材料工程基礎精品課程建設的思考與探索論文

　　摘要：課程教學(xué)是決定一所學(xué)校人才培養、教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平的最基本環(huán)節，而課程建設是教學(xué)基本建設的重要內容之一。針對“材料工程基礎”課程目前的特點(diǎn)和現狀，結合精品課程建設的體會(huì )，對該課程教學(xué)內容、教學(xué)方法及實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了探討，有效促進(jìn)學(xué)生工程能力與創(chuàng )新精神的培養，對其他專(zhuān)業(yè)課精品課程建設具有借鑒意義。

　　1 “材料工程基礎”精品課程的教學(xué)現狀

　　隨著(zhù)我校材料科學(xué)與工程一級學(xué)科的建設與發(fā)展，“材料工程基礎”逐漸融合成包含金屬、陶瓷、高分子三大材料制備成型過(guò)程的技術(shù)原理，工藝方法及生產(chǎn)工藝過(guò)程的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎性課程。該課程要求學(xué)生在獲得較廣泛的材料工程基礎知識的同時(shí)，掌握材料制備加工過(guò)程中的基礎科學(xué)原理技能，從而能根據所確定材料的性能、結構和應用要求，提出材料成分構成和制備加工的方案及方法。通過(guò)該門(mén)課程的理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節的訓練，要求學(xué)生了解材料分類(lèi)、共性和特性及各類(lèi)材料工程技術(shù)發(fā)展現狀和趨勢；理解各類(lèi)材料工程技術(shù)的原理及各種材料工程技術(shù)間的關(guān)系；熟悉各類(lèi)材料工程技術(shù)的特點(diǎn)和應用范圍；掌握材料制備與合成、材料凝固與結晶、材料成形與加工、材料組織和性能改善、材料連接技術(shù)、材料表面技術(shù)方面主要方法的工程原理，并能根據產(chǎn)品質(zhì)量要求合理選擇材料制備與加工方案。

　　“材料工程基礎”課程作為我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的核心課程，在課程改革、教學(xué)內容優(yōu)化、學(xué)生工程實(shí)踐能力培養等方面起到了不可缺少的作用。近幾年我國材料加工領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新設備層出不窮，相比之下教材內涉及到的工藝和技術(shù)相對滯后。教師在教學(xué)過(guò)程中，積極結合科研工作成果和工程實(shí)踐，查閱文獻，收集資料，把材料工程領(lǐng)域的新知識增加到教學(xué)內容中。但是這些新知識與原有教材內容還缺乏有機的銜接，特別是一些涉及到跨知識點(diǎn)、跨學(xué)科的新技術(shù)、新工藝，在講解過(guò)程中，難免一帶而過(guò)，學(xué)生學(xué)習之后印象不深，理解也不透徹，影響教學(xué)效果。且目前出版的教材受限于各高校的不同培養目標，不同教學(xué)計劃及不同定位等因素，教學(xué)內容存在一定的差異。因此，對“材料工程基礎”課程改革勢在必行，優(yōu)化教學(xué)內容，改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，強化實(shí)踐教學(xué)，以滿(mǎn)足材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養的需要。

　　2 優(yōu)化教學(xué)內容

　　課程的教學(xué)內容需要具有一定的系統性和擴展性，不同專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習能夠建立材料科學(xué)及材料工程的知識平臺，為后續課程學(xué)習和工程實(shí)踐打下基礎。因此，在該門(mén)課程的教學(xué)中，怎樣突出工科特色，面向社會(huì )、面向材料生產(chǎn)企業(yè)的需要，進(jìn)行課程內容和課程體系的規劃和調整很有必要，使該課程的工程特色鮮明，學(xué)以致用，能更好地滿(mǎn)足冶金類(lèi)材料加工企業(yè)對高素質(zhì)工程人才的需要。

　　在教學(xué)內容上，原來(lái)主要介紹金屬材料的熔煉、鍛造、軋制、熱處理、焊接 等工藝原理、常用方法、應用范圍及質(zhì)量控制的基礎知識，以及材料的強化與改性、表面技術(shù)等方面的知識內容。根據材料一級學(xué)科平臺課程的建設，“材料工程基礎”課程面向金屬材料、無(wú)機非金屬材料、高分子材料、材料成型與加工等專(zhuān)業(yè)方向，以培養具有優(yōu)良工程能力和現代工程意識的高層次、高素質(zhì)、適應時(shí)代要求的現代材料工程師為宗旨，以培養所具備的材料工程概念、材料設計、材料加工與制備方法、材料實(shí)驗研究、設備儀器應用操作為目的，優(yōu)化完善課程教學(xué)內容。以材料工程基礎、材料加工工藝、先進(jìn)材料制備技術(shù)三部分內容為主體，結合經(jīng)典與創(chuàng )新并舉的思路，系統地講授材料加工過(guò)程的基本原理、流程和設備；結合生產(chǎn)實(shí)踐剖析現代材料加工過(guò)程的本質(zhì)、生產(chǎn)控制過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節和控制依據；結合典型的成形設備和工藝流程，從縱向和橫向兩個(gè)方面分析材料加工工藝的單元過(guò)程與相互關(guān)系；與現代工業(yè)緊密關(guān)聯(lián)，隨時(shí)了解材料生產(chǎn)工業(yè)的科技進(jìn)步，及時(shí)更新教學(xué)內容；關(guān)注國內外材料工程學(xué)科的最新研究成果，吸收國家最新的標準化研究成果，把最新的科研成果引入課堂，注重介紹先進(jìn)材料制備技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)、材料加工過(guò)程的資源回收利用、壓力加工及精密成型模具設計等深加工方面的知識。目前形成了包括金屬、非金屬、高分子三大材料相關(guān)制備加工的課程內容，同時(shí)還增加了工程方法和技術(shù)經(jīng)濟方面的內容，拓展了“材料工程基礎”課程的空間，強調材料工程的創(chuàng )新性與新材料開(kāi)發(fā)創(chuàng )造性的結合，并設置相關(guān)應用問(wèn)題，讓學(xué)生自主學(xué)習，完成應用問(wèn)題的解決方案和工程措施。鑒于“材料工程基礎”課程涵蓋金屬材料、非金屬材料、高分子材料等材料學(xué)的分支學(xué)科較多，涉及的知識點(diǎn)多，有效促進(jìn)學(xué)生掌握各知識點(diǎn)，基本原理與工藝融會(huì )貫通，了解材料制備、加工和性能優(yōu)化的各種方法的特性和共性，達到材料工程化單元操作和單元過(guò)程的有機結合，構成適合于不同材料的工程化系統。通過(guò)課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生掌握材料科學(xué)與工程的系統知識，達到“登高而望遠”的學(xué)習境地。

　　3 改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段

　　由于課程學(xué)時(shí)數的減少，傳統的教學(xué)方法和教學(xué)手段已難以滿(mǎn)足教學(xué)需要，因此，大力開(kāi)展教改研究工作，在教學(xué)中根據實(shí)際情況采取靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)手段。通過(guò)課程教學(xué)多媒體教學(xué)手段建設、虛擬實(shí)驗課程建設、工程化實(shí)驗等手段生動(dòng)、形象地進(jìn)行理論課程教學(xué)，提高學(xué)生對理論知識的興趣和掌握程度。

　　利用多媒體教學(xué)資源，采用啟發(fā)式、問(wèn)題式、討論式教學(xué)方式，引導學(xué)生進(jìn)入課堂，積極參與互動(dòng)：在講授時(shí)，每位主講教師根據自身的特點(diǎn)，運用簡(jiǎn)練、準確、生動(dòng)、形象的語(yǔ)言，對材料工程的基本原理、基本流程、基本設備、發(fā)展趨勢進(jìn)行解釋、分析、論證，引導學(xué)生開(kāi)展思維活動(dòng)，使學(xué)生獲得知識、發(fā)展能力；同時(shí)注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重培養學(xué)生科學(xué)的思維方法和，提出問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。

　　靈活利用講授法、討論法、自學(xué)法、實(shí)驗法等多種教學(xué)方法，有效調動(dòng)了學(xué)生學(xué)習積極性。大膽嘗試案例教學(xué)法，在課程中不斷引入本領(lǐng)域國內外最新研究成果以擴大學(xué)生的視野；組織和鼓勵學(xué)生到實(shí)驗室去直接接觸實(shí)驗儀器和設備，強化動(dòng)手能力，將有關(guān)教學(xué)內容歸納以考題任務(wù)下達給學(xué)生，讓同學(xué)在查閱大量文獻資料的基礎上，上講臺做報告，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情和提高教學(xué)效果。   充分利用現代信息技術(shù)手段，通過(guò)“材料工程基礎”精品課程網(wǎng)站，提供了豐富的教學(xué)資源，學(xué)生可以遠程登錄進(jìn)行自學(xué)，并可了解有關(guān)材料工程方面的發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢；在課堂教學(xué)中采用了多媒體教學(xué)，編制了與教學(xué)內容相關(guān)的各種知識模塊的多媒體課件，使課堂講授更加形象生動(dòng)，取得了良好的教學(xué)效果。同時(shí)邀請企業(yè)和研究所的技術(shù)專(zhuān)家和知名教授開(kāi)設課程講座，直觀(guān)而生動(dòng)為同學(xué)講解工程案例，拓展了學(xué)生的工程知識和行業(yè)視野。采用現代教育技術(shù)手段，把現代化材料加工制備企業(yè)的生產(chǎn)狀態(tài)，先進(jìn)生產(chǎn)流程，企業(yè)概貌展現給學(xué)生，培養學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養和工程意識，幫助學(xué)生樹(shù)立在材料領(lǐng)域拼搏奮斗的決心與勇氣。

　　對學(xué)生的學(xué)習考核貫穿于課程的整個(gè)教學(xué)過(guò)程。學(xué)生作業(yè)有問(wèn)答題、課外小論文等多種形式，要求教師認真批改作業(yè)。課程考試環(huán)節堅持教考分離，并嚴格執行A、B卷，逐步建立了較完備的習題、試題庫，綜合成績(jì)由考試成績(jì)和平時(shí)成績(jì)兩部分組成，平時(shí)成績(jì)根據課堂表現、作業(yè)和實(shí)驗操作技能、考勤等方面進(jìn)行考評。

　　4 改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)

　　實(shí)踐教學(xué)是培養學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng )新能力和綜合應用能力的關(guān)鍵環(huán)節，它在培養學(xué)生的實(shí)際操作能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力方面起著(zhù)極其重要的作用。本著(zhù)以培養和提高學(xué)生獨立思考能力、動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的目的，針對工程問(wèn)題強調綜合運用的特點(diǎn)，在課程體系中設計嵌入了實(shí)踐教學(xué)模塊，使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機結合。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節的設計力求突出基本理論之間的融合、基礎理論與基本方法的結合、基礎理論與實(shí)際問(wèn)題的結合；實(shí)踐環(huán)節的教學(xué)，不僅僅局限于幫助學(xué)生對基本概念、基本定理的理解和運用，同時(shí)注重于學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題時(shí)綜合運用知識的能力的訓練，充分依托我校材料學(xué)科的國家工程中心、省部級重點(diǎn)實(shí)驗室和省級分析測試中心資源優(yōu)勢，通過(guò)這種訓練使學(xué)生從研究方法到處理問(wèn)題的能力等方面得到了有益的鍛煉。

　　嵌入式的實(shí)踐教學(xué)模塊中單列實(shí)驗課程，包括基礎實(shí)驗、綜合性實(shí)驗及設計性實(shí)驗三個(gè)部分，各模塊方向的學(xué)生根據自己的專(zhuān)業(yè)方向和實(shí)驗學(xué)時(shí)要求選擇三類(lèi)實(shí)驗的組合，把它們與“三大實(shí)習”相結合，即在課程學(xué)習的過(guò)程中，適度安排實(shí)習，各種模型及設備實(shí)地參觀(guān)，使學(xué)生能夠及時(shí)理解基礎理論與工程技術(shù)及其應用相互關(guān)聯(lián)，提高學(xué)習興趣，增強教學(xué)效果。在實(shí)驗教學(xué)上突出實(shí)驗的技術(shù)性、綜合性和探索性，實(shí)驗室配備了50余套材料加工領(lǐng)域的教學(xué)試驗設備，搭建了學(xué)生實(shí)踐教學(xué)平臺，開(kāi)設出具有開(kāi)放性、設計性、研究性的綜合型實(shí)驗，拓展學(xué)生思維，培養學(xué)生科研興趣與能力，較好地解決理論教學(xué)與工程能力培養、實(shí)踐教學(xué)相脫節的問(wèn)題，在培養學(xué)生工程意識、動(dòng)手能力和團結協(xié)作精神方面發(fā)揮了較好的作用。

　　5 結語(yǔ)

　　課程建設與改革是長(cháng)期而艱巨的任務(wù)，在開(kāi)展精品課程建設的過(guò)程中，應注意處理好傳統與特色、規范與創(chuàng )新、內容與方法、基礎與專(zhuān)業(yè)、教學(xué)與科研、點(diǎn)與面的關(guān)系，將以信息技術(shù)為手段，以創(chuàng )建國家級精品課程建設為契機，全面推進(jìn)教學(xué)隊伍建設、實(shí)驗室建設和網(wǎng)絡(luò )多媒體教材資源建設，發(fā)揮優(yōu)質(zhì)資源網(wǎng)上共享機制，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，使“材料工程基礎”課程成為材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)具有一流教師隊伍、一流教學(xué)內容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)精品課程。

　　參考文獻

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