基于工作过程导向的机械工程材料及热处理课程改革

【摘 要】随着工程材料不断发展更新，机械工程材料以及热处理的课程逐渐受到专业领域的重视。由于现代科学技术高速发展，传统的机械工程材料以及热处理课程模式不能满足社会的生产需求，因此对教学过程进行控制，基于工作过程导向的课程改革是机械专业课程改革的发展方向。本文就机械工程材料及热处理课程现状进行分析，并基于过程导向提出具体建议。

【关键词】过程导向;机械工程材料;热处理;课程改革

前言：机械工程材料及热处理课程是工科院校机械类专业学生的技术基础课程，也是学生对专业知识进行深入了解，并且熟练掌握实践操作技能的基础课程。该课程抽象难懂，随着教育对人才的培养目标不断增高，学生的应用能力和实践动手能力的培养逐渐落实。如何提高学生的能力，是学校教学改革中的难点。为此，本文以工作过程为导向，对机械工程材料以及热处理课程进行探究。

一、 机械工程材料及热处理教学课程中存在的问题

（一）课程形式与其他学科脱节

传统的机械工程材料及热处理课程教学体系中，学校方面过于追求对教学课程内容的完整性，在教学课程上不能创新，从而一直采用传统的教学模式。机械工程材料及热处理课程与其他课程之间存在着相互联系，但是学校课程教学不能使得各科之间教学相互联系起来，导致学生在学习中不能提高其自身的工程应用能力，导致自身的综合能力较差。因此，学校应该对教学课程进行重组，形成应用性和综合性较强的课程成教学体系[1]。

（二）教学内容不能及时更新

在机械工程材料及热处理的教学内容处理上，学校应该根据不同学生以及专业进行内容上的筛选，对学生的综合能力的要求为实际依据，决定课程内容的取舍。例如，对于机械类专业的学生毕业后的工作方向是产品设计和机械制造工作，传统教学模式只是对教学材料的选择和加工环节比较注重，但是，随着材料科学不断发展，学校应该教会学生处理好材料与经济之间的关系，对于机械材料的选择应该倡导学生从环境保护以及可持续发展的角度考虑。

二、基于工作过程为导向的机械工程材料及热处理课程改革策略

（一）课堂实验的引入

机械工程材料及热处理这门课程中，概念性的知识非常多，并且该学科具有难懂复杂的特点，书本上的基本概念和实际规律都有着非直观性的特点。教师单独的对书本知识的讲解，只能让学生对抽象知识更加迷惑，不能提高教学效果。为此，教师在教学中应该引入相应的演示性实验，教学实验的引入一方面能够提高教学效果，另一方面还能够提高学生的学习兴趣，激发学生学习的积极性。例如教师在讲到金属结晶的工程中，学生对金属结晶不能进行直观认识，对形核和晶核变大的过程一知半解，因此，教师在考虑晶体都有的结晶规律中，可以让学生通过对物质例如盐类晶体的结晶进行观察，从而更好的帮互助学生了解金属结晶的过程[2]。

（二）金属结晶教学实例分析

准备工作：在玻璃上滴一滴饱和氯化钾溶液，然后在投影仪中与学生一起观察结晶的过程。

现象观察：随着玻璃上液体不断蒸发，结晶首先从液滴的最边缘处开始，并且逐渐向着中间扩展。在结晶的第一阶段就是在液滴的最外层形成一圈比较细腻的等轴晶体，然后这些等轴晶体成为晶体发展的核心，并向着各个方向延伸生长出柱状晶。从观察中可以看出那些从液滴中心生长出来的柱状晶体由于很容易从边缘的液体出得到补充，从而发展生长的比较快。晶体除了想液滴中心生长以外，还在垂直的柱状晶主轴方向上还会长出二次、三次晶轴，从而形成了典型的平面柱状树枝晶。而随着时间的过去，结晶的过程不断向前进行，最后在液滴中心的部位逐渐形成了四面八方的等轴状树枝晶。

结论：通过以上的结晶演示实验中可以看出，学生在课堂上能够集中精力思考问题，对结晶现象进行仔细观察与记录。在兴趣教学中加深了学生对金属结晶的规律以及重点概念的掌握。

在这样的实践教学中，教师应该通过现象慢慢讲解理论知识，边演示现象边帮学生理解实验所表达的理论。改变传统教学模式的枷锁，将课堂教学由教师传递知识信息转变为学生自己能从现象中找到知识产生的根源，这种由被动边主动的过程不仅能够增加学生对专业技能的掌握，也能将知识与实际相结合，促进机械工程材料及热处理专业课程学习。这样的过程极大的增加了学生的对知识的感性认识，并对较难理解的概念有了感悟，并对理论规律有了新的掌握。使得教学教学明显提高。实验教学在内容以及方法上的改革对培养综合型的高素质人才至关重要。它不仅是实践教学改革中的重点部分，也是实验教学改革中的难点，为了缓解机械工程材料及热处理课程传统而的单一的缺点，教师应该带领学生对实验教学的类型、方法以及考核方式进行共同探索，鼓励学生创新，积极参与到学校组织的综合型实验和设计中来。这种实验中的模块化教学采用了新的教学模式，结合具体专业知识组成，将教学目的作为教学改革的切入点，不断加深对课程实践的理解与掌握[3]。

三、结语

综上所述，机械工程材料及热处理课程教学中，最关键的部分不是让学生懂得理论知识，而是通过教学实践使得学生对理论知识有了更深刻的认识，并对材料的结构以及选择进行合理而科学的处理，鼓励学生掌握规律学习，从切实可行的问题解决中找到学习的兴趣，从而提高专业知识的学习。

本文是湘教通[2015]291号531课题“基于CDIO理念的机械工程材料课程教学改革研究”的科研成果。

作者简介：刘红华（1974—），男，湖南桃江人，湖南涉外经济学院机械工程学院教师，硕士，讲师，高级技师，主要从事机械专业教学工作。

参考文献：

[1]李春.基于工作过程导向的课程改革探析[J].天中学刊，2008，05：108-110.

[2]刘小群，刘季冬.基于工作过程导向的机械基础类课程建设[J].中国冶金教育，2010，02：16-18.

[3]常雅文，路荣.基于工作过程导向的《空中乘务》课程改革初探[J].商场现代化，2010，14：193-194.

[4]雷俊霞.基于工作过程导向的高职动漫专业课程改革与实践研究[J].教育与职业，2014，06：133-134.