应用型本科机械工程材料课程教学方法改革探索
应用型本科院校作为我国高等教育的重要组成部分,其职能的核心是培养应用型人才。目前,很多应用型本科学院都在探索应用型人才培养的教学改革。
机械工程材料课程作为应用型本科院校机械专业的专业必修课,主要是针对机械类相关专业培养计划中对机械基础课程体系的需要而设计的。其内容包括:材料的结构和金属的结晶、金属的塑性变形、钢的热处理、钢、铸铁、有色金属及其合金、机械零件选材及工艺路线分析等。该课程理论性很强,内容抽象,知识点多。特别是金属的结晶理论,金属的组织的微观形貌以图片形式出现,学生对具体的材料缺乏感性认识。教学模式主要是以教师讲授为主,学生在学习过程中往往感到枯燥[1],难以理解。
为了达到应用型本科机械类课程教学的目标,满足企业对技能型人才的需求,本文通过对教学内容、教学方法、实验教学、考评方式进行改革,提出改进后的教学实施方案,并进行了教学实践。
一、调整教学内容, 体现实用性
学校对教材进行改革,不应追求面面俱到,而应以课程设计和企业生产需要为基础,注重内容的针对性和实用性。对于一些基本而重要的理论,教师要让学生在理解的基础上掌握,如金属的力学性能、铁碳合金的相图、C曲线、CCT曲线等。另外一些与生产实际紧密相关的内容,教师则要让学生有针对性地在实践教学中学习,如机械制造中,常用的工业用钢和铸铁的牌号、性能,零件材料的选择、热处理工艺的安排、工艺路线的制定等。对于一些过于抽象、应用性不强的理论知识,教师则可以简化,让学生自学,如液态金属的凝固、晶体缺陷、相图的形成、强化理论等。学习内容要做到内容少而精,教学内容尽量做到通俗易懂。
由于课时的限制,教师不可能将所有的教学内容都向学生讲述,调整时既要注意课程知识体系的系统性,又要突出主题,强调共性,科学分类,避免重复,从而使教学内容有较好的结构和层次[2]。教师适当地增加材料加工方面的知识,可使学生知道学习这门课程的重要性,了解当今材料加工发展的动态,增加学习兴趣。
二、加强实践环节, 提高学生的观察能力和动手能力
学校调整了机械工程材料课时设计,由原来的48个理论课时改变为40个理论学时+8个实验学时。早期受实验条件限制,我校所开设的机械工程材料实验主要为验证性实验。学校在实验条件大幅改善的前提下,开设开放性实验。在开放性实验体系中,教师只提供课题,由学生小组拟定实验方案,经讨论修改,确定实施方案,自主实验,最终得到了理想的实验结果。例如,将传统工程材料实验中的“低碳钢的拉伸实验”变更为设计性实验“不同材料的制备及拉伸实验”。在实验中,每组学生首先设计不同材料的拉伸试样,该拉伸试样是利用本市重点产业的碳酸钙材料作为添加材料,通过改变碳酸钙的含量,制备新的塑料试样件,从而改变材料的拉伸曲线。该实验所用材料为塑料试样,制备相对简单,因此可由小组成员合作完成。这样的实验增加了实验的时间、提高了实验的灵活性。同时,低碳钢的拉伸实验也可以进行。这样把教材上的拉伸实验的内容进行了很大的扩展,可以扩大学生的知识面。在开放性实验中,教师要检查学生实验方案的可行性,并按照约10人为1小组进行分组,让学生进行实验。在此过程中,教师可启发学生学习一小部分新的知识,扩充学生对材料的制备知识,同时也会增加学生彼此之间的合作,让学生独立完成实验操作,对实验数据进行分析,并撰写实验报告。上述实验教学方法的变更与改良,使学生成为实验真正的参与者,大大提升了学生的实验兴趣。
材料硬度的测量实验,测量过程相对简单。教师可以把它做一些扩展,如除了金属硬度的测量外,还可以涉及到石材硬度的测量,油漆膜表面硬度的测量,通过查相关的国家标准加深学生对硬度的认识。这也可与本地的行业结合起来,扩大学生的知识面。
三、改革考评方式,构建过程性考评方式
课程考核的目的是为了更好地检验课程的教学质量。课程过程性评价体系的建立应紧紧围绕“以学生为中心”这一原则,改变过去由以教师为主的形式,在考核过程中让学生积极地进行全方位参与[3-6]。我校突出应用实践性评价,对课程的考评方式进行如下改革:
一是加大学生平时成绩的考评。平时成绩考核指标主要由课堂出勤、课堂表现及平时作业等构成。其中,课堂考勤一般为学校要求的必须执行项,为节约考勤时间,可采用课前或课堂末随机抽查点名方式进行,课堂表现采用项目扣分和鼓励性加分并行的原则,如对有睡觉、玩手机等行为的同学采用扣分操作,对积极参与课堂活动的同学采用加分操作。平时作业项目采用灵活多样的方式进行,如分小组合作学习、汇报讲解和综合小项目类等,可由学生根据知识点分组制作ppt,上台汇报讲解,先由教师和另外每组的一名同学组成评委进行打分,然后由教师对此章内容进行总结和点评。