工程材料教学和机械制造基础教学的有效互融

马春力 曲立杰 （厦门大学嘉庚学院）

一 课程性质及学生专业背景需要

工程材料教学和机械制造基础教学对于学生进一步学习专业知识发挥着十分重要的作用，其有关知识贯彻了工程装备设计的整个知识体系，不但是课程设计与毕业设计等实践性课程的基础，还是学生毕业就业开展机械设计与选材等工作的基础与前提。所以，工程材料和机械制造基础教学有着非常强的专业性与基础性，并且还有着很强的实用性。其学生有着极大的就业面，通常涵盖了设备设计与管理、制造与化工建设等诸多牵扯到国家与人民的基础领域或行业，有着非常大的需求量。

工程材料和机械制造基础教学专业内容很多，例如，材料的选择、机械加工设计等。根据毕业生回访反馈可以了解到，工程材料和机械制造基础课程是学生毕业工作中应用得最多、最基础的两门课程，它们是构成专业知识结构的关键基础。但是，工程材料和机械制造基础课程内容广，必须要牢记的内容多，学生当前知识体系不具备有关知识内容的储备，这就造成学生在学习过程中不了解课程对于就业的重要性，不能集中注意力。且因为课程内容缺乏直观性与生动性，教学过程基本上是教师的独白，学生无法有效参与到课堂教学中，因此，最后的教学效果不佳。

二 工程材料与机械制造基础教学现况分析

（一）教学效果

工程材料和机械制造基础是材料类和机械类专业的基础性课程，其对培养不同方向与专业的学生应有一定的区分性和针对性。可是现实教学过程中采取的教材针对性不强，不仅不能实现针对各个专业学生的有效教学，而且两门课程之间缺乏有机融合与贯通，不利于学生的综合知识体系的建立，更不利于提高学生的综合能力。由于不同专业的学生的培养方向有一定的差别，目前对于工程材料与机械制造基础专业课程的教学目标及要求应该是不同的，这在一定程度上才能体现专业分划和人才培养的清晰度。工程材料和机械制造基础教学有着较强的综合性，然而由于在人才培养过程中缺乏了学科交叉互融性，即针对材料有关专业的学生来说，这一课程的关键点突出在了工程材料上，而对于机械制造专业学生来说，是强化机械制造知识。除此以外，高校复合型人才培养要求的不断提高，使得学生课程门数增加，使得学生专业课程学时减少，这就导致了专业课程教学内容和课时不成比例，在这种情况下如何让知识面广的工程材料课程和机械制造基础课程实现有效互融，就必须要进行改革以提高教学效果。

（二）教学管理体制

众所周知，工程材料和机械制造基础课程均是集实践、理论教学和工程锻炼为一体的工程应用型课程。学生经过系统性的理论知识学习，并加强动手操作且提升创新意识，这样能够为后续深入培养创新能力提供基础。两门课程在内容方面以及体系上均形成了有机的不可分割的整体。可是通过调查与分析发现，诸多高校工程材料和机械制造基础课程之间难以有效互融。其根本原因在于，伴随科学技术的不断进步与发展，学科的不断细化与高校的逐步扩招，各高校基本朝着综合型专业细化趋势发展。结果是各自为政的教学管理体制，也就是说工程材料课程是以材料专业课程教师讲解的，机械制造基础工艺课程则是以机械专业的教师进行讲解的。同时主讲教师之间缺乏交流与沟通，如此就如同只进行了教学研究与讨论。再加上，教学管理体制的逐步分划，阻断了理论和实践课程之间的有机联系。

（三）教学方式与手段

现阶段高校采用的教学方式，工程材料和机械制造基础课程教学，大部分是通过课堂讲解的形式进行的，以教师课堂理论讲解为主，穿插了一部分课堂提问与基础实验。该种类型的教学方式不具备课堂互动性，导致学生在学习中一直处在被动地位，被动接受知识，无法有效地将学生学习的主观能动性调动起来，还会让学生丧失学习的兴趣，进而认为课程教学内容乏味无用。工程材料教学和机械制造基础课程本身是实践性强且理论性也很强的专业课程，突出培养学生的实际应用能力与创新能力，而被动的教学方式根本无法有效培养学生创新意识。再者，就工程材料和机械制造基础课程来说，虽伴随课程教学手段的持续演变，可是教学手段仍旧有着各种各样的问题，通常表现在以下几个方面：第一，教学手段不丰富，课堂讲解依然是当前的重要教学手段，多媒体手段是以PPT 课件为主，不具备教学的外延性及灵活性，导致内容缺乏深刻性，未能留给学生充足的想象空间与创新空间。第二，教学方式及手段变通性匮乏，没有依照实际教学内容进行调整，在没有和学生互动的状况下，也不具备良好的辅助方式激发学生学习的主动性，导致课堂非常沉闷，不能提高学生的创新能力。第三，实践机会不多，这是工程材料教学和机械制造基础教学的核心问题，虽在教学中有一些实验，可是大部分是通过演示性实验为主，不具备充足的创造性实验，制约了学生创新能力及操作能力的培养。通常来说，实践课是十分关键的教学手段，是理论联系实际的核心，是学生理论变为实际操控能力的重要环节，所以实践应当变成工程材料教学和机械制造基础教学的关键教学手段。

三 工程材料教学和机械制造基础教学的有效互融

（一）教学活动的相互融合

工程材料教学和机械制造基础教学的有效互融，首先应当严格依照工程材料教学和机械制造基础专业课程教学大纲，将两者的教学目标融合在一起，进而从两者的理论及实践教学方面着手，将其讲解明白与透彻，为学生进一步学习打下扎实的基础。注重讲解基础性的理论知识和概念，使学生真正掌握与熟悉工程材料和机械制造基础理论。首先，在基础概念与理论内容关键点上下功夫，需要关注工程材料和机械制造基础应用的互相呼应，按照教学互融需要，全面思考内容讲解的详略，保留必要的理论知识，简化不必要的机械制造基础理论。比方说，晶体学中有关晶面指数及晶向指数等内容，仅进行概括性的讲解，注重阐述机械类工程材料选材与加工制造知识中该理论的应用，并且强化新材料与工艺的介绍，引入国内外工程材料和机械制造方面有关科研新成果，将其补充到课程教学内容之中。其次，关注培养学生选材与用材等方面的能力，从工程材料选材这一方面入手，讲解全面，精益求精。关注大类之中每一个专业面的渗透与牵涉，通过精选实例，做到关注应用，例如对机械设计制造与自动化专业及机械电子工程，需要挑选工程上经常采用的零件作为案例，讲解工程材料的实际应用。对于过程装备与控制专业，应当挑选经常使用的过程装备，比方说压力容器等进行讲解，从而加强学生对于专业性质的认知度，防止学生专业选取的盲目性，借此为原则，有效整合教学内容，从而实现厚基础与强能力的目标。

（二）优化机制实现理论和实践深度交融

工程材料和机械制造基础课程都是实践性强且理论性强的课程，通过学习，可以提高动手与创新能力，所以，两者在内容层面是无法分割的整体。因此，高校在工程材料教学与机械制造基础教学过程中，需要将两者的教学管理体制归为一体，严禁出现工程材料教学以材料院校教师讲述，而机械制造基础教学由机械院校教师讲授的情况出现。并且加强工程材料和机械制造基础课程主讲教师的互动性，这样就可以将两者结合一同探讨问题，进行有效的教学研究。再者，自然科学的发展是科学工作人员对于自然现象展开推理与演绎以及论证且发现基本规律的过程。可是工程材料知识与机械制造基础工艺知识有很大的区别，是人们长时间在生产实践过程中整理与归纳出来的、非常成熟的、可以经过实践考验的工艺理论。所以，工程材料和机械制造基础理论教学与训练是不能分割的关系，如若要将工程材料和机械制造基础教学有效互融，促使学生理解与掌握专业知识提升实践能力，就需要在工程材料和机械制造基础教学管理体制方面，严格按照应用型人才培养的要求展开体制改革，也就是和工程实际有机结合的工程材料和机械制造基础课程直接整合到工程实训中展开讲解与传授。这样的整理与归纳需要将课堂直接设置于有工程气氛的训练教学中开展，让学生的理论课程融合于工程实践气氛中。

（三）转变教学方式深化教学融合

工程材料教学和机械制造基础教学有效互融要对教学方式以及手段进行改革。首先，采用多媒体教学手段。工程材料和机械制造基础课程两者都有着很强的实践性与抽象性等特征，不仅需要探索材料的宏观与微观性能，而且还需要学习多种加工方式和生产实际相融合，因此，为学生学习带来了很多的困难，合理使用多媒体教学手段能够将抽象的概念与微观和机械制造知识立体化展示出来，进而加强课程吸引力。在进行工程材料教学时，需要结合机械制造基础专业课程知识开展教学活动，帮助学生掌握工程材料知识的时候，了解到机械制造基础专业课程的重要性，反之，在进行机械制造基础教学的过程中结合工程材料专业知识进行教学。这样一来，教师在教学过程中科学选取和制作教学动画及录音等内容，同时在教学中将两种专业课程互补，教师实际讲解中，可以科学采用视频与动画等多媒体技术，把教材与以往的板书无法描绘的微观结构及宏观性能等直观展现给学生。其次，强化课堂探讨。课堂探讨乃教学实践的核心部分，例如，经过对铁碳合金相图与钢热处理等内容进行课堂探讨，让学生对该课程关键点的基础概念与理论可以得到进一步的了解。探讨之前，需要规定学生预习探讨指导书，确定课堂探讨的目的与任务，复习课程内容，对探讨问题进行具体发言，教师在开课以前需要对其进行检查，探讨过程中规定学生自由发言，彼此启发与补充。