浅淡当代机械工程材料及工艺课程改革

发表时间:2020/3/3   来源:《基层建设》2019年第29期   作者:杨清平
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国的机械工程建设有了很大进展,对人才的需求也在不断增加。
        河南沐泽建筑工程有限公司  河南省鹤壁市  458000
        摘要:随着社会经济的发展,我国的机械工程建设有了很大进展,对人才的需求也在不断增加。为了提高机械专业的学生的材料学相关知识教学水平,对《机械工程材料及工艺》课程的教学改革进行了探讨。分析了《机械工程材料及工艺》课程在机械专业人才培养体系中的重要作用,指明了该门课程理论教学与实验教学的重要性,深入探讨了《机械工程材料及工艺》在工程认证环境下的改革,并对该教学环节的教学方法进行了探讨。
        关键词:机械工程材料及工艺;课程改革;教学方法
        引言
        “工程材料”课程是高等院校特别是机械工程专业学生必修的课程,属于重点课程,在本科教学中占据着重要的地位。教学的主要目标一方面是对材料基础知识、基本方法及基本原理的了解及掌握,重点是让学生能够利用所掌握的知识来解决机械工程中所涉及的材料设计、选择、加工及应用中的问题。因此,工程材料课程的教学方法及学生的培养方式不仅仅影响学生对知识的掌握,更重要的是会影响他们踏入社会以后所从事的工作及工作对社会、经济及环境的影响。
        1国内发展现状分析
        如今中国高等教育规模发展巨大,其对中国发展的贡献度和在国际高等教育方面的影响力明显提高,但主要短板为人才培养能力和水平不高,因此,改革的核心任务是全面提高高等教育质量。教育部部长陈宝生提出“两个决定,四个回归”:即教学决定生存,质量决定兴衰;回归常识,回归本分,回归初心,回归梦想。他还提出建设高等教育强国,要统筹“四个一流”,即:一流大学是目标,一流学科是条件,一流本科是根本,一流专业是基础。
        2机械加工材料及工艺课程改革方法
        ①以两个主线为线索,贯穿该课程的内容框架。一条主线是机械专业有关机械加工材料及工艺的原理、理论知识的学习与巩固;二是实验环节的验证。②强调学生的现场动手能力。实践教学对于增强学生的感性认识、学习和掌握理论知识,提高学生的综合素质、培养学生的实践能力与创新精神具有重要作用。教师应该亲自主持和设计实践教学,将实验教学与理论教学相结合,体现工程实践性。为了培养学生自主学习的兴趣和积极性,锻炼和提高学生的动手能力,还应该为学生开设铁碳合金金属的金相组织观察、冲击韧性、硬度测试等的综合实验。并通过与多家相关公司进行合作,推进教育教学与生产劳动和社会实践的紧密结合。③构建多层次的课程考核方法。首先,在考核比例分配上,可按作业完成 15%(分三次进行,每次占 5%),实验15%(分三次进行,每次占 5%),小论文 10%(关于铁碳合金的相关内容);期末考查 70%(闭卷考试进行),来进行组合考核。在这种层次的考核方法中,增加了平时成绩及实验环节所占的比重,减少了期末考查所占的比例,分配相对合理。其次,设置多种考核题型供学生选择,如考查学生的理论知识掌握能力、具体案例的分析能力、铸锻焊结构设计能力等等,尤其是对于铸锻焊等结构设计的理解与分析。同时,针对实验操作,对学生进行分组考查,即考查了学生自身的操作、观察能力,又考查了学生之间的协作能力。最后,考核的主体尽量多元化,评价可以是学生自评、学生之间互评、小组互评与教师评价等多种评价形式。④提升教师自身实践能力。在教学过程中教师要努力把科研成果、工程实践和工程经验转化为教学内容,把新知识、新理论和新技术充实到教学内容中,为学生提供符合时代需要的教学内容。首先,根据课程内容与教师发展方向,选择与教学内容相关的企业进行实习及现场实践操作。其次,学校应对教师的实践能力进行考核,以此来增加教师实践的积极性。最后,教师需要随时更新自己所学知识,以适应社会不断发展的需要。


        3研究方法及过程
        (1)课程资源基本情况及课程设计。课程资源选用大连理工大学的机械工程材料精品资源共享课,课程教学内容通过完整、系统的知识结构和教学视频呈现,该课程采用“翻转课堂(与课堂讨论相结合)+网络平台学习(跨校修读和本校在线课堂相结合)+课堂讲授”相结合的教学模式。(2)教师团队建设。整个教师队伍包括两个团队,大连理工大学齐民教授负责的课程建设方团队和大连海洋大学使用方团队。两个团队都包括3—5名教师,具体任务分工明确,各有侧重,相互合作,通过网络视频以及定期的走访(因为在同城,面对面更方便)进行经验交流,并制定教学实施方法和内容。其中,课程建设方团队负责网络在线授课、讨论和答疑以及课程考核;用课方团队负责学生平时的学习组织和管理,在线学习进度管理、线下面授、讨论、作业批改、实验等。(3)教学进程管理。机械工程材料跨校修读分线上和线下两种模式完成,这两种模式只有通过合理制定教学进度以及课程教学实施方案,才能做到相辅相成。线上教学,将精品资源共享课的课程资源全部导入到网络教学平台,将所有的视频、练习、测验、作业等制作成100多个必看、必学、必练的任务点,学生只有完成所有任务点,才能得到相应的成绩,促使学生必须合理安排时间、自主学习;通过学生在线自主学习,以及教师通过教学平台对学生的学习状况的掌握,教师可制定相应措施,利用课堂教学,采取多种手段对课程教学的重点和难点进行讲解,并以案例引入提高学生的理论与实践相结合的能力,从而强化学生的学习效果。
        4培养学生可持续发展能力
        在工程材料课程中,传统的学生培养模式就是老师在课堂上的知识授课,然后进入实践环节,使用现有的工艺或产品,指导学生实验,上述过程仅仅是对学生一个知识的积累与认知,而对其动手能力、创新能力和综合应用知识解决问题的能力收效甚微。上述过程仅仅教会学生“是什么?”,而没有教会学生“为什么?”。作为教学主体的教师,在教学中应该注重学生可持续发展能力如创新能力、发明创造能力、自主探究能力等的培养。为此,教学活动中可以引入开放式的“项目式”的培养方法。一方面可以将传统的学科体系中的知识内容化为若干个教学项目,围绕项目组织和展开教学,是学生直接参与项目过程,通过项目的实施达到培养学生知识应用及解决问题的能力。譬如材料的力学性能章节中,根据知识点设计两个小项目,一个静拉伸实验,学生自己测定材料的水平方向力学性能,让学生理解不同拉伸阶段力学性能的变化,并解释弹性形变的原理及对材料加工性能的影响,培养学生将来设计及选择材料的能力。另一个学生测试产品的硬度。通过产品硬度的测试,让学生理解硬度测试常用方法及其适用对象,掌握了常用的三种硬度测试计的使用方法。
        结语
        综上所述,机械工程材料及工艺是一门以制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课程。本课程是实践性非常强的课程,通过本文所提到的课程改革注重了学生的实践及平时学习环节,让学生在实践中进行理论知识的学习和总结,提高了学生的综合素质,对于学生的未来发展有着积极的作用;它有利于培养学生具有更高的实际能力和开拓精神,也有利于培养自己分析问题和解决问题的能力、自主学习的能力,创新能力和工程实践能力。本文针对机械工程材料及工艺课程改革的框架、授课方式与考核方式等进行了探讨,可为高校机械专业相关的课程建设与改革提供参考。
        参考文献:
        [1]刘霜.机械专业职场英语课程建设探讨[J].中国电子商情,2014(5).
        [2]彭熙伟,陈金兵,范伟,等.《流体传动与控制基础》精品课程的建设与实践[J].液压与气动,2012(5).
        [3]黄利银.机械 CAD 与机械制图一体化教学的探讨[J].内燃机与配件,2019(15):296-297.
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