導語：工程材料及機械制造教學改革與實踐一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：工程材料及機械制造基礎課程是高等院校機械類本科專業的一門重要的專業技術基礎課．介紹了大類招生情況下，從教學內容、教學思想、教學方法、教學手段及實踐環節等方面課程的教學改革．兼顧實際應用、人本思想、因材施教等因素，尋求適合本課程的有效教學模式和手段．通過充分發揮外因的效能來最大限度地促進內因動力，激發學生對未知事物的求知欲望，實現了教與學的良性互動，保證了不同類別、不同層次的學生精通了所需的知識內容，提高了教學針對性和有效性．

關鍵詞：工程材料；機械制造基礎；教學改革

1教學改革研究現狀及教學改革目標

大類招生在國內一些院校早已經實行，相關研究著述較多，對于剛剛開始的學校也可資借鑒．然而，就現狀看，這一課題的研究并未達到成熟階段，存在的問題頗多，有必要繼續深入探討．一是國內研究雖然開展多年，但相對于一項理論的成熟過程，畢竟時日不多，研究的深度和廣度不夠，很多問題有待商榷、完善甚至探索發現；二是不同學校、不同的課程情況有別，他人成熟的經驗可以借鑒，但不能照搬，需要結合具體的情況作具體的分析研判和重新探索；三是從目前相關研究文獻看，所述內容多為技術層面，就理論談理論的比較多，而融入的人本理念明顯不足，因此難以達到最優效果．實行大類招生，就要有與之相適應的培養方案，在管理制度體系、理論教學體系和實踐教學體系上必須做出適當的調整，培養體系的合理性直接影響到教學效果和學生的培養質量．具體到工程材料及機械制造基礎課程的教學，則需要根據不同專業需求的側重面，經過綜合考量及取舍，拿出最優的培養方案．依據大類招生“厚基礎，寬口徑，強能力”政策的原則，從教學思想、教學內容、教學方法、教學手段及實踐環節等方面，對工程材料及機械制造基礎課程進行教學改革研究．尤其是在教學思想和教學內容方面，通過對解決枯燥厭學和兼顧滿足機械類各個專業（機械設計制造及其自動化、過程裝備及控制工程、機械電子工程、汽車服務工程）對這門課的不同要求兩大問題的探索與改革，來提高該課程教學質量和教學效果，實現培養具有“寬口徑、厚基礎、強能力”創新型人才的目標．

2教學內容和教學思想的改革與建設

2.1整合教學內容

根據本課程的教學大綱，結合教學改革的目標，在基本概念、基本理論教學上下功夫，講細講透，做到“厚基礎”．重點講述材料學基礎有關的基本概念與基本理論，使學生精熟通識基本理論知識．在選擇各專業應用工程材料方面下好功夫，講全講精．注重大類中各個專業面的涉及和滲透，以精選工程實例為佐，做到“重應用”．如針對機械設計制造及其自動化專業和機械電子工程專業，可選擇工程上常用的機器零件為實例講述工程材料的應用；而針對過程裝備及控制工程專業，則要選擇常用的過程裝備如壓力容器等為實例講述，以增加學生對各專業性質的感性認識，避免學生專業選擇的盲目性．以此為原則，整合和優化教學內容．為達到“厚基礎，強能力”的總體目標，在選擇基本概念、基本理論內容和講授重點安排上，注重同各專業應用相呼應，根據專業需求特點，綜合考慮內容講授的詳略、繁簡，保留必須的理論基礎知識，簡化處理不必要的金屬學方面的深奧理論．如晶體學知識中晶面指數和晶向指數、相圖知識和熱處理原理等內容，只做概括性敘述．重點講述機械類各專業常用工程材料的選材用材以及加工制造方面的知識，同時加強新材料、新工藝的介紹，注意收集國內外同本課程相關的最新科研成果，隨時充實到教學內容中．注重培養學生正確選材、合理用材以及制定零件加工工藝的能力．

2.2擇優選擇教材

兼顧各專業的需求，從國家推薦的優秀教材中，選擇基礎理論介紹詳實、各個專業兼顧的教材作為主講教材，貫穿于整個教學過程．同時選擇介紹某一理論、某一專業、某些前沿知識點等較為突出的教材作為輔助教材．根據大類招生教學特點，或是將其揉入教案統一講授，或是推薦給有相關專業興趣的學生自學，或是由教師引導，讓有志于考研和深入探討的學生掌握．在實現淡化專業界限、兼顧專業需求的同時，進一步達到了分類、分層次和因材施教的目的．

2.3改進教學思想

改進教學思想，首先要改善師生關系，其次是改進教學方式，讓學生愿意聽課，主動學習，這是提高教學效果的關鍵．針對學生不愿學、不想學而引發的課堂講授效果不佳問題，從調動內外因2個方面的因素入手，著力提高教學效率．

2.3.1改善師生關系

站在學生的角度，多了解學生的思想和興趣所在．通過課上提問、課間交流、課后談心等方式，在了解學生所思所想的同時，拉近同他們的關系，增加相互信任，進而影響學習興趣．

2.3.2改進教學方式

讓學生愿意聽課，主動學習，這是提高教學效果的關鍵．在思想交流時注意使用學生語言，讓他們聽得進；在教學案例中盡量例舉學生常用的物品，讓他們聽得順；在難點理論上采用通俗事物比喻，讓他們聽得懂．

2.3.3激發內生動力

以表揚激勵方式為主，通過抓兩頭帶中間，促進學習內生動力的產生．在課上，表揚認真學習的學生，尤其注意表揚有進步的學生；在課后，同學習積極性不高的學生談心、談話，找到問題癥結，同班主任共同配合解決，當這些學生有一點點進步時，及時在課上和課后表揚，來激發他的上進心．

2.3.4展望未來前景

在課程開始的緒論中，便將材料在日常生活、先進科技中的應用和目前急待研究解決的國內、國際問題，通過視頻形式展示給學生．在具體教學節點上，也時刻注意強化未來前景的展示，增加神秘感，引發學生學習探究的欲望．

3教學方法和教學手段的改革

3.1多媒體教學手段的運用

本課程具有理論抽象、概念繁多、實踐性強的特點．不但要研究材料的微觀組織、宏觀性能，還要學習各種加工方法，與生產實際結合緊密，所以給學生學習帶來一定困難．而運用多媒體教學手段就可以把抽象的概念、微觀組織以及機械制造的有關內容形象立體地展現出來，從而能生動地展示課程內容、增強課程的吸引力．在教學實踐中系統地遴選、制作了教學動畫和錄像等多媒體教學內容，并在教學過程中不斷充實多媒體課件．教師在講授過程中，充分利用了音頻、視頻、動畫和圖片等多媒體技術，將書本和傳統板書難以描述的材料的微觀結構和組織、宏觀性能、產品的制造生產過程等形象直觀地展示出來．顯著增大了課堂教學的信息量，增強了教學內容的趣味性和吸引力，激發了學生的學習興趣，提高了學習效率，教學效果明顯改善．例如：金相顯微圖片、金屬結晶過程的動畫、鋼的熱處理及各種加工方法的視頻等，這些對提高學生學習該課程的興趣和接受能力，幫助學生更好更快地理解掌握生產實踐中的工程材料及機械制造基礎知識，起到了非常大的作用．

3.2加強課堂討論

課堂討論是教學實踐中的重要環節，通過對鐵碳合金相圖、鋼的熱處理、合金鋼、材料的選擇和使用等重點、難點內容開展課堂討論，使學生對本課程重點的基本概念和基本理論達到了深入理解的效果．討論課前，要求學生認真預習課堂討論指導書，明確本次課堂討論的目的、任務，復習有關課程內容，對所列討論題作出詳細發言提綱，教師課前要進行檢查．討論時要求學生自由發言，互相啟發，互相補充，也可由教師指定某個學生作主要發言，然后大家補充．討論時可按討論題順序進行，學生也可自己提出一些問題進行討論，最后由教師或學生進行總結．課后，每個學生對發言提綱進行補充和修改，作為一次作業交教師審閱．還可以根據學生興趣點的不同，將學生分組，組織專題討論或實例分析，調動學生學習的積極性和主動性，增強學生對基本理論知識的理解，培養其運用所學知識，解決實際問題的能力．

3.3翻轉課堂教學模式與傳統教學模式的結合

針對本課程理論難點較多的特點，結合大類招生培養具有“寬口徑、厚基礎、強能力”創新型人才的要求，將翻轉課堂引入教學中，使學生的學習變被動為主動．通過活化教學方式、延長教學過程，攻克了基礎理論重點、難點內容教學效果一直不是十分理想的問題．例如：將熱處理中鋼的過冷奧氏體轉變曲線的部分，錄制成微視頻錄像，微視頻中附有相關的思考題和練習題．在課前，將微視頻上傳網絡，讓學生自行下載，按要求時間完成學習和思考練習．在課上，將5名學生分為一組，就課前微視頻學習中存在的問題進行交流討論，教師答疑解惑，也可以加入到學生的分組討論中．討論中，學生之間、師生之間暢所欲言，通過交流、爭辯和解答，達到了對理論充分理解的效果．在課后，為學生布置了相關的工程實踐設計題，既進一步增強對理論的理解，又磨練其理論同實際應用的結合能力．學生在設計過程中如遇到難點問題，可以通過微信和QQ等向教師或同學尋求幫助．翻轉課堂打破了一言堂的教學傳統，轉變了師生角色，使課前、課堂和課后融為一個整體，教學形式靈動、效果頗佳．但也存在耗時、增負的局限，所以在教學中所引入的量，需要綜合課程內容、教學課時等因素來確定．

4實踐環節的改革

工程材料及機械制造基礎是一門理論與實踐相結合的課程，生產實際應用性強，因此教學過程中應重視將理論教學與實踐教學相結合．通過培養學生的動手能力、創新能力及綜合設計能力，進而達到深化理解理論的教學效果．主要從實驗教學、金工實習和生產實習等幾個方面進行改革．

4.1精心組織實驗，消化理論難點

對于較難理解的理論，課后及時安排相關實驗，確保及時深入地消化．主要有鐵碳合金平衡組織的觀察、硬度實驗、碳鋼的熱處理、焊接接頭組織觀察、刀具角度測量等實驗．為實現最佳實驗效果，實行三步法．第一步，教師講實驗步驟和要點，以及對應的理論知識點，然后學生分組研究，根據個人理解進行實驗．第二步，教師講解自己做此實驗所得經驗和如何根據實驗對應相關理論知識點，讓學生重新做一次實驗．第三步，學生談體會，教師做總結，覺得實驗不成功的學生，可以再做一次實驗．通過三步法，基本保證了所有學生對理論的深化理解，同時，也有效增強了學生的動手能力、觀察和分析能力．在此基礎上，還增設了綜合性實驗項目，使學生能夠根據實際工程的需要合理選材和制訂合適的加工工藝路線．

4.2注重經驗積累，增強實習效果

為充分利用學生在工程訓練中心的兩輪鑄造、焊接、車削、銑削、刨削和鉗工等工序實習，努力發揮好“金工實習”在教學內容理解把握上的至關重要作用．在實習前，教師根據實習指導教材，結合自己多年積累的經驗，講解實習的流程、重點及各環節對應的理論知識點和注意事項；實習后，組織學生談實習體會，講所得經驗和教訓，不清楚的地方由教師答疑，或及時請教有經驗的技術人員，將所得新的經驗教訓收入實習指導材料，對下一批實習學生進行指導．經過幾年努力，實習與教學便形成了良好的互動．

4.3引導加強實踐，激發探索興趣

生產實習是實踐教學的重要環節．充分利用我市重工業多、工業旅游資源豐富的優勢，先后組織學生到中國一重、中車和齊二機床等重工企業參觀實習、開展社會調查等實踐活動．通過對技術先進企業的生產情況實地觀察，了解目前我國與發達國家在技術方面的優勢或差距，不但進一步深化了教學內容的理解，增加了對理論的感性認識，同時提高了學生繼續深入學習的興趣，更為他們今后選擇探索研究前沿理論奠定了基礎．

綜上所述，本課程教學改革的研究，以增加人本觀念為抓手，通過探索適時、適度及適量地將人本觀念融入到教學的各環節，以達到增強培養具有“寬口徑、厚基礎、強能力”創新型人才目標實現的效率和效果．在教學總體思想上，實現了向師生平等對話、以表揚為主的激勵模式轉變；在教學內容選擇上，實現了多專業兼顧和學生層次兼顧；在教學方法手段上，實現了傳統模式與師生互動模式的有機結合；在教學實踐安排上，實現了理論和實踐的相互有效促進．這其中，人本思想貫穿于整個改革探索過程之中，起到了類似催化劑的作用，在獲得較好效果的同時，更讓人看到了其中蘊藏的巨大潛力，需要繼續探索和挖掘．

參考文獻：

[1]武玉琴，唐令波，徐自立，等．工程材料課程綜合實驗教學創新與設計[J]．高師理科學刊，2017，37（12）：90-93

[2]王沁峰，崔曉梅，陳祝平．“工程材料及成型技術”課程改革與實踐[J]．集美大學學報，2009（1）：94-96

[3]高道祥．“工程材料及成形技術”課程教學改革探討[J]．中國林業教育，2009（6）：60-62

[4]王晴，冉坤，賈竟航，等．材料科學基礎課程教學改革的探索與實踐[J]．沈陽建筑大學學報，2012（4）：214-217

[5]呂平，萬小梅．工程材料系列課程教學改革研究[J]．高等建筑教育，2010（1）：74-75

作者:高玉芳 李薇 單位:齊齊哈爾大學 齊齊哈爾高等師范專科學校