機械工程材料課程的教學改革及課程思政

姚雨蒙，張 愷

（上海理工大學，上海 200093）

1 更新教學內容，優化教學方式

1.1 優化教學內容

《機械工程材料》課程具有較強的理論性與實踐性，且內容抽象，知識點繁多，但總學時比較少，因此受教學時數的限制及新工科課程建設的要求，教師無法在有限的課時內將所有的知識全部講述給學生，又因為在教學模式上以教師教授為主，不能體現學生的主體地位，因此導致學生在學習中感到枯燥，學習效果不佳。因此必須對教學內容進行優化整合[1]。

（1）教師應精心組織教學內容，強調重點內容的物理意義及其在工程中的實際應用。比如在教學中適當的簡化過于深奧的理論知識，但在淡化教學內容的同時，在教學中要始終貫穿課程的主線：成分→組織→性能→應用，使分散的知識點系統地聯系在一起，學習內容盡量做到通俗易懂，便于學生掌握。

（2）重點講授實際應用性比較多的金屬材料和熱處理方法，如軸、齒輪、刀具的選材和熱處理工藝的制定，著重培養學生合理選材和制定熱處理工藝的能力。力求理論教學與實踐操作相結合，強調其實用性，注重學生實踐創新能力的培養。也可以引入案例式教學也能有效激發學生學習本門課程的興趣，幫助學生運用材料知識解決設計與制造過程中的遇到問題，提升教學效果[2]。

（3）為更好地適應現代企業對技能型人才的需求，教學內容要做到與時俱進，及時更新和填充新材料、及時了解當今材料加工發展的新動態，同時也要提升技術創新能力。如石墨烯材料、3D打印材料、泡沫金屬、真空熱處理、氣相沉積表面強化技術等，使課程體系更完整，激發學生的學習興趣。

1.2 采用多元化教學方法

在講解比較深奧的理論知識時，如機械工程材料的成分、組織等，除了用傳統的黑板加粉筆的單一形式，可以與多媒體教學手段融合，將文字、圖片、聲音、動畫視頻融為一體，展現在課堂中，將學生從被動接受型的模式中釋放出來。使學生的注意力更加集中。但是，由于學生在課堂學習過程中，對所學過的理論和公式還不是特別熟練，因此僅僅采用多媒體教學，就容易造成學生在課堂上好像理解了，但是課后做題卻還是不會的現象，因此在實際的課堂教學中，我們采取“板書為主，多媒體為輔”的教學手段，如在推導力學公式、證明力學原理等方面,我們應用傳統的板書，使學生的思路緊緊跟著教師的推導，保證思維的整體連貫性。而在講解軸拉伸、扭轉、彎曲等變化規律時，則充分利用多媒體教學工具的優勢，用多媒體聲音和圖像模擬圓軸的變形過程，便于學生掌握。

另外由于學生的學習能力不同，傳統的課堂教學不能做到因材施教。再加上新世紀信息技術發展迅猛，獲取知識的手段更快捷方便，獲取知識的廣度和深度得到很大的拓展。多元化教學手段越來越受到更多教育工作者的關注，與此同時學生也習慣了在網上獲取知識，這樣可以不受時間和空間的限制，大大提升了效率，因此利用信息技術的方法進行教學改革和創新，是實現“以學生為中心”教育的必然要求，更是對現代教師的重大考驗與挑戰。

1.3 開設新的綜合性實驗，提高學生動手實踐創新能力

通過綜合實驗的設置，采用開放式的教學。首先可以讓學生自主選擇一個感興趣并具有實踐意義的課題，教師給根據實驗題目，確定實驗目標和任務，其次讓學生運用所學的理論知識和實操經驗，通過查找相關的文獻資料，制定初步的實驗方案，通過小組討論和教師指導后才能進行實驗，然后，讓學生對實驗結果進行討論分析，撰寫實驗報告，最后教師對實驗進行評價，著重考查學生分析問題和解決問題的能力，可以從實驗方案、操作、數據記錄、實驗報告等方面進行多維度點評。對于具有創新的實驗方案并取得較好的創新性實驗結果，給予適當鼓勵。

綜合性實驗可以調動學生學習的內在驅動，激發學生的探索精神，提升學生收集信息、整理歸納資料的能力，增強學生的創新思維，提高學生的綜合素質。實驗教學在培養學生注意力、觀察力、想象力、邏輯分析能力、發散思維能力和抽象思維能力等方面有許多課堂教學所不能替代的重要作用，同時進一步培養了學生的寫作能力。

2 注入思政元素，培養辯證思維

思政教育作為新時代教育內容的一項非常重要任務，在高校的發展中，其不僅要培養人才過硬的知識和技能，還應當注重對學生愛國情感的培養，使學生勇于擔當時代賦予的責任。因此將思政教育與專業課程相融合是適應新時代教學改革發展的要求，這有助于培養全面發展的社會主義建設人才。也能夠促進高校教育教學工作全面發展，實現對學生專業能力以及綜合素養的共同培養，以此促進高校學生全面發展。更有利于為中國特色社會主義事業源源不斷培養合格建設者和可靠接班人，而避免培養出具備專業能力而缺乏思想政治素養的學生。

2.1 以材料科學發展史為基點引入愛國情懷

在講解緒論部分的時候可以以材料的發展史為起點，材料與人們的生活息息相關，人類文明的進步伴隨著材料的發展而不斷提升，材料更是人類文明前進的物質基礎，在元古時期人們就用黏土來制造陶器、餐具、器皿等器物來進行使用，隨著時間的流逝，人類文明由石器時代進入青銅時代、鐵器時代，尤其在古代我國的青銅制造業，鐵器冶煉技術也遙遙領先于西方國家，但是隨著時代的更迭交替，我國近現代技術落后于西方國家因而備受欺負，讓學生在了解國家危機的同時激發學生的愛國情懷，激勵學生為中華民族的崛起而努力學習，樹立和培養學生的使命感和責任感。

2.2 以新材料的研究應用，激發勇于探索的科研精神

材料不僅是人們賴以生存的物質保障，更是國防軍事發展的根本基礎。所以新材料研發應用是教學內容非常重要的一個環節，教師應時刻關注材料的新聞，將最新的材料科研發展方向結合專業內容融入課堂中，也可以引入一些應用實例，并配合視頻引出新材料在國防軍工、航天航空等領域的實際應用。

2.3 宣揚傳統工藝，增強民族自豪感

我國是世界上最早發明瓷器的國家，并于9世紀開始源源不斷地銷往非洲、歐洲等地區。其精湛制作技藝也隨之傳遍世界各國，受到各國人民的追捧喜愛。瓷器的發明是中國古代先民對世界物質文明的一項重大貢獻。對世界文明產生具有深遠地影響。在課程開設的過程中，將傳統的陶瓷工藝與專業知識相融合，將《天工開物》中記載的古代的滲碳熱處理等技術介紹給學生，同時以視頻的形式引出對傳統文化的重視、保護和傳承。進一步激發同學的專業自信心和民族自豪感。

2.4 學習先鋒人物，樹立人生榜樣

在授課過程中將知識與一些相關的并取得偉大科學技術成就的科學家和事跡聯系在一起，激勵學生奮發圖強的昂揚斗志，如在講解金屬材料事可以引入師昌緒大師的愛國事跡，在20世紀50年代，由于抗美援朝，美國不許留美中國學生回國，但胸懷家國的他在美組織領導了中國留學生爭取回國的斗爭運動，最終排除萬難回到祖國的懷抱，把畢生的精力獻給了祖國的科學技術事業，用一生點燃了中國科研事業前進的道路。通過師昌緒投身科學事業，矢志報國的事跡，引導學生熱愛祖國、學好專業課、珍惜當下美好的學習生活，為中國特色社會主義建設貢獻自己的力量。

3 健全評估體系，改革考核方法

課程考試的目的是為了檢驗學生對所學知識的掌握程度。傳統的考核方式以平時成績，期末試卷成績和實驗成績為主，不能很客觀反映學生的平時成績和學習效果，因為一些學生可能考前臨時抱佛腳，靠死記硬背的方式通過了考試，但是對于知識點沒有理解，很快就忘記了，這樣很難在實際操作中應用，因此為了培養高素質應用型人才，須要對考試方式進行改革。

（1）提高學生平時成績的比重。平時成績包括課堂參與度、課上表現、課下作業；要求學生不遲到早退，對于積極參與課堂的同學給予加分的鼓勵，重點要提高作業成績所占的比重，平時作業采用靈活多樣的方式進行，除了布置書寫作業，更多的布置實踐性作業，增強學生的團結協作能力，提高學生的動手操作能力。

（2）加強對實驗課程的考核。教師考前提供課題，讓學生分小組設計出可行的方案，自主實驗，撰寫實驗報告。教師要嚴格地對實驗每一個環節進行打分；這著重考察了學生獨立設計的能力，同時也提高了學生自主學習的能力。

（3）降低試卷分數的比重，卷面成績用于檢驗學生對課程知識的掌握程度，應避免出現過多的死記硬背的知識點，著重知識的理解創新，增加主觀題，提高學生綜合分析的能力。