以学生为中心的机械工程材料课程教学改革初探

柴蓉霞 张传伟 郭卫 杨满芝

摘要：随着高教教育理念的转化，高校课程的教学过程也逐渐在发生变化，以学生为中心正在成为目前教育的核心。本文基于激发学生主动学习的目的，对机械工程材料课程进行教学改革，以达到学生积极、主动学习的目的。通过对教学方法、实践环节以及评价环节等方面进行改革，来达到所需目的。结果表明：通过让学生上讲台的主动学习方法提高学生的学习主动性，通过物理实验和实物实践的方法来促进学生以实践加深理论知识的过程；通过运用知识汇总和实际工程需求为例进行该课程知识的评价，使学生发挥主动学习的能动性。

关键词：机械工程材料；以学生为中心；课程改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）17-0127-02

一、引言

随着高校改革的发展，高教的理念逐渐从“以教师为中心”转化为“以学生为中心”，尽管只有两个字的转化，但是这个却是教育核心的转变，大学生在高校短短几年的时间，不仅要有高品质的学生生涯，即能够高质量地学会所学的内容，同时还要养成终身学习的理念。这是高等教育发展的必然。具体到工科院校的某门专业基础课程而言，比如机械工程材料课程，该课程是高校机械类专业本科生的一門必修专业基础课，该课程理论性很强，内容抽象，知识点多，通常的教学模式主要是以教师讲授为中心。该课程的上课时间处于大学第三或者是第四学期，学生对专业知识的概念比较模糊，还没有建立起专业的概念，相应在“以学生为中心”的背景下，要考虑让学生主动学习，而且有质量、可持续性地学习，可以对该课程的讲述方式进行适当变革，以便学生在学习过程中能够发挥积极主动的作用。现在相关学者对该课程也进行了很多改革和探讨，包括理论教学和实践教学，比如倪卫华等采用启发式、多媒体动画、师生互动等多种方式相结合的教学方法，进行了机械工程材料教学方法的改革，以此激发学生的学习兴趣；樊湘芳等利用数字化教学平台，运用启发式+问题式教学法，开设实验、技能竞赛等形式提高学生的能力，培养学生的创新意识；罗洪峰等针对目前机械类专业工程材料教学中的常见问题，从教学内容、教学方法、实验教学等方面进行改革，激发学生的学习兴趣，提高课程的教学质量；李燕等针对机械工程材料教学实践中存在的问题，分析原因，并通过现场演示与多媒体结合的方式，采用启发式和问题式教学方法，提高了该课程的教学效果，并提高了学生的学习兴趣；王晓欢等通过课堂内容设计要具有逻辑性、精心设计课程的导言与总结、课堂学习兴趣激发等方面探讨了工程材料课堂教学方法的改革，以此来提高该课程的教学质量。现有的改革通常都是基于教师的讲授为中心的改革模式，学生一般作为辅助，而本文针对机械工程材料课程教学过程中现存的一些问题进行总结，提出以学生为中心的课堂教学方式，使学生真正在有限的课堂上掌握该课程的核心知识，并提高学习兴趣。

二、现有课堂教学的特点及不足

机械工程材料属于机械与材料相交叉的一门学科，该课程一般开设在大学的第三或者是第四学期，学生处于刚接触专业知识的阶段，而该课程作为一门专业基础课，对学生以后专业知识的学习和运用具有重要作用，同时该课程内容比较枯燥、抽象，学生在学习过程中对知识的掌握有一定难度，进而容易导致学生学习效果较差，知识掌握不好，目前该课程的课堂教学现状主要有以下几方面。

1.教学方式比较单一，缺乏对学生兴趣的激发。目前尽管多媒体已经是上课过程中必备的一个工具，但是由于大多数老师依旧是把多媒体转换成了不用擦、不用写的黑板，把书本知识全盘搬到多媒体上，学生在学习过程中，逐渐产生视觉疲劳，不能激发学生的学习兴趣，导致学生在学习过程中注意力不集中，缺乏主动性。

2.实践与理论结合性不强。现在好多学校在安排实践课程的时候，与理论课程的教学不相配，也就是实践有实践的老师、实践的时间安排，授课教师不能参与实践课程的教学活动，而且实践的时间安排与理论课的时间安排不吻合，导致应该通过实践来熟悉的知识点学生并不能很好地掌握，同时由于条件限制，实践环节也不能保证每个学生都有动手机会，最终使得实践的作用发挥不充分。

3.评价方式比较单一。评价方式作为课程教学效果的检测手段，在每门课程的教学过程中都是不可缺少的，而目前该课程大多数采用传统的开卷或者闭卷考试，学生为了能够通过考试，只能熟记书本内容，如果实在记不住，就会出现考试违规的现象，使评价方式不能很好地指导该课程的教学环节。

三、机械工程材料课程教学改革建议

1.发挥以学生为中心的重要作用，增强学习主动性。该课程的主要内容是机械工程材料的基础知识，以材料力学性能指标为线索，通过微观结构的变化来展现宏观的性能变化，运用宏观强化手段，达到微观组织的变化来提高宏观的力学性能指标，整体来说内容不算很难，因此在讲课过程中可以抽取一部分知识，让学生来讲述。目前我们课题组尝试对钢的热处理章节的内容通过让学生分组讨论，然后每组派代表上讲台讲述的方式，使学生的学习兴趣得到一定的提高，加强了学生的学习主动性。学生上讲台讲述的过程，学生为了准备这节课，也花费了不少精力，有些学生运用多媒体的形式，有的使用板书，把课程内容用图片和文字的形式表达出来，还有学生为了上好这节课，把之前的知识都挖出来展示，可见学生为了上好该课程，也算是费了好大力气，效果还是比较明显。在学生讲课过程中，听讲学生也比较认真，及时跟进教材内容，并消化、掌握。在学生讲完后，老师对学生没讲到的内容进行补充，对学生表示鼓励，使得学生的兴趣渐浓。

2.实践环节与理论相结合。物理实验测试环节。机械工程材料课程的实践环节与理论相关性比较大，比如材料力学性能实验，需要学生知道力学性能实验过程、数据来源等，还有材料微观组织观测，也需要学生掌握一定的理论知识，因而需要学生在学完相应理论知识后，进行实践环节的实验过程，以更好地巩固专业知识。理论教师与实践教师提前沟通，争取能够在理论课内容刚讲完的时候对学生进行实践教学，同时尽量使每个学生都能够参与实践环节，可以把一个实验分为几部分，实践组内每个学生都能负责一块，最后把所做实验汇总，不仅考核了学生的动手能力，而且还锻炼了学生的团队精神。

以实物为测试对象。本课程主要讲述材料的微观组织与性能之间的关系，学生通过了解材料微观组织的特征、变化等内容，可以知道材料的力学性能变化趋势，因此可以取某一机械零部件，让学生根据该零部件的机械性能，推测该零部件的微观组织特征，并通过实际观测来验证推测结果。

3.评价环节灵活变通。评价环节作为了解学生课程掌握情况的一种手段，其重要性自不必说，另外，评价还对教学具有重要的指导作用，可以说是教学的“指挥棒”，因此评价手段、评价效果很重要。对该课程，可采取让学生用半开卷的形式，即想让学生把所学知识点汇总起来，考试的时候只带学生汇总内容，这样可以起到让学生把所学知识贯穿一遍的作用。另外，可以采取以具体零部件的性能要求为目的，让学生从选材、微观观测、热处理工艺制定等入手，把该课程内容直接串起来。同时应该注重学生平时的课堂表现，评价环节对在课堂教学中进行积极讲课、提前复习的学生给予鼓励并加分。在开课之前就确定该课程的评价方式，以便使学生能够以达到评价标准为目标，从而提高学习效果，激发学生的学习兴趣。

四、结论

以学生为导向，关注学生的发展，是未来高等教育的核心，本文以机械类专业基础课程机械工程材料为研究对象，进行该课程的教学改革探讨，基于激发学生学习主动性、联系生产实际，对教学方法、实践过程、评价环节进行了改革，以此来激发学生的学习兴趣。

参考文献：

[1]孙二军.“以学习为中心”的高等教育质量观及其路径分析[J].高教探索，2015，（2）：16-19.

[2]倪卫华，汪中厚.机械工程材料教学方法探讨[J].教育教学论坛，2015，（9）：155-156.

[3]樊湘芳，叶江，吴炜，等.机械工程材料课程建设的探索与实践[J].中国教育技术装备，2016，（6）：87-88.