郭國林，楊莉，于學勇，李 英

（常熟理工學院 機械工程學院，江蘇 常熟 215500）

應用型本科院校是介于研究性高校和高職高專之間的一種高等教育類型，通常稱之為“一般本科院?！啊＿@類學校應該明確其辦學層次和培養(yǎng)目標。應用型本科院校主要是為地方區(qū)域經(jīng)濟建設與社會發(fā)展服務，著重培養(yǎng)面向生產(chǎn)、管理、服務一線的應用型人才。課程體系的設置和教學方法也應該有別于研究性高等學校、有自己的特色、符合培養(yǎng)應用型人才的要求。

一、課程教學現(xiàn)狀

《工程材料及成形技術》是工科類院校的一門專業(yè)技術基礎課。課程內(nèi)容涉及金屬材料的力學性能、結構以及材料成形部分，包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接的特點和工藝過程等，其內(nèi)容是既有系統(tǒng)的理論知識又要求具有較強的實踐操作能力，《工程材料及成形技術》包括理論教學和實踐教學。這門課程目前的教學現(xiàn)狀以及存在的問題分析如下。

（一）理論教學

由于高等學校工程教育改革，學生所修總學時被壓縮，《工程材料及成形技術》課程的理論教學學時也相應壓縮，如何在有限的學時內(nèi)使學生掌握理論知識是目前工科教學普遍遇到的問題。如果刪除或略講一些章節(jié)內(nèi)容，學生很難系統(tǒng)地學習和了解課程內(nèi)容，教師也很難完成大綱要求的教學任務，實現(xiàn)教學目的。因此傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不能適應目前的教學要求。由于工科課程本身的特點，理論內(nèi)容枯燥乏味，學生缺乏實踐經(jīng)驗，而理論教學和實踐教學的時間安排又不盡合理，存在較明顯的脫節(jié)現(xiàn)象。比如金工實習包涵了材料成形技術的實踐環(huán)節(jié)，由于金工實習車間設備臺套數(shù)量配置與該專業(yè)學生數(shù)存在一定差距，造成了金工實習時間及內(nèi)容的安排滯后。有的專業(yè)課程在理論教學時，還沒有來得及安排金工實習，學生沒有感性認識，很難使理論和實踐相結合，收不到應有的課堂教學效果。

（二）實踐教學

實驗和實踐教學是高等工程教育人才培養(yǎng)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。目前《工程材料及成形技術》課程實驗主要有金屬材料的硬度實驗、金相試樣的制備、鐵碳合金平衡組織觀察和碳鋼的熱處理四個實驗。實驗內(nèi)容是根據(jù)教學內(nèi)容和進度來安排，基本上涵蓋了工程材料的基本知識。材料成形部分的實驗在金工實習時進行。實驗和實習內(nèi)容都是相對獨立的，學生很難把金屬材料的熱處理、組織分析和性能實驗內(nèi)容融匯貫通，影響學生對知識的認識深度和綜合分析能力，不利于學生對知識的鞏固和記憶。因此合理安排實驗實踐環(huán)節(jié)并給予合適的內(nèi)容設計，開設創(chuàng)新型和綜合型實驗，使實踐教學和課堂教學有機結合，提高學生對知識的理解程度和接受能力，是該課程教學改革研究的主要任務。

二、教學改革措施與實踐

（一）實踐教學改革

傳統(tǒng)的《工程材料及成形技術》課程教學模式是理論教學與實踐教學獨立安排，雖然課程設置較為系統(tǒng)，但是理論與實踐聯(lián)系不緊密，學生較難深入地學習和掌握工程知識。因此，基于CDIO工程教育模式，本著“做中學”原則和“基于項目的教育和學習方式”，讓學生自覺、主動地在實踐中學習課程內(nèi)容，通過自身思考和咨詢老師來解決遇到的問題和難題，專業(yè)知識記憶深刻，終身難忘。

有了理論的實踐才有利于掌握真正的工程技術。為了體現(xiàn)理論來自于實踐并且對實踐有指導作用，將理論教學與實踐教學統(tǒng)一為整體，使二者穿插進行，有機結合，可以提高教學效率和教學質量。目前的實驗內(nèi)容都是相對獨立的，這種分割式的實驗很難使學生將知識融匯貫通，不容易了解工藝的前因后果，難以將知識應用到以后的實踐中。今后要開設創(chuàng)新型綜合實驗，以單一的驗證性實驗為基礎，作為項目的形式讓學生主動尋求知識，分析問題，提高學生工程實踐和解決問題的能力，這也是應用性本科的教學改革方向之一。實驗教師可以根據(jù)教學實際設計綜合性實驗，讓學生根據(jù)實驗條件和要求，自己設計實驗方案，獨立完成實驗過程，最后進行總結。例如，對于零件（齒輪、軸等）的設計制造，根據(jù)零件的工作條件和使用要求，考慮零件的材料、加工方法，制定合理的熱處理工藝、組織和性能分析，最后進行檢驗，對零件質量評估分析，是否滿足其工作條件和使用要求。學生設計實驗方案時，需要查閱相關資料，咨詢指導老師，尋求更合理的解決方法。這種基于工程項目的教育，可以讓學生帶著問題有目的性的去學習、尋求知識，而不是被動的灌輸教育。材料成形技術的內(nèi)容主要包括鑄造、鍛造、焊接工藝及設備等方面的知識，學生在熱加工工藝實習時，老師先集中講解，然后暫停理論教學，讓學生到現(xiàn)場操作，熟悉設備和工藝，再回到課堂詳細講解成形工藝。在車間操作時提出問題讓學生思考，例如，“砂型鑄造時，分型面的選擇原則”，“澆注系統(tǒng)為什么要設置冒口？”。學生也可以自己提出問題，通過自學或者請教老師解決這些問題和疑慮。學生在完成工藝操作（項目）的同時，也學到了知識，為以后的工作奠定了基礎。這種教學模式避免了理論教學和實踐脫節(jié)問題，可以更大限度地加深學生對知識的理解和鞏固，激發(fā)學習興趣，提高工程實踐能力和創(chuàng)新意識，這就是CDIO教育改革要達到的目標。

（二）合理整合教學內(nèi)容

針對《工程材料及成形技術》課程學時少、內(nèi)容多、實踐性很強的特點，教師可以根據(jù)學校的課程設置，相關課程開課次序對本課程教學內(nèi)容進行合理整合與調整。強化基礎理論，淡化與核心內(nèi)容關系不大的內(nèi)容。如：講解“材料的晶體結構”時，刪除材料的晶面指數(shù)和晶向指數(shù)等內(nèi)容；講解“金屬的強化理論”時，重點介紹金屬的強化方法，刪除位錯強化機制內(nèi)容。詳細講解重點、難點以及與后續(xù)課程、畢業(yè)設計密切相關的內(nèi)容，如鐵碳合金相圖的分析、鋼的熱處理原理和工藝、鋼的分類編號及用途等，并配以實驗、習題、課堂討論，以增強學生對重點、難點問題的理解和掌握，夯實工程材料理論基礎。對于常用工程材料，重點突出選材方法和熱處理工藝的制定，并適當拓寬知識面，為拓寬專業(yè)口徑打下一定的基礎。比如，模具專業(yè)除介紹常用工業(yè)用鋼、鑄鐵外，還要介紹鋁、銅及其合金等內(nèi)容。要盡可能選用新教材，補充一些新技術、新工藝，注重知識的更新。

（三）教學方法改革

該課程內(nèi)容龐雜，知識面廣，概念多且抽象復雜，學生學起來感到枯燥無味，因此會產(chǎn)生厭學和懼學情緒。

（1）采用類比法教學

不容易理解的抽象理論，通過一個貼切的比喻，變得形象、具體、易掌握，使學生學得快、記得牢，易于正確理解教學難點和重點?？菰锏恼n程會因生動的例子而使學生感興趣，采用生動形象的案例類比講授內(nèi)容，會大大降低學習理論知識的難度，使學生在娛樂之中掌握學習內(nèi)容。例如講到金屬材料在淬火時容易變形和開裂，我們以冬天向一個玻璃杯里倒開水為例說明。當在冬天向玻璃杯中倒入開水時，由于杯壁內(nèi)外溫差過大，膨脹率不同有可能造成杯子破裂。在教學過程中，把難以理解的內(nèi)容盡量變?yōu)闇\顯易懂的生活實例，學生更容易理解和接受。

（2）采用啟發(fā)式教學

教學既要注重傳授知識，又要啟發(fā)學生的思維和培養(yǎng)分析問題的能力，改變過去那種教師上課滿堂灌的教學模式。講授熱處理方法時，首先引入一個學生感興趣的話題，如古代兵器棠溪寶劍為什么具有彈、韌、強、硬四大性能，斬鐵不卷刃，彎曲不折斷？學生一下子興趣高漲，集中注意力聽完這堂課，講完課后，留出幾分鐘時間讓學生就這個問題進行討論。教師適時點撥，引導學生獨立思考，讓學生成為教學中的主體，學生在主動尋求知識，分析問題、解決問題時，獲取了知識。

（3）采用討論式教學

討論式教學法是和講授式教學法相對應的概念。討論式教學法摒棄了傳統(tǒng)的灌輸式、填鴨式的做法，在教師組織和引導下，全體學生都積極參與課堂討論，從而實現(xiàn)教與學的互動。教師要預先選定與教學目標關系密切、容易引發(fā)爭論的討論議題，學生經(jīng)過課前預習思考，課堂上四、五個學生為一組，集中討論議題內(nèi)容，放飛學生的思維，營造課堂辯論的氣氛。如：講解“砂型鑄造分型面的選擇原則”時，給出幾個鑄件結構，學生分組討論，制訂合適的分型面方案并進行分析，教師就討論結果作一定總結。引導學生在議一議、說一說、辯一辯中逐步提高自學能力和自我檢驗、相互評判的能力。

三、結 論

《工程材料及成形技術》是一門實踐性和應用性很強的課程。根據(jù)CDIO教育模式，可開設創(chuàng)新型綜合實驗，實訓和理論教學并行，以項目形式引導學生尋求知識，分析和解決問題。在理論教學中，要不斷創(chuàng)新教學方法，改變教學理念，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的工程技能，學以致用，培養(yǎng)符合地方經(jīng)濟需要的應用型工程技術人才。

［1］徐建軍.《機械工程材料》教學改革與實踐［J］.沈陽農(nóng)業(yè)大學學報，2008，10（3）：340-342.

［2］徐吉鋒.基于CD IO理念的ED A課程教學模式改革與實踐［J］.中國電力教育，2010（34）：125-126.

［3］張瑞霞，李啟友，柯鑫，等.《機械工程材料》教學改革［J］.湖北經(jīng)濟學院學報，2011，8（11）：18 0-18 1.

［4］高道祥.“工程材料及成形技術”課程教學改革探討［J］.中國林業(yè)教育，2009，27（6）：60-62.

［5］張曙靈，呂莉，陳桂琦.從《工程材料與成型加工》談理工科實用性教學研究［J］.焦作大學學報，2006，（10）：8 6-8 7.