机械工程材料课程的教学改革及课程思政

姚雨蒙，张 恺

（上海理工大学，上海 200093）

1 更新教学内容，优化教学方式

1.1 优化教学内容

《机械工程材料》课程具有较强的理论性与实践性，且内容抽象，知识点繁多，但总学时比较少，因此受教学时数的限制及新工科课程建设的要求，教师无法在有限的课时内将所有的知识全部讲述给学生，又因为在教学模式上以教师教授为主，不能体现学生的主体地位，因此导致学生在学习中感到枯燥，学习效果不佳。因此必须对教学内容进行优化整合[1]。

（1）教师应精心组织教学内容，强调重点内容的物理意义及其在工程中的实际应用。比如在教学中适当的简化过于深奥的理论知识，但在淡化教学内容的同时，在教学中要始终贯穿课程的主线：成分→组织→性能→应用，使分散的知识点系统地联系在一起，学习内容尽量做到通俗易懂，便于学生掌握。

（2）重点讲授实际应用性比较多的金属材料和热处理方法，如轴、齿轮、刀具的选材和热处理工艺的制定，着重培养学生合理选材和制定热处理工艺的能力。力求理论教学与实践操作相结合，强调其实用性，注重学生实践创新能力的培养。也可以引入案例式教学也能有效激发学生学习本门课程的兴趣，帮助学生运用材料知识解决设计与制造过程中的遇到问题，提升教学效果[2]。

（3）为更好地适应现代企业对技能型人才的需求，教学内容要做到与时俱进，及时更新和填充新材料、及时了解当今材料加工发展的新动态，同时也要提升技术创新能力。如石墨烯材料、3D打印材料、泡沫金属、真空热处理、气相沉积表面强化技术等，使课程体系更完整，激发学生的学习兴趣。

1.2 采用多元化教学方法

在讲解比较深奥的理论知识时，如机械工程材料的成分、组织等，除了用传统的黑板加粉笔的单一形式，可以与多媒体教学手段融合，将文字、图片、声音、动画视频融为一体，展现在课堂中，将学生从被动接受型的模式中释放出来。使学生的注意力更加集中。但是，由于学生在课堂学习过程中，对所学过的理论和公式还不是特别熟练，因此仅仅采用多媒体教学，就容易造成学生在课堂上好像理解了，但是课后做题却还是不会的现象，因此在实际的课堂教学中，我们采取“板书为主，多媒体为辅”的教学手段，如在推导力学公式、证明力学原理等方面,我们应用传统的板书，使学生的思路紧紧跟着教师的推导，保证思维的整体连贯性。而在讲解轴拉伸、扭转、弯曲等变化规律时，则充分利用多媒体教学工具的优势，用多媒体声音和图像模拟圆轴的变形过程，便于学生掌握。

另外由于学生的学习能力不同，传统的课堂教学不能做到因材施教。再加上新世纪信息技术发展迅猛，获取知识的手段更快捷方便，获取知识的广度和深度得到很大的拓展。多元化教学手段越来越受到更多教育工作者的关注，与此同时学生也习惯了在网上获取知识，这样可以不受时间和空间的限制，大大提升了效率，因此利用信息技术的方法进行教学改革和创新，是实现“以学生为中心”教育的必然要求，更是对现代教师的重大考验与挑战。

1.3 开设新的综合性实验，提高学生动手实践创新能力

通过综合实验的设置，采用开放式的教学。首先可以让学生自主选择一个感兴趣并具有实践意义的课题，教师给根据实验题目，确定实验目标和任务，其次让学生运用所学的理论知识和实操经验，通过查找相关的文献资料，制定初步的实验方案，通过小组讨论和教师指导后才能进行实验，然后，让学生对实验结果进行讨论分析，撰写实验报告，最后教师对实验进行评价，着重考查学生分析问题和解决问题的能力，可以从实验方案、操作、数据记录、实验报告等方面进行多维度点评。对于具有创新的实验方案并取得较好的创新性实验结果，给予适当鼓励。

综合性实验可以调动学生学习的内在驱动，激发学生的探索精神，提升学生收集信息、整理归纳资料的能力，增强学生的创新思维，提高学生的综合素质。实验教学在培养学生注意力、观察力、想象力、逻辑分析能力、发散思维能力和抽象思维能力等方面有许多课堂教学所不能替代的重要作用，同时进一步培养了学生的写作能力。

2 注入思政元素，培养辩证思维

思政教育作为新时代教育内容的一项非常重要任务，在高校的发展中，其不仅要培养人才过硬的知识和技能，还应当注重对学生爱国情感的培养，使学生勇于担当时代赋予的责任。因此将思政教育与专业课程相融合是适应新时代教学改革发展的要求，这有助于培养全面发展的社会主义建设人才。也能够促进高校教育教学工作全面发展，实现对学生专业能力以及综合素养的共同培养，以此促进高校学生全面发展。更有利于为中国特色社会主义事业源源不断培养合格建设者和可靠接班人，而避免培养出具备专业能力而缺乏思想政治素养的学生。

2.1 以材料科学发展史为基点引入爱国情怀

在讲解绪论部分的时候可以以材料的发展史为起点，材料与人们的生活息息相关，人类文明的进步伴随着材料的发展而不断提升，材料更是人类文明前进的物质基础，在元古时期人们就用黏土来制造陶器、餐具、器皿等器物来进行使用，随着时间的流逝，人类文明由石器时代进入青铜时代、铁器时代，尤其在古代我国的青铜制造业，铁器冶炼技术也遥遥领先于西方国家，但是随着时代的更迭交替，我国近现代技术落后于西方国家因而备受欺负，让学生在了解国家危机的同时激发学生的爱国情怀，激励学生为中华民族的崛起而努力学习，树立和培养学生的使命感和责任感。

2.2 以新材料的研究应用，激发勇于探索的科研精神

材料不仅是人们赖以生存的物质保障，更是国防军事发展的根本基础。所以新材料研发应用是教学内容非常重要的一个环节，教师应时刻关注材料的新闻，将最新的材料科研发展方向结合专业内容融入课堂中，也可以引入一些应用实例，并配合视频引出新材料在国防军工、航天航空等领域的实际应用。

2.3 宣扬传统工艺，增强民族自豪感

我国是世界上最早发明瓷器的国家，并于9世纪开始源源不断地销往非洲、欧洲等地区。其精湛制作技艺也随之传遍世界各国，受到各国人民的追捧喜爱。瓷器的发明是中国古代先民对世界物质文明的一项重大贡献。对世界文明产生具有深远地影响。在课程开设的过程中，将传统的陶瓷工艺与专业知识相融合，将《天工开物》中记载的古代的渗碳热处理等技术介绍给学生，同时以视频的形式引出对传统文化的重视、保护和传承。进一步激发同学的专业自信心和民族自豪感。

2.4 学习先锋人物，树立人生榜样

在授课过程中将知识与一些相关的并取得伟大科学技术成就的科学家和事迹联系在一起，激励学生奋发图强的昂扬斗志，如在讲解金属材料事可以引入师昌绪大师的爱国事迹，在20世纪50年代，由于抗美援朝，美国不许留美中国学生回国，但胸怀家国的他在美组织领导了中国留学生争取回国的斗争运动，最终排除万难回到祖国的怀抱，把毕生的精力献给了祖国的科学技术事业，用一生点燃了中国科研事业前进的道路。通过师昌绪投身科学事业，矢志报国的事迹，引导学生热爱祖国、学好专业课、珍惜当下美好的学习生活，为中国特色社会主义建设贡献自己的力量。

3 健全评估体系，改革考核方法

课程考试的目的是为了检验学生对所学知识的掌握程度。传统的考核方式以平时成绩，期末试卷成绩和实验成绩为主，不能很客观反映学生的平时成绩和学习效果，因为一些学生可能考前临时抱佛脚，靠死记硬背的方式通过了考试，但是对于知识点没有理解，很快就忘记了，这样很难在实际操作中应用，因此为了培养高素质应用型人才，须要对考试方式进行改革。

（1）提高学生平时成绩的比重。平时成绩包括课堂参与度、课上表现、课下作业；要求学生不迟到早退，对于积极参与课堂的同学给予加分的鼓励，重点要提高作业成绩所占的比重，平时作业采用灵活多样的方式进行，除了布置书写作业，更多的布置实践性作业，增强学生的团结协作能力，提高学生的动手操作能力。

（2）加强对实验课程的考核。教师考前提供课题，让学生分小组设计出可行的方案，自主实验，撰写实验报告。教师要严格地对实验每一个环节进行打分；这着重考察了学生独立设计的能力，同时也提高了学生自主学习的能力。

（3）降低试卷分数的比重，卷面成绩用于检验学生对课程知识的掌握程度，应避免出现过多的死记硬背的知识点，着重知识的理解创新，增加主观题，提高学生综合分析的能力。