杨星星　高瑞梅　钱茹

摘 要： 作者鉴于独立学院应用型人才的培养目标，结合《工程材料及热处理》课程性质和特点，针对课程的教学内容、教学方法等进行了改革与实践。

关键词： 应用型人才 《工程材料及热处理》 课程教学

《工程材料及热处理》课程是机械类专业的一门专业基础课，教学任务是使学生了解和掌握各种金属材料的内部组织与性能之间的关系，根据用途选择合适的材料和合理的热处理工艺。该课程的特点是内容繁杂、原理概念多，学生普遍感到枯燥无味、难以理解。同时，有限的学时和繁多的课程内容形成强烈反差，给教学带来困难，学生普遍反映课堂信息量大，课后难以及时消化[1]-[3]。针对工程材料及热处理课程内容多且课时少的特点，在“突出应用、培养工程能力”的教学理念指导下，通过合理整合教学内容，并采用多元化教学方法、创新实验及多样化考核方法等措施，充分调动学生学习的积极性，提高教学质量。

1.优化教学内容

我校开设的《工程材料及热处理》课程总共48学时，其中课堂授课44学时，由于教学课时有限，必须在教学内容上进行整合优化，突出一个教学主线。整个教学内容以金属材料的成分、工艺、组织结构、性能、选材及应用为主线，层层展开，由浅入深，循序渐进，既保证学科知识的系统性和完整性，又突出知识的实践性。通过改革优化教学内容，建立以学生为本，突出应用、注重工程背景和能力培养的教学理念。

课程始终贯穿材料的成分-组织-工艺-性能之间的关系这条主线。以性能为起点，分别讲授成分、组织和工艺对性能的影响，最后通过学习铁碳合金相图和过冷奥氏体冷却曲线，综合讲解成分、组织、工艺与性能间的关系，让学生牢固掌握“材料的性能取决于其成分、组织和工艺”的观点，这样就变分散为集中，变模糊为清晰，有利于学生建立完整体系的概念，保证教学内容的基础性和系统性[4]。同时，根据具体应用技能培养要求，在教学内容上做如下调整：在“材料的力学性能”部分，删除材料的物理性能等内容，突出硬度测量对于金属材料性能指标测定的重要性；在“金属晶体结构”部分，删除立方晶系的晶面和晶向的表示方法，突出晶体内部常见的主要缺陷及引起缺陷的主要原因；在“金属的塑性变形”部分，突出讲解热加工的三个主要过程为后续热处理做好铺垫；在“铁碳合金”部分，突出组织相图的不同，主要针对共析钢部分的理解和掌握，对于其合金的结晶详细过程不做过高要求，此部分内容抽象，难以理解，针对应用型培养的目标，侧重结晶完成室温组织对性能的影响；在“热处理”部分针对机械不同专业方向用钢要求有所侧重的讲解常用钢种；由于课时限制，对于“有色金属及其合金”及“非金属材料”部分内容作为课后自主学习部分，仅给出自主学习提纲和思考题，不做课堂讲解。

为了培养学生的工程应用能力，使课程内容与工程实践相结合，挖掘在实际生产中的相关案例，利用暑期实践机会，通过与企业合作，获得大量生产中的案例。丰富与后续课程、毕业设计及工程应用密切相关的内容，如钢的热处理原理和工艺、合金钢的分类及热处理工艺等，增强学生对这些内容重点与难点问题的理解和掌握，夯实工程材料理论基础。结合生产中的具体零件，在分析零件的工作条件、失效形式及对零件性能要求的基础上进行选材，制定加工工艺路线。这对培养学生工程应用能力大有益处，为他们将来从事机械行业的生产加工打下良好的基础[5]。

2.教学方法的改革

传统教学方法是以教师、书本、课堂为中心的应试教学，学生在学习过程中主动性不高、学习效果差[6]-[8]。因此，在教学中应改变传统的教学方法，采用启发式、导入式、讨论式、案例式等多种形式的教学方法引导学生思考分析各类问题，使学生由被动地单向接受知识转为主动地探索知识。在教学过程中可预先设置一些问题，引导学生积极思考和学习，通过列举贴近生活的具体案例讲述教学内容。例如在讲解回火的重要性时，列举工程实践中的具体例子，螺帽淬火后不回火，挤压开裂了，为什么？弹簧淬火后不回火，变得硬脆没有任何弹性，为什么？先把问题抛给学生，引导学生自己思考原因，鼓励学生进行各种猜测，对于错误的答案给予赞赏，因为错误答案是经过思考后才得到的，鼓励学生多思考，这样才会有更深刻的对比，更有利于正确答案的理解。案例式教学方法和启发引入式教学方法互相促进，有利于课堂气氛的调动。可以提出一些工艺方案，互相讨论，让学生在讨论中学习，加深对知识的理解。

3.结合工程的实践教学

在实验过程中，学生多老师少仪器少，针对这种情况，在实验过程中让学生帮助老师指导[9]。选拔表现活跃的学生做组长，实验前让组长帮助教师准备实验，提前熟悉实验内容、学会实验设备的操作及使用注意事项；实验时，组长协助教师指导学生实验、解决实验中出现的问题等。如果遇到组长解决不了的问题，教师再集中指导，这样在一定程度上降低了教师的工作量，及时地解决实验中出现的问题，引导学生正确操作、观察、分析，得出正确的结论，保证实验顺利进行。

另外，不局限于大纲所规定的四学时实验，设计创新型实验，学生在对所研究问题进行充分思考后，自己设计出实验内容和实验步骤，并通过具体的实验操作、试验现象的观察、试验数据的处理分析及试验报告的编写等环节，得到一次全面的系统的训练。鼓励学生自己解决工程实践问题，积极参加大学生创新大赛，知识应用于实践。

4.教学网站网络教学资源建设

利用网络平台给课程提供的强大支持，将课程介绍、课程特色、课件与教案、互动教学、立体化教学资源等资源上网，其中在立体化教学资源模块内，内容多样化，可包含图书资源、网络资源、实验录像、各章练习题、材料创新漫谈、课程实践与创新、仿真题库、实验动画、教学案例等内容。使课程的知识体系延伸，增强课堂教学效果，实现优质教学资源共享。在教学方式上突破传统时空的限制，学习者可以通过对平台内容的浏览自主学习，随时随地对课程内容进行预习和复习，同时实现教学资源共享。通过网络平台构建图文并茂、动静结合、声情融会的教学环境，将复杂、抽象、难以理解的内容变得简单、具体和形象，充分激发学习者的学习热情，优化教学模式，提高教学质量。

5.考核方式的改革

以往该门课程的考核内容、形式单一，主要包括平时成绩和期末考试两大部分。而考试题目则主要由名词解释、填空、选择、简答等组成。由于该门课计算题较少，主要是原理阐述和性能的分析。这种考核模式，常常会导致部分学生不注重平时学习，仅靠考前突击、死记硬背，有时侥幸还能取得不错的成绩，但其实并未真正理解和掌握，未能达到该门课对学生的要求。将“结果性”考核变为“过程性”考核，结合教学实际，增加课内实验、课堂讨论的成绩比重，评定最终成绩。课程期末考试成绩占50%，实验成绩占20%，平时作业占10%，课堂讨论占20%。更注重学生平时知识的积累，所学知识的灵活运用，实验操作能力的提高，达到增强教学效果和提高教学质量的目的。

参考文献：

[1]邓想.《机械工程材料及热处理》教学改革的探索与实践[J].内江科技，2012，（3）：199-120.

[2]张有强，罗树丽，周岭.机械工程材料课程教学探讨[J].中国现代教育装备，2013，（3）：56-58.

[3]李学伟，王振廷，徐家文，等.大工程背景下机械工程材料课程建设的探索[J].黑龙江冶金，2009，（29）：64-65.

[4]武晓峰，陈淑英，尹桂丽，等.《工程材料》课程中关键词教学法的探索[J].辽宁工业大学学报：社会科学版，2013，15（1）：99-115.

[5]武晓峰，陈淑英，屈华，等.工程材料及其成型技术课程改革的探索与实践[J].辽宁工业大学学报：社会科学版，2015，2（1）：103-105.

[6]许萍，王峰，赵金兰.“互动式教学方法”在《工程材料及机制基础》课程教学中的应用[J].内蒙古工业大学学报（社会科学版），2009，（2）：98-101.

[7]施鑫煜.《工程材料》教学方法与应用[J].教学研究，2011，（4）：43.

[8]高丽，宋秋红，袁军亭，等.《工程材料及机械制造基础》课程改革的探索[J].教育教学论坛，2015，2（1）：74-75.

[9]杨慧，高莹，王睿，等.基于团队合作模式学习的《工程材料》课程改革[J].创新教育，2014，197.