與防止》課程特點和教學現狀，靈活采用啟發式、任務式、互動式、翻轉課堂、實例法等教學方法構建一種新的“以老師為主導、以學生為主體”的教學模式，利用豐富的真實失效案例輔助教學，實現理論知識和實踐應用的有效結合，在教學過程中培養學生的探索精神，啟發學生的創新創業思維。

（1）基礎理論與案例分析相結合。《材料失效分析與防止》課程中許多理論知識比較抽象，很難通過單一的講解就能讓學生準確理解和掌握，因此在新知識的學習時，選用一些與知識點相關的實例進行輔助教學，例如在失效模式、失效機理、失效缺陷和失效起因這幾個理論知識點的教學時，以工廠中常發生的雙推桿升降平臺自鎖直線機構失效為例，通過讓學生直觀地觀察失效殘骸軌斷口宏觀分析、裂紋走向、顯微組織等方面，能夠讓學生很快領會四個基本概念的物理本質及相互之間的內在關系。

（2）啟發式和討論式相結合。采用啟發式的方式進行失效案例的講解，先展示失效件的圖像，再逐步介紹失效件材料、使用場景、存在問題，啟發學生運用學到的理論知識和分析方法對失效件進行分析，提出自己的觀點和結論，再通過與老師和同學的互動交流，進而加深對課程知識和分析方法的理解和掌握，提高學生的分析能力、邏輯能力。

（3）簡單案例和復雜案例相結合。采用簡單案例和復雜案例相結合的方法，簡單案例用于單個知識點的教學，復雜案例用于多個交叉知識點的教學，這樣既能有助于學生掌握失效分析的一般步驟和方法，還有助于學生掌握多因素相互作用時的分析步驟和方法，培養學生分析要精準、全面，思考問題要全方位、多角度的意識，從而潛移默化地訓練了學生的綜合分析能力。

（4）專業教育和思政教育相結合。在講述第三章相關性分析的思路和方法時，失效因素復雜多樣，故分析過程中既要專業，又要公正，給出的結果要讓人信服、經得起驗證。因此，要在后續的案例講解過程中逐步滲入這種嚴謹的科學素養，不僅僅強調專業知識的重要性，還強調人的基本素質和工作態度的重要性，失效分析人員一定要站在公正的立場分析問題，教導學生注意科研素養和綜合素質的提高和完善。

（5）教學案例和科技發展前沿相結合。失效分析在材料科學與工程發展史中占有重要的地位，通過失效案例的進一步分析，可以促進材料的改進和新材料的開發。在教學中講述的案例應該結合最前沿的材料發展現狀，激發學生對科學研究的興趣點，為今后從事相關的科學研究打下良好的基礎。另外，在講到磨損與腐蝕失效分析時，結合教師自身的科研項目講解相關的案例，從課堂氛圍的反饋中發現，學生表現出極大的興趣，也有助于學生積極地參與到科研項目中。

2.2 應用現代教學手段，激發學生創新創業興趣

除了引用案例，還要充分利用計算機技術、網絡技術等現代教學手段，改變傳統枯燥的板書教學方式，增加課程的開放性，激發學生的創新創業興趣。利用計算機技術，例如對于材料失效環境和原因的探索，需要觀察、辨認和分析材料內部微觀組織演變，若將在顯微鏡下觀察到的不同材料內部微觀組織隨著不同使用時間和環境下的形貌演變，輸入并儲存在計算機中，就可以對大量不同環境下的各種材料微觀組織隨時進行反復的觀察、分析或是模擬，讓學生從中分析材料失效的因素。利用網絡技術，學生通過豐富的教學資源如超星學習通、智慧樹、中國大學MOOC等，根據個人時間安排和課后存在問題選擇學習內容，最重要的是還可以借助網絡平臺與老師和同學進行實時交流，真正做到師生之間、學生之間時刻圍繞課程展開交流與討論，進而做到教學相長。

2.3 構建多元的考核體系，培養學生創新創業意識

改變傳統的考試模式，構建課堂教學考核、網絡學習考核、實踐能力考核和期末測試考核相結合的多元考核體系，提高學生過程性考核和實踐能力考核結果在總成績中的權重，轉變學生過去不重視日常學習和實踐運用能力的情況，以考促學，以考帶學，逐步將考核建設成為引導學生自動學習、自主學習的工具。多元考核體系的成績既可以真實反映學生對課程知識的掌握情況，還能體現學生的專業綜合素質，培養學生創新創業意識，鍛煉創新創業能力。

2.4 增設課程綜合實訓，鍛煉學生創新創業能力

依托校內創新創業教育實踐中心、校外創新創業教育實踐基地增設課程綜合實訓，結合課程內容，針對性收集生產、生活中的實際失效件，利用我校陜西省表面工程與再制造重點實驗室的各類檢測分析儀器和實踐基地的實訓設備，以實際失效件為教學案例，引導學生綜合運用所學的基礎知識及技能提出自己的分析思路，利用各種分析手段進行分析，根據分析結果判斷失效原因，然后提出針對性的改進和預防措施，設計相關實驗進行研究。

3 專業教育融合創新創業教育的意義

在專業教育中融合創新創業教育，讓老師從知識的傳授者轉變成為學生學習的指導者、參與者，學生由被動的灌輸式學習轉變成為主動的自主式學習，在傳授專業知識的同時通過參與實際案例分析、課程綜合實訓增加了學生創新創業實踐活動，培養了創新創業能力，提高了學生的綜合能力，進而增強了學生在激烈社會競爭中的就業能力和競爭能力。因此，在專業教育中融合創新創業教育，不僅提高了課程的教學質量，推動了學科發展，還符合目前高等教育改革的趨勢，有利于為國家培養更多的創新創業型人才。