基于新時代教育理念的“材料成型原理”課程教學(xué)改革探討

王忠堂　張玉妥　劉愛國　崔海濤　李建軍

[摘 要] 基于新時代立德樹人的高等教育理念，強化課程思政、教育產(chǎn)出的教育目標，對“材料成型原理”課程進行改革建設(shè)，制定合理可行的教學(xué)大綱和培養(yǎng)目標，確定建設(shè)一流課程的具體措施。經(jīng)過改革實踐，大學(xué)生的政治素質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)、創(chuàng)新意識、探索精神、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識等能力得到明顯提高。因此，要充分利用互聯(lián)網(wǎng)，豐富教學(xué)資源利用及開發(fā)，增加課程內(nèi)容信息量，豐富課程教學(xué)方法，快速掌握材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的最新進展;以課堂講授為主，以線上課程資源和線上直播授課方法為輔，實施多元化教學(xué)。

[關(guān)鍵詞] 高等教育;材料成型原理;建設(shè)措施

[基金項目] 2020年度教育部國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點“材料成型及控制工程專業(yè)”;2020年度遼寧省教育廳一流本科課程“材料成型原理”

[作者簡介] 王忠堂（1962—），男，遼寧大連人，博士，沈陽理工大學(xué)教授（通信作者），主要從事先進塑性加工技術(shù)與高等教育教學(xué)方法研究。

[中圖分類號] G642.0[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2022）04-0103-04[收稿日期] 2021-05-26

為了進一步提高我國高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，國家制定了一系列教學(xué)改革政策，全面開展一流本科課程建設(shè)，樹立課程建設(shè)新理念，推進課程改革創(chuàng)新，實施科學(xué)課程評價，嚴格課程管理，完善以質(zhì)量為導(dǎo)向的課程建設(shè)激勵機制。覃業(yè)飛從不同層面對一流課程的本質(zhì)內(nèi)涵進行分析和解讀，提出了一些合理化建議[1]。張琳瑯等對“材料成型原理”的課程內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)效果評價等進行教學(xué)改革，以提高大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量[2]。賀戰(zhàn)文等對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的效果進行對比分析，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有各自的優(yōu)勢和劣勢，對如何實現(xiàn)二者優(yōu)勢互補提出了改革措施[3]。孫明基于學(xué)生特征分析對教案進行改進，構(gòu)建互動教學(xué)式課堂，有效提升了大學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量[4]。蘇鈺等對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)課件、學(xué)生互動等教學(xué)環(huán)節(jié)進行改革探索，激發(fā)了大學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，獲得較好的效果[5]。李蘭云等通過典型案例實現(xiàn)知識講授和實時互動，獲得了很好的教學(xué)效果[6]。魏然等通過講解重點、強調(diào)技能、注重應(yīng)用等措施，提高了教學(xué)質(zhì)量及效果[7]。

一、引入新時代一流教學(xué)理念

在新的發(fā)展時期，我國的高等教育目標必須適應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求，引入國際先進教育理念，結(jié)合中國特色的高等教育人才培養(yǎng)模式，進一步提高我國高等教育質(zhì)量。這是當前的一個重要任務(wù)。強調(diào)立德樹人、德才兼?zhèn)涞娜瞬排囵B(yǎng)理念，要以培養(yǎng)能夠擔(dān)當民族復(fù)興大任、具有堅定的政治立場和理想信念、具有強烈的民族精神和時代精神、德智體美勞全面發(fā)展的新時代建設(shè)者和接班人。堅持“以本為本”“四個回歸”的高等院校立校之本，是新時代辦好本科教育的行動宣言。加強課程思政、愛國愛黨的政治思想教育，要貫穿于高等教育的始終。強化實踐教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的教育產(chǎn)出教育理念，是提高解決工程實際問題能力的基礎(chǔ)。

二、制定一流課程教學(xué)目標

“材料成型原理”的教學(xué)目標就是要培養(yǎng)大學(xué)生掌握材料成型及控制工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識，包括材料成型過程中的基本理論、基本方法、材料流動規(guī)律等基礎(chǔ)理論知識，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、工程設(shè)計提供必要的基礎(chǔ)理論支撐，要培養(yǎng)大學(xué)生利用基本的基礎(chǔ)理論知識解決簡單實際工程問題的能力，能夠自主分析問題和解決問題。同時，要培養(yǎng)大學(xué)生掌握基本的實驗測試及分析方法，掌握材料流動規(guī)律分析方法、材料力能參數(shù)計算方法、材料成型缺陷分析方法、材料成型組織性能參數(shù)測試方法、材料凝固過程中的溫度測試方法，具備利用基本理論知識進行科學(xué)研究和工程設(shè)計的初步能力，具備從事新產(chǎn)品開發(fā)、工程設(shè)計、技術(shù)測量、技術(shù)管理等應(yīng)用技術(shù)型工作的能力。結(jié)合以上教學(xué)目標，我們制定了合適的課程教學(xué)大綱，獲得了很好的教學(xué)效果。

三、打造一流教學(xué)團隊

教學(xué)團隊要做有理想信念、有道德情操、有扎實學(xué)識、有仁愛之心的好教師，做學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、創(chuàng)新思維、奉獻祖國的引路人;要加強師德師風(fēng)建設(shè)，堅持教書和育人相統(tǒng)一、言傳和身教相統(tǒng)一、潛心問道和關(guān)注社會相統(tǒng)一、學(xué)術(shù)自由和學(xué)術(shù)規(guī)范相統(tǒng)一，以德立身、以德立學(xué)、以德施教;既要傳播知識、傳播思想、傳播真理，也要塑造靈魂、塑造生命、塑造世界觀。為打造一流教學(xué)團隊，不斷提高教學(xué)團隊的教學(xué)水平和課程教學(xué)質(zhì)量，我們采取了以下措施，獲得了很好的效果。

1.課程負責(zé)人組織團隊成員不定期開展關(guān)于課程建設(shè)的專題討論，鼓勵青年教師進修學(xué)習(xí)、互相聽課、共同提高，請經(jīng)驗豐富的教師介紹教學(xué)經(jīng)驗，選派骨干教師到高水平高校進行訪問學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)交流，提升青年骨干教師的教學(xué)水平。

2.邀請國內(nèi)其他高校經(jīng)驗豐富的本領(lǐng)域?qū)W者進行線上或線下的學(xué)術(shù)交流，重點介紹他們的最新教學(xué)研究成果以及“材料成型原理”課程的地位及重要性，并提出一些課程建設(shè)方面的建議，為以后的課程建設(shè)工作提供指導(dǎo)。

3.邀請本領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)專家做學(xué)術(shù)報告，重點介紹“材料成型原理”課程在解決企業(yè)工程實際問題時的作用，在課程內(nèi)容及教學(xué)方法改革方面為教學(xué)團隊建設(shè)指明方向。

4.充分發(fā)揮教學(xué)名師或課程負責(zé)人的引領(lǐng)和帶頭作用，優(yōu)化教師資源，鼓勵青年教師在理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程實訓(xùn)等環(huán)節(jié)上進行深入研究，積極承擔(dān)相關(guān)教學(xué)改革項目，不斷提高自身素質(zhì)及教學(xué)水平。

四、建設(shè)一流課程內(nèi)容

1.吸收先進科學(xué)研究成果，不斷更新課程內(nèi)容。提高高等教育水平，主要措施之一是要及時更新課程教學(xué)內(nèi)容。每位任課教師都要結(jié)合自己承擔(dān)的授課任務(wù)，把本學(xué)科領(lǐng)域最新的國內(nèi)外研究動態(tài)、研究成果、研究熱點、科學(xué)問題、技術(shù)難點等內(nèi)容補充到課堂教學(xué)上，或者集中講授，或者穿插于課程體系，引導(dǎo)大學(xué)生積極探索真理、探索新知識、研究新理論、解決新問題的科學(xué)研究興趣，實現(xiàn)科研成果進課堂、先進設(shè)備進實驗室，促進本科教學(xué)質(zhì)量不斷提高。如在課程體系中增加了新型材料本構(gòu)關(guān)系模型建立方法、屈服準則應(yīng)用、滑移線法中一些理論問題的探討等新的內(nèi)容。

2.強化理論聯(lián)系實際，增加拓展實訓(xùn)內(nèi)容。以解決實際問題為目標，增加了實際訓(xùn)練內(nèi)容，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。針對“材料成型原理”課程內(nèi)容及特點，制定課程內(nèi)容拓展及實訓(xùn)題目，具體如下：（1）單向壓縮變形（或拉伸變形）位移場（或速度場）的確定方法;（2）壓縮變形工藝的變形力計算;（3）平面擠壓工藝的變形力計算;（4）板材拉深工藝變形力計算;（5）球形殼體液壓脹形變形力計算;（6）管材擠壓工藝變形力計算;（7）材料本構(gòu)關(guān)系模型建立;（8）提高鋁合金葉片成品率的工藝措施;（9）控制金屬型大鋼錠組織性能的工藝方法;（10）鑄件凝固過程溫度場模型與計算;（11）焊接裂紋失效分析及裂紋防止工藝措施;（12）焊縫氣孔形成影響因素分析;（13）熱影響區(qū)組織性能改進工藝措施。

3.提高實際操作能力，強化實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。將先進的材料性能測試設(shè)備和測試方法應(yīng)用到實驗教學(xué)中，提高實驗教學(xué)的科學(xué)性和準確性，提高實驗教學(xué)效果。課程設(shè)置驗證性實驗和綜合性實驗，包括驗證性實驗“LY12材料塑性圖繪制”、綜合性實驗“鐓粗時接觸應(yīng)力及摩擦系數(shù)測定”、綜合性實驗“鑄件溫度場及鑄造合金流動性測試”、驗證性實驗“焊縫中擴散氫測定”。經(jīng)過實驗教學(xué)，提高了大學(xué)生實際操作設(shè)備和儀器的動手能力。

五、實施一流課程教學(xué)方法

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)方法已經(jīng)從“教師講、黑板寫、學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)方式進入多元化教學(xué)時代。在教學(xué)方法方面，需要引入最先進的教育理念和教學(xué)方法，采用先進的教學(xué)方法與教學(xué)工具，運用多元化的教學(xué)方法。為此，教學(xué)團隊提出“五維一體二結(jié)合”的教學(xué)方法，有效提高了教學(xué)效果。

“五維”即課堂講授、教學(xué)課件、主編教材、電子教案、授課視頻。課堂講授是大學(xué)教育最重要的學(xué)習(xí)方式。在設(shè)計課件內(nèi)容時，一定要補充最新的研究成果，吸收相關(guān)參考資料的優(yōu)秀內(nèi)容，完善課程內(nèi)容體系。主編教材是為了適應(yīng)大學(xué)生培養(yǎng)目標、課程教學(xué)改革、因材施教、最新研究成果等方面的需求而要完成的工作，有利于大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。電子教案是隨著信息化時代和互聯(lián)網(wǎng)時代的到來而實施的一種自主學(xué)習(xí)方式，不受時間、地點限制，非常靈活，學(xué)習(xí)效率很高。授課視頻是將往屆教師授課視頻發(fā)給大學(xué)生，有利于大學(xué)生自主學(xué)習(xí)。“一體”即課堂講授時教學(xué)課件+黑板書寫+教師啟發(fā)一體化綜合運用。教學(xué)課件是教師授課的主要工具，可以直觀獲得知識的基本概念、基本理論、基本方法、應(yīng)用實例等。黑板書寫是教師授課時不可忽視的教學(xué)工具，必須認真利用，傳遞課程內(nèi)容整體布局、強調(diào)重點、漢字書寫等重要信息，所以不能因為有了教學(xué)課件就出現(xiàn)黑板一片空白的現(xiàn)象。“二結(jié)合”即線下教育和線上教育相結(jié)合、課堂學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。線下教育主要是通過課堂講授和課后答疑等方式獲得新知識，線上教育是通過互聯(lián)網(wǎng)功能，利用有關(guān)教學(xué)平臺的線上資源完成課程學(xué)習(xí)，如授課視頻、教學(xué)課件、學(xué)術(shù)會議、研討會、電子文件等線上資料。課堂學(xué)習(xí)是大學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主要途徑，自主學(xué)習(xí)是大學(xué)生利用課后時間主動學(xué)習(xí)的過程，增加自主學(xué)習(xí)動力。

六、制定一流課程考核及評價體系

創(chuàng)新課程成績評價方法。基于教育產(chǎn)出教學(xué)理念，制定科學(xué)合理的課程學(xué)習(xí)成績考核方法，以便科學(xué)評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。學(xué)習(xí)成績考核方法包括平時成績（40%）和期末結(jié)課考試（60%）。

平時成績考核指標體系包括出勤率（5%）、平時作業(yè)（5%）、綜合實訓(xùn)（10%）、調(diào)研（研究）報告（10%）、實驗操作（10%）。出勤率占5%，考核學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)狀態(tài)等;考核內(nèi)容包括學(xué)生的平時出勤情況，采用點名或簽到的形式。平時作業(yè)占5%，考核學(xué)生階段學(xué)習(xí)情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時調(diào)整，提高教學(xué)效果;考核內(nèi)容包括在課程進行過程中安排幾次平時作業(yè)，重點檢查知識掌握情況，根據(jù)作業(yè)完成質(zhì)量給出成績。綜合實訓(xùn)占10%，考核學(xué)生對理論知識的掌握程度，以及綜合分析問題和解決問題的能力;考核內(nèi)容包括在課程學(xué)習(xí)過程中對于一些重要內(nèi)容安排一定量的綜合實訓(xùn)項目，以鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，并根據(jù)綜合實訓(xùn)項目完成質(zhì)量評定成績。調(diào)研（研究）報告占10%，考核學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識;考核內(nèi)容包括提出幾個具有一定難度的技術(shù)問題、理論問題或自主學(xué)習(xí)問題，經(jīng)過調(diào)研、分析、討論，完成研究報告，根據(jù)調(diào)研（研究）報告質(zhì)量評定成績。實驗操作占10%，考核學(xué)生的實際操作能力、對實驗儀器的操作能力等;考核內(nèi)容包括通過實驗操作，讓學(xué)生掌握設(shè)計性實驗的實際操作過程，根據(jù)實驗操作成績評定方法評定成績。

期末結(jié)課采用閉卷考試方法，內(nèi)容包括基本概念（20%）、基本方法（10%）、基本技能（10%）、綜合計算（10%）、綜合分析（10%）。基本概念占20%，考核學(xué)生對基本概念的理解、掌握程度，考核內(nèi)容包括課程中涉及的基本概念和相關(guān)知識概念，按照試題規(guī)定分數(shù)給成績。基本方法占10%，考核學(xué)生對基本分析方法和研究方法的掌握程度，課程中采用的一些理論計算方法和分析問題方法，按照試題規(guī)定分數(shù)給成績。基本技能占10%，考核學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力，考核內(nèi)容包括采用課程中的基本方法解決簡單的實際問題，按照試題規(guī)定分數(shù)給成績。綜合計算占10%，考核學(xué)生運用理論知識進行綜合計算的能力，考核內(nèi)容包括解決比較難的實際問題，按照試題規(guī)定分數(shù)給成績。綜合分析占10%，考核學(xué)生對實際問題的綜合分析能力，考核課程實訓(xùn)效果，考核內(nèi)容包括解決復(fù)雜工程實際問題，提高綜合分析能力，按照試題規(guī)定分數(shù)給成績。

基于新時代高等教育的理念特征，針對“材料成型原理”的課程特點，我們采取了一系列一流課程改革建設(shè)的具體措施，提出吸收先進科學(xué)研究成果進課堂、增加實際訓(xùn)練考核內(nèi)容、“五維一體二結(jié)合”教學(xué)方法、完善課程成績考核方法及評價體系改革等，有效提高了教學(xué)效果，明顯提高了大學(xué)生的政治素質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)、創(chuàng)新意識、探索精神、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識等。

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Discussion on the Course Teaching Reform of Material Forming Principle Based on the Educational Concept of the New Era

WANG Zhong-tang， ZHANG Yu-tuo， LIU Ai-guo， CUI Hai-tao， LI Jian-jun

（School of Materials Science and Engineering， Shenyang University of Technology， Shenyang， Liaoning 110159， China）

Abstract： Based on the higher education concept of Enhance Morality， Foster Talents in the new era， this paper strengthens the educational objectives of curriculum ideological and political education and educational output， formulates reasonable and feasible training objectives， determines the specific measures to build a first-class curriculum， so as to reform the course of Material Forming Principle. Through reform and practice， college students political quality， professional quality， innovation consciousness， exploration spirit， innovation and entrepreneurship consciousness have been significantly improved. Therefore， we should make full use of the Internet， enrich the utilization and development of teaching resources， increase the amount of course content information， enrich course teaching methods， and quickly grasp the latest progress in the field of material science and technology. Classroom teaching is the main method， supplemented by online course resources and online live teaching methods， and diversified teaching is implemented.

Key words： higher education; Material Forming Principle; construction measures