机械工程材料课程实践教学与考试方法改革研究

李 轩 罗全华 李 辉

四川理工学院 四川自贡 643000

机械工程材料是机械类和材料类专业学生必修的一门专业基础课，通过该课程的学习，让学生对工程材料的分类、组织结构特点、热处理原理及材料的工程应用有一定的了解和掌握，以此培养学生的工程意识、工程素质。使学生初步具备运用所学理论知识解决实践问题的能力，达到“卓越工程师”的培养目标[1]。

1 机械工程材料教学中存在的问题

1.1 偏理论、轻实践

机械工程材料课程在教学过程中“偏理论、轻实践”是长期形成的，也是多方面的原因导致的。首先，从教师队伍来讲，现在高校教师普遍要求具有博士学位，因此很多教师都是从高校到高校，虽然具有较高的理论水平，但缺乏工厂、工程实践经历，教师工程实践环节的缺失在教学过程中体现在课堂教学上偏理论、轻实践。其次，实验、实践学时不足，高校在经历快速发展后，教学资源略显紧张，在机械工程材料教学中，实验、实践学时被压缩，以致该课程的实验、实践教学不足8学时，实验内容以金相试样的制备和热处理中的“四把火”为主，均为验证性实验，缺乏综合性和设计性实验及实践教学。

1.2 考核方式单一

当前大多数高校对机械工程材料课程的考核以考试为主，而试卷的内容以名词解释、选择、填空类居多，偏重于案例分析、综合分析的试题较少[2]。因此在考试的导向功能下引导学生死记硬背，形成死读书、读死书的恶性循环，无形中抑制了学生创新能力和工程应用能力的培养；同时，单一的考试考核方式虽然减轻了教师的工作量，但忽略了对学生过程性学习的评价，弱化了对学生自主学习能力、工程实践能力、工程应用能力的培养，没有为培养高素质应用型人才起到良好的服务作用。

2 机械工程材料教学改革思路

2.1 工程实践化教学

机械工程材料是引导学生由理论走向实践的桥梁，是通向“卓越工程师”的天梯[3]，因此，工程实践化教学至关重要。在本环节，要求学时分配为12～16学时，其中8学时为实验教学，用来完成机械过程材料课程中的基本验证性(设计性、综合性)实验，帮助学生进一步学习理解理论知识。在该环节，我们会提供35，45，60，T8及GCr15钢供学生选用，由学生自行制订热处理工艺方案，工艺方案经实验指导教师审核通过后即可进入实验室完成热处理实验，并通过金相显微镜、洛氏硬度计等设备对热处理前后材料组织、性能进行对比分析，完成实验报告；其余4～8学时为实践学时，要求学生走出课堂，走出校门，走向市场，走向工厂。机械工程材料实践教学中，要求学生去附近的建材、钢铁市场调研，了解市场金属材料的种类、材料的价格、金属的牌号、牌号的含义及材料的性能。例如：通过调研，学生认识到不锈钢分为马氏体、奥氏体及铁素体不锈钢，各种不锈钢的硬度及抗腐蚀性亦存在显著差异；通过调研，形成调研报告，既锻炼了学生的沟通交流能力，又锻炼了对市场信息的采集汇总能力，还加深了学生对材料的理解。其次，我们与当地的轴承厂协调沟通，带领学生进入企业学习参观，让学生了解轴承用钢、渗碳设备、渗碳工艺、大型热处理设备、淬火设备及淬火工艺。通过上述实践化教学，一方面提高了学生的学习兴趣；另一方面使学生对这门课程有直观的认识，能够将理论知识与工程实践相结合，起到良好的教学效果。

2.2 多元化考核

多元化考试并不是完全否定考试考核的价值，而是考试考核的发展和继承[4]。通过多元化考核，才能更好地对学生的学业水平做出更为客观的评价，同时引导学生多元化发展，向素质教育方向前进。因此，我们建立了多元化考核体系[5]，即总成绩(100%)=课堂考核(20%)+实验考核(15%)+实践考核(15%)+考试考核(50%)四个环节。课堂考核要求学生不迟到早退，课前预习和课后复习，能够积极地回答问题，参与到课堂教学过程中，保证课堂学习质量；实验考核要求学生能够按照实验指导书，制定实验工艺流程，完成实验方案，做到理论与实践相结合；实践考核包括市场调研和工厂参观学习，在这个环节中，一方面要求学生形成调研报告；另一方面要求学生针对某一种材料，根据材料的用途及服役工况，并且结合工厂学习过程，制订出热处理及生产工艺，以翻转课堂的形式展示出来，这对学生的查阅资料、解决工程实际问题、培养工程素质有显著效果；考试考核以学生对基本理论、基本概念的理解掌握为主，是对学生基本知识掌握情况的一个重要观测点。

3 改革效果

通过上述系列改革，一方面学生能够主动参与到课堂教学，师生互动良好，提高了课堂教学质量；另一方面学生通过资料查阅、市场调研、工程参观最终将所学知识以翻转课堂的形式体现出来，学习兴趣有极大的提高，同时工程实践能力也得到了锻炼；最后，学生的考试通过率较改革前提高了8%，优秀率也显著提高。

4 结语

通过对教学内容、教学方式及考核手段等方面的改革与实践，提高了机械工程材料的教学效果，培养了学生的工程实践能力。对构建多元化、科学化的专业课程考核方式有一定的参考价值。