胡雪 魏敏 葛云 胡蓉 夏博 張立新

摘? 要：工程材料線下一流課程建設(shè)融入“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略思想和課程思政教育理念，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中增強(qiáng)獲得感，建立達(dá)成高效的課程培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)模式。工程材料線下一流課程建設(shè)過(guò)程中，創(chuàng)建新型課堂結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式、教師教法和學(xué)生學(xué)法，采用“四步走”教學(xué)法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與研究、討論和深入分析工程案例的積極性，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。設(shè)置與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的工程案例，引導(dǎo)學(xué)生思考工程材料在機(jī)械制造過(guò)程中的重要性和基礎(chǔ)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和工程素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：工程材料;一流課程;課程建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2022）04-0027-04

Abstract： The offline first-class course construction of Engineering Materials integrates the strategic thought of "Made in China 2025" and the ideological and political education concept of the course to help students enhance the sense of acquisition in the learning process and establish an efficient teaching mode to achieve the training objectives of the course. And we build up the new class mode or teaching strategies by these theories. Specifically， we use the "4-steps" way to mobilize students to joining into research， discuss and analyze the given engineering examples. And we expect that students could improve their abilities in resolving actual problems. Meanwhile， we also set up the engineering examples related to practical working to stimulate students thinking about the importance and foundations in the field of mechanical manufacture， arousing their interests and updating the final teaching effects and attainments.

Keywords： Engineering Materials; first-class offline course; course construction

一、課程簡(jiǎn)介

工程材料是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。本課程包括工程材料化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝與使用性能之間關(guān)系的基本理論。工程材料課程內(nèi)容體系復(fù)雜，涉及較多材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的理論和概念，課程理論性較強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)繁雜，學(xué)生往往難以理清主線，無(wú)法抓住知識(shí)主干內(nèi)容，教師往往難以激發(fā)學(xué)生積極性，提升學(xué)生的課堂參與度，獲得理想的教學(xué)效果。此外，課程評(píng)價(jià)方式單一，僅僅通過(guò)考試和平時(shí)作業(yè)，學(xué)生無(wú)法將理論與實(shí)踐相聯(lián)系，難以提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。因此，結(jié)合“中國(guó)制造2025”[1-2]、課程思政[3-4]建設(shè)、“專(zhuān)業(yè)認(rèn)證”[5]理念，構(gòu)建探究型課程教學(xué)模式。在課堂結(jié)構(gòu)、教師教法和學(xué)生學(xué)法上不斷創(chuàng)新，最終保證學(xué)生能夠正確表述機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工程問(wèn)題，具備合理的選材能力、制定零件加工工藝路線和熱處理工藝規(guī)范的能力，能夠全面提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立為兵團(tuán)工業(yè)化建設(shè)服務(wù)的新理念。

二、教學(xué)內(nèi)容

本課程的教學(xué)內(nèi)容如圖1所示，包括材料的性能、材料的結(jié)構(gòu)、材料的凝固與相變、金屬的塑性變形、鋼的熱處理、常用工業(yè)用鋼及鑄鐵、材料的選擇與應(yīng)用分析七個(gè)章節(jié)。課程組織實(shí)施方案如圖2所示。結(jié)合“中國(guó)制造2025”和課程思政建設(shè)理念，構(gòu)建探究型課程教學(xué)模式，在課堂結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式、教師教法和學(xué)生學(xué)法上不斷創(chuàng)新，最終保證學(xué)生能夠正確表述機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工程問(wèn)題，具備合理的選材能力，識(shí)別和判斷工程材料選擇與應(yīng)用的關(guān)鍵參數(shù)，具備制定零件加工工藝路線和熱處理工藝規(guī)范的能力，全面提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立為我國(guó)新型工業(yè)化建設(shè)服務(wù)的新理念。為了達(dá)到上述教學(xué)課程目標(biāo)，工程材料課時(shí)安排及配套資源見(jiàn)表1。

三、教學(xué)改革

基于“中國(guó)制造2025”和課程思政建設(shè)理念，鼓勵(lì)學(xué)生樹(shù)立為我國(guó)工業(yè)化建設(shè)服務(wù)的新理念。作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，工程材料課程的教學(xué)改革顯得尤為重要。此外，課程評(píng)價(jià)方式也比較單一，僅僅通過(guò)考試和平時(shí)作業(yè)，學(xué)生無(wú)法將理論與實(shí)踐相聯(lián)系，難以提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。

本課程教學(xué)方法改革如圖2所示，詳述如下：

1. 本課程組針對(duì)部分知識(shí)點(diǎn)“檢測(cè)-作業(yè)-協(xié)作-展示”四步走的教學(xué)法，基于問(wèn)題導(dǎo)向的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與研究、討論和深入分析工程案例的積極性，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2. 結(jié)合雨課堂、微課等教學(xué)資源，做到課前小測(cè)驗(yàn)、課后知識(shí)回顧，爭(zhēng)取讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的成就感，根據(jù)學(xué)生課前測(cè)驗(yàn)和網(wǎng)上作業(yè)得分情況，有針對(duì)性地開(kāi)展教學(xué)工作，并進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，提高課堂時(shí)間的利用率和課堂教學(xué)質(zhì)量。

3. 與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，帶學(xué)生參觀工程試驗(yàn)中心的農(nóng)機(jī)設(shè)備和機(jī)械設(shè)備，引發(fā)學(xué)生思考工程材料在機(jī)械制造過(guò)程中的重要性和基礎(chǔ)性，引發(fā)學(xué)生深入思考工程材料與機(jī)械制造之間的關(guān)系，調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

4. 設(shè)計(jì)課程配套的練習(xí)冊(cè)，幫助學(xué)生夯實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，穩(wěn)扎穩(wěn)打，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本課程配套練習(xí)冊(cè)的編寫(xiě)主要運(yùn)用“最近發(fā)展區(qū)”的教學(xué)理念，盡量探究學(xué)生在自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中能夠解決的邊界問(wèn)題，再進(jìn)一步打破舊的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。練習(xí)冊(cè)中的題型主要包括基礎(chǔ)知識(shí)題、分析題、綜合題、拓展思考題，旨在拓寬學(xué)生的視野，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題，進(jìn)一步提高工程素養(yǎng)。

在上述課程組織實(shí)施方案中提出的“四步法”教學(xué)，如圖3所示，指的是進(jìn)一步內(nèi)化知識(shí)、拓展學(xué)生能力的教學(xué)方法。其中，“四步”教學(xué)分別指的是“檢測(cè)”“作業(yè)”“協(xié)作”“展示”的教學(xué)方法。其中，“檢測(cè)”環(huán)節(jié)并非是為了讓教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，而是鼓勵(lì)學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的成就感，該環(huán)節(jié)題目難度不宜過(guò)大，主要以選擇題和判斷題為主;“作業(yè)”環(huán)節(jié)則是為了檢測(cè)進(jìn)階學(xué)習(xí)過(guò)程，要求學(xué)生在課堂內(nèi)完成作業(yè)，運(yùn)用“最近發(fā)展區(qū)”的理念，打破學(xué)生的學(xué)習(xí)舒適區(qū)，在基于學(xué)生掌握少量解題策略的情況下，讓學(xué)生突破已有認(rèn)識(shí)，構(gòu)建一種新的認(rèn)知結(jié)構(gòu);“協(xié)作”環(huán)節(jié)主要通過(guò)協(xié)作探究的學(xué)習(xí)方式，針對(duì)具體的工程項(xiàng)目展開(kāi)團(tuán)隊(duì)合作，共同解決項(xiàng)目難題，旨在培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力;“展示”環(huán)節(jié)主要的目的是幫助學(xué)生形成高效學(xué)習(xí)策略，教師鼓勵(lì)學(xué)生采用“問(wèn)題引導(dǎo)”的展示方式，采用“展示-質(zhì)疑-闡釋”一體化的課堂展示模式，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，提高學(xué)生的課堂參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、結(jié)束語(yǔ)

本課程組成員根據(jù)“專(zhuān)業(yè)認(rèn)證”要求，在建設(shè)工程材料線下一流課程時(shí)，側(cè)重過(guò)程考核，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的獲得感，建立多樣化的教學(xué)模式。本課程主要融入“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略思想和課程思政教育理念，創(chuàng)建新型課堂結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式、教師教法和學(xué)生學(xué)法，采用“四步走”教學(xué)法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與研究、討論和深入分析工程案例的積極性;設(shè)置與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的工程案例，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生思考工程材料在機(jī)械制造過(guò)程中的重要性和基礎(chǔ)性，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的工程素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周濟(jì).智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J].中國(guó)機(jī)械工程，2015（17）：2273-2284.

[2]王喜文.中國(guó)制造2025解讀：從工業(yè)大國(guó)到工業(yè)強(qiáng)國(guó)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[3]高德毅，宗愛(ài)東.從思政課程到課程思政：從戰(zhàn)略高度構(gòu)建高校思想政治教育課程體系[J].中國(guó)高等教育，2017（1）：43-46.

[4]高德毅，宗愛(ài)東.課程思政：有效發(fā)揮課堂育人主渠道作用的必然選擇[J].思想理論教育導(dǎo)刊，2017（1）：31-34.

[5]李志義.解析工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念[J].中國(guó)高等教育，2014（17）：7-10.