李蓉+陳志平+張巨勇

摘 要 針對“卓越計劃”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)工程材料及熱處理課程現(xiàn)有教學(xué)模式的不足，本文提出了基于“卓越計劃”的工程材料及熱處理課程改革。針對目前突出的教學(xué)問題，本文分別闡述了改革目標(biāo)、思路、內(nèi)容與實(shí)現(xiàn)方式。教學(xué)實(shí)踐證明，該課程教學(xué)改革可以較好地解決理論與實(shí)踐相結(jié)合的緊密關(guān)系，對培養(yǎng)卓越機(jī)械工程師具有重要意義。

關(guān)鍵詞 卓越計劃 工程材料 熱處理

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Engineering Materials and Heat Treatment

Curriculum Reform Based on "Excellence"

LI Rong， CHEN Zhiping， ZHANG Juyong

（School of Mechanical Engineering， Hangzhou Dianzi University， Hangzhou， Zhejiang 310018）

Abstract For the "Excellence" talent training objectives， found insufficient engineering courses existing teaching materials and heat treatment model， this paper presents engineering materials based on the "Excellence" and the heat treatment of curriculum reform. Aiming at the problem of outstanding teaching， this paper describes the objectives of the reform， ideas， content and implementation. Teaching practice shows that the teaching reform can solve the close relationship between theory and practice，has great importance to develop excellent mechanical engineers.

Key words excellence； engineering materials； heat treatment

1 杭州電子科技大學(xué)工程材料及熱處理教學(xué)狀況

前兩年，“工程材料及熱加工”課程在教學(xué)計劃中沒有區(qū)分“卓越計劃”與非卓越計劃，所有學(xué)生一起聽課，所不同的是“卓越計劃”的學(xué)生在大四時直接進(jìn)入與學(xué)校對接的幾個企業(yè)中進(jìn)行為其一年的實(shí)習(xí)。

其中，對接企業(yè)“吉利汽車制造集團(tuán)寧波基地”的技術(shù)部門在與我院交流座談中就明確指出：一線實(shí)習(xí)的學(xué)生對汽車生產(chǎn)過程中涉及的材料不夠熟悉，總是局限在碳鋼、鑄鐵、鋁合金幾大類金屬材料。實(shí)際汽車生產(chǎn)過程中這些材料的比重不超過50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于學(xué)生們的預(yù)期設(shè)想。尤其是汽車內(nèi)飾方面，所涉及的材料幾乎全都不是金屬類，具體該選用什么樣的高分子材料、復(fù)合材料來完成汽車內(nèi)飾部件的制造，學(xué)生對此幾乎處于陌生的狀態(tài)。在這樣的材料知識基礎(chǔ)上，要求一線實(shí)習(xí)的學(xué)生快速、準(zhǔn)確地理解生產(chǎn)線的流程及工藝要求，相對比較困難，需要企業(yè)重新投入現(xiàn)場教學(xué)與引導(dǎo)的人力與物力。由于“卓越計劃”的學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)的模式中是直接“一人一崗”的形式，無法快速融入生產(chǎn)線流程，無疑將降低企業(yè)的效率。作為市場競爭者的企業(yè)，希望通過大學(xué)培養(yǎng)的機(jī)械類學(xué)生具備更廣泛的機(jī)械材料、加工工藝知識，進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)能夠快速進(jìn)入崗位。在與對接企業(yè)的技術(shù)部門、生產(chǎn)線上帶領(lǐng)學(xué)生的師傅的座談過程中發(fā)現(xiàn)：生產(chǎn)實(shí)習(xí)的學(xué)生普遍對于機(jī)械工程材料的認(rèn)識僅僅局限于若干種金屬材料，對實(shí)際生產(chǎn)線上所涉及的工程材料、工藝過程相對陌生，典型表現(xiàn)為理論與實(shí)際相脫離，主要包括如下：

（1）現(xiàn)有課程內(nèi)容體系在新型材料知識點(diǎn)的選擇和安排上沒有脫離傳統(tǒng)的教學(xué)理念。（2）“卓越計劃”班級的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)安排滯后，不能與課堂教學(xué)同步，影響學(xué)生對知識點(diǎn)的理解與印象。（3）學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)還停留在記憶背誦的階段，對所學(xué)知識內(nèi)容認(rèn)識不夠，應(yīng)用能力偏低。

2 改革理念、思路及目標(biāo)

課程改革理念、建設(shè)思路與目標(biāo)如下：（1）針對卓越計劃學(xué)生的實(shí)踐性強(qiáng)特點(diǎn)，課堂中強(qiáng)調(diào)以企業(yè)典型應(yīng)用為載體，實(shí)現(xiàn)以實(shí)例項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)模式。以“帝豪EC7模具工藝的改進(jìn)”為載體，將學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)化為“企業(yè)現(xiàn)場情景的再現(xiàn)”，實(shí)現(xiàn) “將理論知識轉(zhuǎn)化為專業(yè)技能” 的學(xué)習(xí)目標(biāo)。（2）將工程中的典型案例引入教學(xué)內(nèi)容，并借助教師的引導(dǎo)、學(xué)生的動手實(shí)踐和課堂討論，使學(xué)生掌握工程材料與熱處理的思路和基本方法；提高學(xué)生分析問題和綜合設(shè)計的能力。（3）提出復(fù)合材料的有限元研究觀念，引入教師在研項(xiàng)目，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入科研實(shí)踐，掌握分解任務(wù)、各個擊破的解決問題方法。為學(xué)生今后可能的科研需求打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。（4）培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神，形成良好的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。分組進(jìn)行教學(xué)，按組分配任務(wù)，進(jìn)行討論、查閱資料、分工合作，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。（5）強(qiáng)化能力、過程考核，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。采取實(shí)踐考核與理論考核相互結(jié)合，形式上做到有機(jī)統(tǒng)一、相互滲透。

3 課程改革內(nèi)容

首先，對于基本知識方面，要求學(xué)生掌握晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶、金屬的塑性變形、相圖、鐵碳合金、鋼的熱處理、合金鋼、鑄鐵、有色金屬、非金屬材料及工程材料等基本知識點(diǎn)，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)施完成基本的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，考核方式以章節(jié)考試為主。

其次，增加案例實(shí)踐環(huán)節(jié)。主要結(jié)合我?！白吭接媱潯钡暮献鲉挝弧獙幉嚬镜墓S實(shí)例，如“6 在焊點(diǎn)質(zhì)量改進(jìn)中的應(yīng)用”、“帝豪EC7模具工藝的改進(jìn)”、“鼓式制動器及其蹄片切削機(jī)設(shè)計”等實(shí)際工藝環(huán)節(jié)，展開案例型教學(xué)，考核方式以個人實(shí)踐考核的形式為主。endprint

最后，結(jié)合教師的科研項(xiàng)目，提升自主學(xué)習(xí)能力、增加團(tuán)隊合作能力。以大家感興趣的神舟十號、嫦娥三號、“玉兔號”月球車等項(xiàng)目對材料與工藝的展開，充分激發(fā)學(xué)生對工程材料的興趣，鼓勵學(xué)生自主調(diào)研、通力合作解決問題。在實(shí)際項(xiàng)目學(xué)習(xí)中普及“有限元分析”方法在復(fù)合材料設(shè)計理念中的科研思想，開闊學(xué)生的科研視角?？己朔绞揭詧F(tuán)隊式的論文報告為主。

基于以上課改內(nèi)容，結(jié)合教改理念、思路、目標(biāo)，可以解決課堂教學(xué)中以下問題：（1）普遍認(rèn)為本課程“學(xué)而無用”——加強(qiáng)學(xué)生對課程的宏觀認(rèn)識。老師在講解過程中，一定要把握好宏觀與微觀，既能把復(fù)雜問題簡單化，也能把簡單的現(xiàn)象上升到科學(xué)的深度。（2）枯燥的學(xué)習(xí)方式——把課程內(nèi)容生活化、簡單化變。將專業(yè)的知識點(diǎn)與日常生活做人做事的道理相掛鉤。比如，在講述晶體缺陷時候，就讓學(xué)生知道：第一，完美的晶體是不存在的，晶體一定存在缺陷；第二，晶體缺陷不一定是缺點(diǎn)，在工程上有其用武之地。這和現(xiàn)實(shí)中的做人十分相似，人無完人，每個人都有缺點(diǎn)；但是人的缺點(diǎn)不是永遠(yuǎn)都是缺點(diǎn)，在某些場合缺點(diǎn)是可以變成優(yōu)點(diǎn)的。（3）重點(diǎn)知識的掌握——以點(diǎn)帶面，用簡單的思路來講述復(fù)雜的道理。根據(jù)知識點(diǎn)的連貫性，把基礎(chǔ)知識講清楚，然后逐步延伸。比如，鐵碳相圖是本課程的一個重點(diǎn)和難點(diǎn)，包括共晶相圖和共析相圖等，而共晶相圖和共析相圖的基礎(chǔ)都是勻晶相圖。（4）相關(guān)知識容易遺忘——通過滲透材料科技史的方法強(qiáng)化印像。以科技史的形式給學(xué)生講解，穿插一些材料軼事以及一些小典故，強(qiáng)化學(xué)生記憶、增加學(xué)習(xí)樂趣。比如，在講解同素異構(gòu)體的時候，增加1867年冬天俄國軍衣紐扣失蹤謎案，然后再講科學(xué)家從該案件中發(fā)現(xiàn)了錫的同素異構(gòu)現(xiàn)象，此后人們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他金屬材料也有類似的情況。通過這樣的講解后學(xué)生對同素異構(gòu)體的認(rèn)識更深刻，更貼近生活。

4 總結(jié)

通過我們?yōu)槠诮荒甑恼n堂實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)在工程材料及熱處理課程教學(xué)過程中實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的相關(guān)改革，對提示我校機(jī)械工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)我校工程教育，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)校與企業(yè)“零對接”需求的卓越機(jī)械工程師預(yù)備人才具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

基金項(xiàng)目：本文為杭州電子科技大學(xué)2013年度高等教育研究課題（No. ZC1301）、杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2013年本科教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目（No. 2013-5）、杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院師范中心2012年度教改項(xiàng)目的專項(xiàng)論文

參考文獻(xiàn)

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