馬春力 曲立杰 (廈門大學嘉庚學院)
工程材料教學和機械制造基礎(chǔ)教學對于學生進一步學習專業(yè)知識發(fā)揮著十分重要的作用,其有關(guān)知識貫徹了工程裝備設(shè)計的整個知識體系,不但是課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計等實踐性課程的基礎(chǔ),還是學生畢業(yè)就業(yè)開展機械設(shè)計與選材等工作的基礎(chǔ)與前提。所以,工程材料和機械制造基礎(chǔ)教學有著非常強的專業(yè)性與基礎(chǔ)性,并且還有著很強的實用性。其學生有著極大的就業(yè)面,通常涵蓋了設(shè)備設(shè)計與管理、制造與化工建設(shè)等諸多牽扯到國家與人民的基礎(chǔ)領(lǐng)域或行業(yè),有著非常大的需求量。
工程材料和機械制造基礎(chǔ)教學專業(yè)內(nèi)容很多,例如,材料的選擇、機械加工設(shè)計等。根據(jù)畢業(yè)生回訪反饋可以了解到,工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程是學生畢業(yè)工作中應(yīng)用得最多、最基礎(chǔ)的兩門課程,它們是構(gòu)成專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。但是,工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程內(nèi)容廣,必須要牢記的內(nèi)容多,學生當前知識體系不具備有關(guān)知識內(nèi)容的儲備,這就造成學生在學習過程中不了解課程對于就業(yè)的重要性,不能集中注意力。且因為課程內(nèi)容缺乏直觀性與生動性,教學過程基本上是教師的獨白,學生無法有效參與到課堂教學中,因此,最后的教學效果不佳。
工程材料和機械制造基礎(chǔ)是材料類和機械類專業(yè)的基礎(chǔ)性課程,其對培養(yǎng)不同方向與專業(yè)的學生應(yīng)有一定的區(qū)分性和針對性??墒乾F(xiàn)實教學過程中采取的教材針對性不強,不僅不能實現(xiàn)針對各個專業(yè)學生的有效教學,而且兩門課程之間缺乏有機融合與貫通,不利于學生的綜合知識體系的建立,更不利于提高學生的綜合能力。由于不同專業(yè)的學生的培養(yǎng)方向有一定的差別,目前對于工程材料與機械制造基礎(chǔ)專業(yè)課程的教學目標及要求應(yīng)該是不同的,這在一定程度上才能體現(xiàn)專業(yè)分劃和人才培養(yǎng)的清晰度。工程材料和機械制造基礎(chǔ)教學有著較強的綜合性,然而由于在人才培養(yǎng)過程中缺乏了學科交叉互融性,即針對材料有關(guān)專業(yè)的學生來說,這一課程的關(guān)鍵點突出在了工程材料上,而對于機械制造專業(yè)學生來說,是強化機械制造知識。除此以外,高校復合型人才培養(yǎng)要求的不斷提高,使得學生課程門數(shù)增加,使得學生專業(yè)課程學時減少,這就導致了專業(yè)課程教學內(nèi)容和課時不成比例,在這種情況下如何讓知識面廣的工程材料課程和機械制造基礎(chǔ)課程實現(xiàn)有效互融,就必須要進行改革以提高教學效果。
眾所周知,工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程均是集實踐、理論教學和工程鍛煉為一體的工程應(yīng)用型課程。學生經(jīng)過系統(tǒng)性的理論知識學習,并加強動手操作且提升創(chuàng)新意識,這樣能夠為后續(xù)深入培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供基礎(chǔ)。兩門課程在內(nèi)容方面以及體系上均形成了有機的不可分割的整體??墒峭ㄟ^調(diào)查與分析發(fā)現(xiàn),諸多高校工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程之間難以有效互融。其根本原因在于,伴隨科學技術(shù)的不斷進步與發(fā)展,學科的不斷細化與高校的逐步擴招,各高?;境C合型專業(yè)細化趨勢發(fā)展。結(jié)果是各自為政的教學管理體制,也就是說工程材料課程是以材料專業(yè)課程教師講解的,機械制造基礎(chǔ)工藝課程則是以機械專業(yè)的教師進行講解的。同時主講教師之間缺乏交流與溝通,如此就如同只進行了教學研究與討論。再加上,教學管理體制的逐步分劃,阻斷了理論和實踐課程之間的有機聯(lián)系。
現(xiàn)階段高校采用的教學方式,工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程教學,大部分是通過課堂講解的形式進行的,以教師課堂理論講解為主,穿插了一部分課堂提問與基礎(chǔ)實驗。該種類型的教學方式不具備課堂互動性,導致學生在學習中一直處在被動地位,被動接受知識,無法有效地將學生學習的主觀能動性調(diào)動起來,還會讓學生喪失學習的興趣,進而認為課程教學內(nèi)容乏味無用。工程材料教學和機械制造基礎(chǔ)課程本身是實踐性強且理論性也很強的專業(yè)課程,突出培養(yǎng)學生的實際應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力,而被動的教學方式根本無法有效培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。再者,就工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程來說,雖伴隨課程教學手段的持續(xù)演變,可是教學手段仍舊有著各種各樣的問題,通常表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,教學手段不豐富,課堂講解依然是當前的重要教學手段,多媒體手段是以PPT 課件為主,不具備教學的外延性及靈活性,導致內(nèi)容缺乏深刻性,未能留給學生充足的想象空間與創(chuàng)新空間。第二,教學方式及手段變通性匱乏,沒有依照實際教學內(nèi)容進行調(diào)整,在沒有和學生互動的狀況下,也不具備良好的輔助方式激發(fā)學生學習的主動性,導致課堂非常沉悶,不能提高學生的創(chuàng)新能力。第三,實踐機會不多,這是工程材料教學和機械制造基礎(chǔ)教學的核心問題,雖在教學中有一些實驗,可是大部分是通過演示性實驗為主,不具備充足的創(chuàng)造性實驗,制約了學生創(chuàng)新能力及操作能力的培養(yǎng)。通常來說,實踐課是十分關(guān)鍵的教學手段,是理論聯(lián)系實際的核心,是學生理論變?yōu)閷嶋H操控能力的重要環(huán)節(jié),所以實踐應(yīng)當變成工程材料教學和機械制造基礎(chǔ)教學的關(guān)鍵教學手段。
工程材料教學和機械制造基礎(chǔ)教學的有效互融,首先應(yīng)當嚴格依照工程材料教學和機械制造基礎(chǔ)專業(yè)課程教學大綱,將兩者的教學目標融合在一起,進而從兩者的理論及實踐教學方面著手,將其講解明白與透徹,為學生進一步學習打下扎實的基礎(chǔ)。注重講解基礎(chǔ)性的理論知識和概念,使學生真正掌握與熟悉工程材料和機械制造基礎(chǔ)理論。首先,在基礎(chǔ)概念與理論內(nèi)容關(guān)鍵點上下功夫,需要關(guān)注工程材料和機械制造基礎(chǔ)應(yīng)用的互相呼應(yīng),按照教學互融需要,全面思考內(nèi)容講解的詳略,保留必要的理論知識,簡化不必要的機械制造基礎(chǔ)理論。比方說,晶體學中有關(guān)晶面指數(shù)及晶向指數(shù)等內(nèi)容,僅進行概括性的講解,注重闡述機械類工程材料選材與加工制造知識中該理論的應(yīng)用,并且強化新材料與工藝的介紹,引入國內(nèi)外工程材料和機械制造方面有關(guān)科研新成果,將其補充到課程教學內(nèi)容之中。其次,關(guān)注培養(yǎng)學生選材與用材等方面的能力,從工程材料選材這一方面入手,講解全面,精益求精。關(guān)注大類之中每一個專業(yè)面的滲透與牽涉,通過精選實例,做到關(guān)注應(yīng)用,例如對機械設(shè)計制造與自動化專業(yè)及機械電子工程,需要挑選工程上經(jīng)常采用的零件作為案例,講解工程材料的實際應(yīng)用。對于過程裝備與控制專業(yè),應(yīng)當挑選經(jīng)常使用的過程裝備,比方說壓力容器等進行講解,從而加強學生對于專業(yè)性質(zhì)的認知度,防止學生專業(yè)選取的盲目性,借此為原則,有效整合教學內(nèi)容,從而實現(xiàn)厚基礎(chǔ)與強能力的目標。
工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程都是實踐性強且理論性強的課程,通過學習,可以提高動手與創(chuàng)新能力,所以,兩者在內(nèi)容層面是無法分割的整體。因此,高校在工程材料教學與機械制造基礎(chǔ)教學過程中,需要將兩者的教學管理體制歸為一體,嚴禁出現(xiàn)工程材料教學以材料院校教師講述,而機械制造基礎(chǔ)教學由機械院校教師講授的情況出現(xiàn)。并且加強工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程主講教師的互動性,這樣就可以將兩者結(jié)合一同探討問題,進行有效的教學研究。再者,自然科學的發(fā)展是科學工作人員對于自然現(xiàn)象展開推理與演繹以及論證且發(fā)現(xiàn)基本規(guī)律的過程??墒枪こ滩牧现R與機械制造基礎(chǔ)工藝知識有很大的區(qū)別,是人們長時間在生產(chǎn)實踐過程中整理與歸納出來的、非常成熟的、可以經(jīng)過實踐考驗的工藝理論。所以,工程材料和機械制造基礎(chǔ)理論教學與訓練是不能分割的關(guān)系,如若要將工程材料和機械制造基礎(chǔ)教學有效互融,促使學生理解與掌握專業(yè)知識提升實踐能力,就需要在工程材料和機械制造基礎(chǔ)教學管理體制方面,嚴格按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求展開體制改革,也就是和工程實際有機結(jié)合的工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程直接整合到工程實訓中展開講解與傳授。這樣的整理與歸納需要將課堂直接設(shè)置于有工程氣氛的訓練教學中開展,讓學生的理論課程融合于工程實踐氣氛中。
工程材料教學和機械制造基礎(chǔ)教學有效互融要對教學方式以及手段進行改革。首先,采用多媒體教學手段。工程材料和機械制造基礎(chǔ)課程兩者都有著很強的實踐性與抽象性等特征,不僅需要探索材料的宏觀與微觀性能,而且還需要學習多種加工方式和生產(chǎn)實際相融合,因此,為學生學習帶來了很多的困難,合理使用多媒體教學手段能夠?qū)⒊橄蟮母拍钆c微觀和機械制造知識立體化展示出來,進而加強課程吸引力。在進行工程材料教學時,需要結(jié)合機械制造基礎(chǔ)專業(yè)課程知識開展教學活動,幫助學生掌握工程材料知識的時候,了解到機械制造基礎(chǔ)專業(yè)課程的重要性,反之,在進行機械制造基礎(chǔ)教學的過程中結(jié)合工程材料專業(yè)知識進行教學。這樣一來,教師在教學過程中科學選取和制作教學動畫及錄音等內(nèi)容,同時在教學中將兩種專業(yè)課程互補,教師實際講解中,可以科學采用視頻與動畫等多媒體技術(shù),把教材與以往的板書無法描繪的微觀結(jié)構(gòu)及宏觀性能等直觀展現(xiàn)給學生。其次,強化課堂探討。課堂探討乃教學實踐的核心部分,例如,經(jīng)過對鐵碳合金相圖與鋼熱處理等內(nèi)容進行課堂探討,讓學生對該課程關(guān)鍵點的基礎(chǔ)概念與理論可以得到進一步的了解。探討之前,需要規(guī)定學生預(yù)習探討指導書,確定課堂探討的目的與任務(wù),復習課程內(nèi)容,對探討問題進行具體發(fā)言,教師在開課以前需要對其進行檢查,探討過程中規(guī)定學生自由發(fā)言,彼此啟發(fā)與補充。