“工程材料及成形技术”课程在应用型本科教学中的改革研究

赵佳峰　宋杰　李为昌　闫闵

【摘要】针对现在企业对应用型人才的需求出发，考虑到“工程材料及成形技术”现在教学情况，提出了改进教学方法、加强实践环节，从而激发学生的学习潜能，提高教学质量，为应用型本科进一步深化实践教学提供参考。

【关键词】应用型 工程材料 实践教学 教学改革

【基金项目】该项目为青岛工学院校长基金项目（2013JY024）。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）07-0226-01

一、引言

随着高等教育教学改革的不断深入，对普通本科的应用技术型的人才需求呼声越来越高涨，工厂、企业、公司也对应用型人才的需求也不断增加。要办出特色并能服务于区域行业经济，地方经济建设，办学定位也要突出应用技术型人才培养，所以应用型本科教学的课程体系的设置和教学方法应该有别于研究型高等学校，要有自己的特色，符合培养应用型人才需要[1]。

本文从工程材料课程入手来探讨应用型人才培养模式在专业课程上的改革，减少理论，增加实践环节，为应用型人才培养的模式提供一定的参考。

二、工程材料现在教学情况分析

工程材料是工科院校的一门专业技术基础课程，是机械设计制造及其自动化“专业必修的核心课程之一。学生通过学习要掌握材料成分、组织、性能及加工工艺之间的关系及其用途，合理选择材料、热处理及成形工艺方法。

（一）理论教学

该门课程概念和术语较多，教材中大量使用了材料学和工程术语，如，马氏体、淬火、时效、相图等。与学生前面学习的其它课程的知识关系很小，学生感到抽象和乏味。而这些名词概念是需要迅速理解和记住的，这就增加了学习的难度。教学中又多以讲授为主，所以学生的积极性不高也是必然的。

（二）实践教学

该门课程主要的实验有四个：碳钢的热处理实验、金相显微组织实验、金属材料的硬度实验、金相实验制备。实验都是验证性实验，目的是让学生了解材料组织、性能。也属于多年来传统实验项目，几乎没有更新创新内容，学生很多也是被动地接受这些知识内容。

三、教学改革措施与实践

（一）改善课堂教学方法，提高课堂教学效果。

1.类比教学

由于理论课时不断被压缩，如何在有限的学时里让学生深刻理解和掌握材料成形知识，这一直是困扰材料专业教师多年来的问题。如何克服理论概念抽象的问题，摆在任课教师面前。所以正确的比喻经常会起到事半功倍的效果。

2.案例教学

讲到材料性能及热处理进时，以大型摩擦压力机的拉杆为例，教师给出了拉杆零件图片、及工作环境、条件真实场景图片资料，让学生们来讨论该零件的材料成形及热处理过程，通过学生的设计讨论拿出几种方案来，然后进行讲评，通过这样的例子使学生们自觉主动地参与进来，主动思考并与实践情况结合在一起，学生印象深刻，记得扎实。

（二）现代教学手段的使用

工程材料的成形技术经常是要说明成形过程及原理，用文字及图片来说明即费时也难讲清楚，而视频、动画及录像将生产中的真实场景直接反映到学生面前来，给学生们留下了深刻的实践场景印象，补充了学生生产实践的不足，生动形象，看过后印象深刻，不容易忘记。

（三）实践教学

应用型本科要求学生的动手能力强，有一定的理论知识，能快速适应于工矿企事业的需要，能将成熟的理论应用于实践的能力强，实践能力也就要求高于普通本科学校。

1.在实验课上

基于项目的教育和学习方式，让学生在“作中学，在学中作”，这样记忆深刻[2]。在金相实验中，给学生们提出了钛镍记忆合金金相与性能的关系问题，让学生们通过实验及查找资料来回来这个问题。学生们围绕这个问题展开讨论，并自己设计实验过程，动手制作试样，在教师的指导下完成实验，查阅相关资料后，回答这个问题。学生们主动参与，兴趣极高，认真思考，学得扎实。

2.将所学知识应用于实践

（1）与企业合作开发产品解决生产实际问题

当地一家大型铸造公司生产各种大型铸件，生产小到几吨，大到几百吨的铸铁、铸钢件。在生产一直有一个裂纹问题无法解决，公司人员也想了一些办法，但最终效果甚微。经过老师与同学们共同研究，查阅相关资料，分析原因找出问题，找到裂纹是由于热应用造成的，所以就共同设计了一台 “大型铸件火焰切割机械手”，用于切割浇冒口就不再出现这样的问题了。学生通过参与分析设计，了解了工厂的实际生产情况，也增长了实践应用的能力。

（2）组织学生参与大赛能提高学生的综合应用能力

组织学生参加“山东省机电产品创新大赛”，学生参赛成绩都很显著，其中学生设计的“NiTi记忆合金驱动机器人”和“桌面便携式3D打印机”，分别获得了本科组的的2012年和2013年的一等奖，都是应用材料及成形知识设计出来的产品，学生获奖的同时也学到了综合运用材料成形知识及机械产品的设计制造能力，使学生从中受益匪浅，得到了材料及设计的综合能力的提高，增强了工程实践的信心为后面的学习和将来工作奠定了坚实的基础。

（3）将实践应用于教学

企业中的产品过程中积累的技术图片与资料，补充了教书上的内容，具有工业的直观性和应用性，把这些资料用于教学，可使学生增加工业常识[3]。学生过去的大赛及生产实践设计的产品成果是课堂上生动的例子，补充了教科书内容陈旧的不足，和实践结合紧密，使学生的知识不落后与当代的技术，学生们了解知识的同时也丰富了实践意识和创新思想。

四、结语

针对现在工业企业对应用型人才的要求，也依据工程材料的课程特点及现状，从理论教学到实践教学，都进行了大胆的尝试，改进了教学方法、加强实践环节，从而激发学生的学习积极性和创造性，改善教学质量，并提高了教师的专业教学水平，为机械设计制造及其自动化专业应用型人才培养，打下一定的基础，同时为进一步深化应用型人才实践教学培养提供了理论支持。

参考文献：

[1]郭国林，李莉，于学勇等.应用型本科“工程材料及成形技术”教学改革与实践[J].常熟理工学院学报（教育科学），2012，12（12）：100-102.

[2]鹿玲.械制造工艺学课基于项目的教学模式探索与实践 [J].教学研究，2011，34（ 3 ）：44-47

[3]赵佳峰.独立学院《工程材料及成形技术》教学改革与实践[J].常州信息职业技术学院学报，2010 ，9（2）：34-36.

作者简介：

赵佳峰（1969.01-），男，汉族，山东青岛人，青岛工学院机电工程学院，副教授，硕士，从事研究方向：工程材料及成形技术教学及科研工作。