當代機械工程材料及工藝課程改革
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摘要：為了提高機械專業(yè)的學(xué)生的材料學(xué)相關(guān)知識教學(xué)水平，對《機械工程材料及工藝》課程的教學(xué)改革進行了探討。分析了《機械工程材料及工藝》課程在機械專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的重要作用，指明了該門課程理論教學(xué)與實驗教學(xué)的重要性，深入探討了《機械工程材料及工藝》在工程認證環(huán)境下的改革，并對該教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)方法進行了探討。
關(guān)鍵詞：機械工程材料及工藝；課程改革；教學(xué)方法
1參與機械專業(yè)調(diào)研，確立課程改革方向
專業(yè)課程改革離不開對專業(yè)人才的需求以及教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)研，調(diào)研是開展課程改革的基礎(chǔ)工作，是課程改革的第一步[1]。首先對在校的機械專業(yè)學(xué)生和已經(jīng)參加工作的畢業(yè)生進行調(diào)研，得到對《機械工程材料及工藝》課程改革需要解決的問題。然后對這些問題進行分析，找到解決問題的最優(yōu)化方法，并將這些方法在實踐教學(xué)中進行檢驗。最后，對課程教學(xué)改革進行總結(jié)，并提出今后將要面臨的困難和解決方法。通過調(diào)研主要了解到以下信息：①企業(yè)對畢業(yè)生未來的需求：企業(yè)需要招收的大學(xué)生能夠進行簡單的培訓(xùn)以后直接上崗工作，能夠參與產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)與制造。②在校學(xué)生對教師教學(xué)的要求：學(xué)生需要授課教師講課生動、易懂，不能古板教學(xué)，同時能夠用實際生產(chǎn)案例進行理論分析與實踐操作過程的講解。③教師對于所授課程的要求：增加機械加工材料相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生認識材料、了解材料、掌握合金材料性能的能力，增加機械加工材料在整個課程中所占的比重。④學(xué)校對于課程的要求：課程結(jié)構(gòu)合理，體現(xiàn)工程性，要求專業(yè)教師具有實踐操作的能力。⑤學(xué)生對于課程安排的要求：排課合理，課程不能太集中，應(yīng)該給予學(xué)生充分的時間進行學(xué)習(xí)、理解及吸收。通過深入了解行業(yè)對于機械專業(yè)人才的需求狀況和職業(yè)能力的要求，了解目前學(xué)校機械專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀和存在的問題，以便根據(jù)行業(yè)的職業(yè)崗位需求分析機械專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方式、知識能力與素質(zhì)，確定培養(yǎng)目標、優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容，使得本專業(yè)的人才培養(yǎng)更具有針對性和適應(yīng)性，更好的為機械行業(yè)發(fā)展服務(wù)。
2機械加工材料及工藝課程改革方法
首先，《機械工程材料及工藝》是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)教育必修理論課，該課程原有名稱為《金屬工藝學(xué)》，學(xué)時為40學(xué)時，其中實驗學(xué)時為6個，分三次實驗進行；理論教學(xué)課時為34個，主要講述金屬材料的基本理論知識；工業(yè)用鋼；鋼材的熱處理；鑄造、鍛造、沖壓、焊接、切削加工等加工方法以及工藝。該課程是機械制造及其自動化專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的首要課程，直接影響著后續(xù)的其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，因此，經(jīng)過上述的調(diào)研研究發(fā)現(xiàn)理論知識授課內(nèi)容廣泛，但是相對應(yīng)的學(xué)時不夠，所以課題組經(jīng)過討論研究決定增加總的課時量。目前該課程的主要研究內(nèi)容為金屬零件工藝方法的綜合性知識，各種金屬材料和熱加工工藝方法本身的規(guī)律性及其在機械制造中的應(yīng)用和相互關(guān)系。該課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握金屬零件的加工工藝過程和結(jié)構(gòu)工藝性，常用金屬材料的性能及對加工工藝的影響，熱加工工藝方法的綜合比較等，培養(yǎng)運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。課程教學(xué)以課堂講授為主，采用理論教學(xué)與實驗訓(xùn)練、課堂實例分析、課后作業(yè)和課外學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，重點分析講解金屬材料性能和熱加工工藝，使學(xué)生具備機械制造工程的工程材料知識和一定的實踐能力。該課程的目標是通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生樹立正確的金屬零件制造方法的設(shè)計思想，掌握各種金屬材料及熱加工工藝方法本身的規(guī)律性及其在機械制造中的應(yīng)用，金屬零件的熱加工工藝過程和結(jié)構(gòu)工藝性，培養(yǎng)運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。具體為：①掌握各種金屬材料及熱加工工藝方法本身的規(guī)律性及其在機械制造中的應(yīng)用；②具有綜合運用制造金屬零件工藝方法的綜合性知識，能掌握金屬零件的加工工藝過程和結(jié)構(gòu)工藝性，合理應(yīng)用工藝方法的綜合比較等；③具有運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。針對該課程的主要內(nèi)容、教學(xué)目的，提出改革方法：①以兩個主線為線索，貫穿該課程的內(nèi)容框架。一條主線是機械專業(yè)有關(guān)機械加工材料及工藝的原理、理論知識的學(xué)習(xí)與鞏固；二是實驗環(huán)節(jié)的驗證。②強調(diào)學(xué)生的現(xiàn)場動手能力。實踐教學(xué)對于增強學(xué)生的感性認識、學(xué)習(xí)和掌握理論知識，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神具有重要作用。教師應(yīng)該親自主持和設(shè)計實踐教學(xué)，將實驗教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合，體現(xiàn)工程實踐性[1]。為了培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性，鍛煉和提高學(xué)生的動手能力，還應(yīng)該為學(xué)生開設(shè)鐵碳合金金屬的金相組織觀察、沖擊韌性、硬度測試等的綜合實驗。并通過與多家相關(guān)公司進行合作，推進教育教學(xué)與生產(chǎn)勞動和社會實踐的緊密結(jié)合。③構(gòu)建多層次的課程考核方法。首先，在考核比例分配上，可按作業(yè)完成15%（分三次進行，每次占5%），實驗15%（分三次進行，每次占5%），小論文10%（關(guān)于鐵碳合金的相關(guān)內(nèi)容）；期末考查70%（閉卷考試進行），來進行組合考核。在這種層次的考核方法中，增加了平時成績及實驗環(huán)節(jié)所占的比重，減少了期末考查所占的比例，分配相對合理。其次，設(shè)置多種考核題型供學(xué)生選擇，如考查學(xué)生的理論知識掌握能力、具體案例的分析能力、鑄鍛焊結(jié)構(gòu)設(shè)計能力等等，尤其是對于鑄鍛焊等結(jié)構(gòu)設(shè)計的理解與分析。同時，針對實驗操作，對學(xué)生進行分組考查，即考查了學(xué)生自身的操作、觀察能力，又考查了學(xué)生之間的協(xié)作能力。最后，考核的主體盡量多元化，評價可以是學(xué)生自評、學(xué)生之間互評、小組互評與教師評價等多種評價形式。④提升教師自身實踐能力。在教學(xué)過程中教師要努力把科研成果、工程實踐和工程經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，把新知識、新理論和新技術(shù)充實到教學(xué)內(nèi)容中，為學(xué)生提供符合時代需要的教學(xué)內(nèi)容[2]。首先，根據(jù)課程內(nèi)容與教師發(fā)展方向，選擇與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的企業(yè)進行實習(xí)及現(xiàn)場實踐操作。其次，學(xué)校應(yīng)對教師的實踐能力進行考核，以此來增加教師實踐的積極性。最后，教師需要隨時更新自己所學(xué)知識，以適應(yīng)社會不斷發(fā)展的需要。
3總結(jié)
機械工程材料及工藝是一門以制造金屬零件工藝方法的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程是實踐性非常強的課程，通過本文所提到的課程改革注重了學(xué)生的實踐及平時學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實踐中進行理論知識的學(xué)習(xí)和總結(jié)，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，對于學(xué)生的未來發(fā)展有著積極的作用；它有利于培養(yǎng)學(xué)生具有更高的實際能力和開拓精神，也有利于培養(yǎng)自己分析問題和解決問題的能力、自主學(xué)習(xí)的能力，創(chuàng)新能力和工程實踐能力。本文針對機械工程材料及工藝課程改革的框架、授課方式與考核方式等進行了探討，可為高校機械專業(yè)相關(guān)的課程建設(shè)與改革提供參考。
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作者：李緒武 王孜 單位：重慶科技學(xué)院機械與動力工程學(xué)院
