工程材料与热加工课程的创新探索与实践

作者：董炯　肖枫　吕奕　张明 本文字数：2764
　　[摘 要] 为提高《工程材料与热加工》（后简称：《热加工》）课程的教学质量，紧紧围绕学生综合能力培养的主线，分析了该课程在机械类专业学生培养中的重要地位；研究了以往该课程让教学模式，针对该课程承前启后、内容丰富、理论深而枯燥和实践性强的特点，结合辽东学院相关专业特色，提出了该课程绪论课引导、实践环节强化、内容体系构建、理论教学与课题讨论相结合、多媒体教学与传统教学相统一等方面的见解与尝试。
　　[关 键 词] 工程材料；教学研究；综合能力
　　[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）16-0104-02
　　一、概况
　　《根据学习者来源、知识技能基础等制定多样化人才培养方案的研究与实践》项目研究的是要在理论、实践和创新创业等方面各取一两个来进行试点，用高中起点的本科、高职本科和中职本科三个层次进行比较，从中找寻相对合理的、多样化的、因材施教的、理论与实践相结合的、教学与创新相结合的人才培养方案。通过以点带面，逐渐扩展，达到建立现代职业教育体系的目的，为提高职业教育质量提供重要的制度保障。本文就是在这种条件下，以《热加工》课程改革为试点，开展有益的教学尝试。
　　（一）《热加工》课程中存在的問题[1-4]
　　本课程是理论和实践衔接比较密切的课程，是机械设计制造及其自动化专业基础类课中的重要部分，主要介绍了材料、热处理、铸、锻、焊等加工内容，涉及选材、毛坯的制备与工序间的衔接问题和最终性能的获得方法等知识，可以说内容涉及面广、抽象、实践性强，它为学生学习专业技术课程、培养专业岗位能力服务。但整个课程教学中存在的问题主要表现在：
　　1.课程方面：整个课程的特点是抽象、零散、杂乱；原有教学方法中，需要记忆的内容很多，如，概念、牌号、结构工艺性等。
　　2.教师方面：加上教师的教学方式比较传统而单一，导致学生对课程没有学习兴趣，教学质量低下。
　　3.学习者来源和素质方面：原有的高中起点的本科，又增加了高职本科和中职本科，一个层次变为三个层次，起点不同、素质不同，加上高职本科和中职本科录取前专业不同，导致同一堂课基础也不同，增加了授课难度。
　　4.人才培养方案方面：基于现行本科教学学制的限制和劳动法的约束，人才培养方案中可提供给学生的课程数、课时数有限，基础课所占总课时的比例不变，社会发展和科技发展要求专业课拓展的内容增加，导致专业基础课（技术基础课）课时减少。
　　（二）《热加工》课程问题解决的初步方案
　　方案1：本课程虽然涉及面广、抽象、实践性强，但多数知识可以在实践验证中积累经验。
　　方案2：整个课程的特点虽然是抽象、零散、杂乱，但实践中它们又有着必然的联系，可以通过日常生活中的例子引申到微观、抽象的问题，加以解决。
　　方案3：原有教学方法中，需要记忆的内容很多，如，概念、牌号、结构工艺性等，除基本概念需要记忆外，其他知识在实际应用过程中可以通过查阅手册和积累经验来完成。
　　方案4：利用学生主动学习的积极性，使学生有目的地利用业余时间检索教师在课堂上留下的题目，思考解决方案，在课堂中讨论，找寻各自的不足和长处，锻炼学生和教师。
　　二、课程创新的原则与目标[5-7]
　　（一）本课程创新的原则与目的
　　以本课程改革为平台，用三个层次进行比较，从中找寻出相对合理的、多样化的、因材施教的、理论与实践相结合的、教学与创新相结合的人才培养方案。通过以点带面，逐渐扩展，达到建立现代职业教育体系的目的，为提高职业教育质量提供重要的制度保障。
　　（二）本课程改革的目标
　　1.完善本课程体系，融入创新设计理念，鼓励学生参与科学研究和创新活动。
　　2.建立课内外结合、理论与实践教学协调的开放的教学模式，使课程的实践教学与理论教学更好地融合，检索、设计和创新能力培养相融合，全方位培养学生的创造才能。
　　3.改革本理论教学和实验内容、方法与手段，，在课程教学过程中完成学与用的结合。
　　三、课程改革的实践[8-11]
　　（一）本课程的总体设计
　　在课程设计上，其整体思路是：重视绪论、剖析引导；强化基础、深入浅出；案例检索、学贵于用。也就是说：在绪论部分，就要以典型常见的案例剖析，引起学生的兴趣，打下一个好的开端；在基础内容部分循循善诱，通过浅显的生活实例，导出基础理论；理论应用部分则通过学生自我检索，在剖析过程中学会知识的应用。
　　（二）本课程的改革实践
　　在遵照本课程的整体思路实践前，我们借鉴了五“W”一“H”分析法，其中，有一个W就是What，它的意思就在于：究竟做这项工作的目的何在？有哪些工作要做？做些什么工作？而一个H就是How，是说：如何做最好？怎样做法？还有没有比这更好的做法？需注意哪些事项？按照这条路线，本团队通过检索和交流，做出了如下实践，供大家借鉴和指正：
　　1.重视绪论、剖析引导
　　在绪论部分，导入自行车这个实例，先介绍自行车的功能需求，再介绍自行车各主要部件的功能，引入如何选材、如何加工、如何保证经济性等知识，还引入了自行车运动对自行车的功能要求和新材料的使用等，使绪论课丰满而不干涩，引起学生的兴趣的同时教授了一个“W”和一个“H”的思维方式。
　　2.强化基础、深入浅出
　　为了提高学生的理论理解能力，教师要充分了解三个学源层次学生现阶段的特点，通过有效引导来提高学生的能力。《热加工》课程的基础是让学习者学习和掌握的，是进行设计和实际应用的基石，然而本课程的基础又是微观、抽象、零乱而复杂的，在课堂教学中，如何展现在解决重、难点问题过程不同的思考方向和多方位的解决途径，使课堂上不断生成精彩就具备了无限的可能，运用得当，就可以使学生在具有启发性、方法性和解惑性的简明指导下，充分地张扬他们的学习智慧，使学习者受益匪浅。因此，在教学实践中，本团队巧妙地运用“TRIZ”的方法，采用分割原理和抽取原理，将复杂或不好用语音表述的理论或现象分割成若干个子现象（小片段）或抽取他们的共同点，旁征博引，加以解决。例如，在讲授铸造一章时，何为铸造？铸造时应该注意些什么？如何注意？若完全用干涩的语音描述，老师很累，学生却听不懂，导致不感兴趣。本团队试用几种容器在冰箱冻冰，并从容器内完整取出冰的问题入手，分析需要考虑的因素，收到较好的效果。再如，锻模的模膛结构用月饼模子去解释，学生都见过月饼，相对就好理解了很多。