独立学院《工程材料》课程的教学改革研究

万轶++苏铭

摘 要：本文分析了《工程材料》课程的教学现状，提出了具有主动性实践的教革措施，通过因人施教的教学手段，利用校企合作的资源进行实例化教学，增设综合性实验，改革课程的考核方法，以期推动独立学院高级应用型人才的培养。

关键词：工程材料；教学改革；主动性实践

1 引言

工程材料学是我院面向机械、车辆及工业设计专业开设的专业基础课。通过课程的学习，学生可以掌握常用工程材料的分类、特点及用途等基本知识，并具备对实际工程结构零件进行合理选材、制定加工路线及工艺规范的初步能力；同时，新材料的发展日新月异，课程讲授的内容紧跟当今科技的发展，使学生掌握的知识与时俱进。本文针对工程材料学在现有教学过程中存在的问题进行改革和探索，并结合独立学院“培养应用型人才“的目标定位，提出并实施了改进方案。

2 课程研究现状

2.1 理论教学

工程材料学融合了金属工艺学、热处理、塑性成形原理、复合材料等课程的基本内容，知识体系分散，涉及的各类材料的牌号、成分及图表多，公式推导少，是一门实用性较强的课程。学生普遍认为工程材料课程的内容并不难，但因为各种材料之间的关联性不强，教师在教学过程中主要以讲课为主，学生在听课过程中因为缺乏主动性和互动性，往往在课程结束后，只记住了一些简单的名称和牌号，对材料的选择和制定加工工艺方面的实际应用能力方面很欠缺。

2.2 实践教学

工程材料学理论教学中涉及的材料性能只有通过实验才能更深入的理解。传统的教学实验模式是由实验教师先布置实验内容并讲解实验过程，学生分组分批次进行验证性实验，如：硬度实验、力学拉伸或冲击实验、铁碳合金平衡组织观察、碳钢和合金钢热处理后显微组织分析等。每个实验仅仅是独立的知识点，如何把材料的成分-工艺-组织-性能联系在一起，发挥学生创新思维和创造力，是开设实验课的初衷。

3 课程的改革与实施

3.1 有针对性的因人施教

针对我院不同专业教学目的不同，因人施教、因材施教，对课程的教学内容和方法手段方面进行改革和创新。对机械工程专业要以工程机械中常用零件为研究对象，如：齿轮、轴承、弹簧、转轴等，掌握其强化机理和热处理工艺特点；车辆专业的教学应在传统材料的基础上，要侧重有色金属、高分子及复合材料材料在汽车上的应用；而工业设计专业的学生以设计创意实物为主，不能将产品停留在构思或图纸上，应通过合理选材将设计变成产品。

在教学方法上，可以将多媒体与板书相结合，课件的设计和制作计上注重关联性、逻辑性，准确适当地运用flash动画、视频录像、图表等，少量的文字注释要起到画龙点睛作用；采用案例式教学，从企业实际生产和使用中采集失效零件进行分析，利用到的知识对失效案例的制造工艺、服役条件和失效形式进行分析，提出改进方案并撰写分析报告，培养学生的综合分析能力；创建网络教学平台，可以实现人机互动，师生互动，使学生自主安排学习时间，拓展课堂空间，形成课堂教学、试验、自主学习及复习的开放、灵活的教学环境。

3.2 校企合作强化实践环节

在实践教学环节，要充分利用本课程开设前的钳工、热加工及机加工等金工实习环节，让学生在听课过程中可以将基本原理与实际操作结合起来，并应用在实验课程中。同时，利用学院现有的产学研就业实习基地，教师假期带领学生下厂实习深入工厂。比如：在奇瑞汽车股份有限公司，我系教师和学生及工厂技术人员一起对发动机齿轮20CrMnTi材料的热处理进行讨论，对其正火冷却、渗碳浓度和时间及热处理后的精度检测等问题进行有益的探讨。这样不仅让学生从实践中感知课堂上所学知识的可用性，还进一步激励他们去探索解决生产中的存在的问题，而且教师也从生产中获得了很好的教学案例。

在实验课程中，可以将实验内容设置为必做基本实验、选作综合实验和演示实验三部分。金相显微组织试样制备和硬度测定为必做实验，目的是培养学生的动手能力和实验技能，掌握本课程的基本内容，为综合实验打下必备的实验基础；碳钢的热处理为学生的选作实验，学生可在一定范围内自选工程材料自主制定热处理工艺实验方案，在教师的指导下讨论确定实施方案并完成实验，综合性实验可极大地提高学生学习主观能动性，激发其创新意识，培养他们的创新能力；铁碳合金平衡组织、合金钢和铸铁有色合金组织显微观察为演示实验，学生通过显微镜观察金相组织，进一步认证组织结构的表象和内部的关系。

3.3 知识更新及考核的多样化

工程材料课程教学中，传统钢铁材料的性能特点这部分内容往往占据了大部分的课时，很少涉及到新时期新材料的发展，学生修完这门课程后了解的只是众多材料中的冰山一角，对开拓视野有一定的局限性，因此，增加部分课时对近几十年来发展的新材料进行讲解是必不可少的。如：镁铝等轻合金、碳纤维复合材料、工业陶瓷、生物医用材料、太阳能材料等各种功能材料，使学生在掌握传统钢铁类工程材料的基础上，能及时地掌握新材料新工艺的发展，对学生的就业或再深造拓宽知识面。

对课程的考核方面，我们以对学生知识、素质、综合应用能力的考核为目标，积极开展考试内容和方式的改革，在现有试卷考核的基础上，结合下厂实习中遇到的实际问题，组成多人小组共同完成大作业作为平时成绩，使之在能够全面客观地反映学生学习业绩的同时，引导学生自主学习，不断探索，提高自身综合运用知识的能力和创新能力。

4 结束语

独立学院的教学改革应紧密围绕培养应用型人才为宗旨的目标来进行，通过对工程材料课程的改革和探索，优化课程教学内容，丰富教学方法和考核方式，教师的教学水平和手段，激发了学生的学习主动性和积极性，提高了创新和科研能力，为日后就业或深造打下基础。

参考文献：

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[4]涂浩，王建华，刘亚等.工程材料实验教学改革与实践[J].高校实验室工作研究，2013（03）：7-8.

项目来源：南京航空航天大学金城学院 “工程材料”教改课题

作者简介：万轶，女，江苏南京人，博士，副教授。endprint