校企合作下的《工程材料应用》教学模式改革与实践研究-最新教育

校企合作下的《工程材料应用》教学模式改革与实践研究

一、引言

《工程材料应用》是我校机械专业卓越班的一门专业基础课，作为应用型本科院校开设本门课程，其任务不仅是要传授学生扎实的专业基础知识，而且要为后续的专业课学习打下坚实的基础，同时更要注重学生运用所学理论知识解决实际问题的能力培养，以真正体现卓越班应用型人才培养的目标。这样，我校从学生毕业到企业上岗就必须具有合理选材、正确使用材料及合理选用材料成型方法的能力。加强《工程材料应用》课程教学的改革，是卓越班培养应用型人才教育改革的重要方面。因一方面课程内容整合分模块化教学突出实践教学培养实践应用能力使课程理论总学时日趋减少，单门课程学时明显不足；另一方面，材料作为现代科学技术的三大支柱，近年来发展迅速，新材料层出不穷，这就要求课程内容除了涵盖原有的金属材料知识外，同时也应该反映出现代材料领域的最新进展及它们的组织结构与性能特点。以学生为中心，拓宽工程材料学基础及知识面，加强工程材料应用技能培训，强化工程材料现代加工基本理论和先进方法，突出工程意识、创新意识与综合素质的提高，主动适应经济与科技的发展，符合应用型卓越人才培养的定位，课程教学改革势在必行。 二、现存的问题

1.教学内容。随着社会主义市场经济稳步发展和市场用人机制地不断完善，将影响人们对高校专业内涵的重新认识，影响专业建设的诸多方面，对原有专业进行较大幅度的调整与拓宽是高等教育改革在新形势下的必然结果。市场对机械产品的性能及使用寿命要求越来越高，在这样的背景下，机械类专业卓越班的《工程材料应用》课程内容势必会产生相应的变化。新材料在工程技术中的应用含量与作用逐渐提升以及传统材料的先进方法和加工精度加剧了这种变化。因此，对《工程材料应用》课程建设进行全面的规划是及时的，并且是必要的。该课程教学学时为48学时，如何利用较少的学时来讲授这门课程，同时在保证传统教学内容的前提下，适量增加有关新型材料的知识（这部分内容视学时情况可作为单独章节讲解，也可穿插到其他章节中介绍），无疑给教学提出了更高的要求。

2.考试评价系统。《工程材料应用》课程是机械类专业卓越班的必选课，按照原有的普通本科教学计划，各专业授课时间不同，考卷一般是由任课教师或由命题小组命题，仅能进行小范围内统考，不能完全保证各个专业的考试方式（如闭卷、开卷、卷面成绩及平时成绩的分配等）、考试范围、难度、题量及评分标准具有广泛的统一性和公平性。需要对考试方式、命题工作和试题库建设进一步完善。 三、教学改革

按照传统的教学模式，要使学生具备较强的《工程材料应用》

知识应用能力是很困难的，而且教学效果不佳。

1.本课程教学小组一直积极参与教学改革，开展启发性、实践性、研究性教学。《工程材料应用》课程理论抽象，名词、概念多而复杂，定性描述多、经验总结多，需记忆的知识点多，学生初学本课程会感到枯燥、难理解。所以，提高学生的学习兴趣是本课程教学改革的一个重点，针对不同教学内容，探索一种特色的多样化课堂讨论式教学方法，如，“智力竞赛式”课堂讨论，“两军对垒式”课堂讨论，“点将台”、“填空式”课堂讨论。例如，对于“铁碳合金相图”采用“智力竞赛式”的课堂讨论，对于“钢的热处理”则采用“两军对垒式”的课堂讨论，而对于“工业用钢”又设置“点将台”、“填空式”课堂讨论。通过多种形式的讨论式课堂教学活动，使学生感到活泼、新颖，从而极大地激发了学生的学习兴趣，营造学生各抒己见、踊跃登台、相互纠正的热烈气氛，收到了良好的教学效果，并且，使学生从被动学习者转变为自主学习者、合作者和研究者，可以有效地培养学生的自我计划、自我调整、自我激励和自我强化的意识，促进教师与学生、学生与学生之间相互交流、相互尊重、相互激励，相互欣赏。这些有利于提高学生的综合素质。[1]

2.本课题探索一种新的教学模式――模块式教学模式，实现校企联合培养的方式，将很好地克服传统教学模式的弊病，获得较好的教学效果。

工程实践是学生在校期间最重要的教学实践活动之一，它不

只是给学生以知识和技能，更重要的是通过工程实践，全面培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。作为重要实践教学环节的工程训练是创新教育的沃土，对大学生的创新意识具有唤醒、培育、发展的功能。为此，我们必须转变观念，从工程实践的教育思想、教学条件、教学内容、教学方法、教学手段、考试制度和评价标准等方面进行全面改革。从工程训练中心的建设指导思想、建设目标出发，强调工程训练中学生创新意识和应用型人才培养的重要性；从工程训练内容、教学方法、教学手段出发，突出培养学生各种创新素质，促进其创新能力的发展。[2] 模块式教学模式，以知识应用能力为目标，按照由初级到高级的顺序，将工程材料知识按组织―性能―材料―应用及热加工工艺划分为不同层次的知识模块，在学校完成每一个层次的知识块中包含着相应深度的全知识结构的知识内容的学习。以每个知识模块为单位，以完成该层次的知识模块教学任务时，学生应具备的相应的知识应用能力为目标，以知识综合应用环节为手段，进行到企业以实践锻炼为主要的综合性教学。学生在完成该层次知识模块的学习时，就具备了该层次的知识应用能力。每一个层次递进的完整教学过程就称为模块式教学过程，当学生完成所有层次教学过程的学习时，将课堂理论教学、实验教学、工程训练有机结合起来，让学生认识材料学基本理论、材料加工基本理论与工程实际应用的有机联系，从中理解和掌握材料学以及材料加工知识，最终培养他们运用理论知识解决实际问题的能力，实现

“知识一能力一方法”的同步提高，也就使其具备了相应专业的知识应用能力。[3] 3.既重视学习结果，更注重学习过程。侧重启发教学，让学生有足够的自主思考的时间和空间。如组织学生对主题（如“可持续发展战略下材料选用原则”、“可持续发展战略下材料加工原则”）进行资料收集处理，撰写文献综述小论文，进行课堂交流与辩论；鼓励学生自主学习，允许学生有不同见解。营造民主的课堂氛围，正确引导学生“为何学、学什么、怎样学；教学过程中注意处理好“点、线、面”三者之间的关系，体现“贯穿四要素主线”、“突出结构材料重点”、“强调材料应用”三大原则。

4.要求任课教师提高业务水平，必须具有较宽厚的专业知识，较强的组织、思维、研究和创造能力，较高的文化素质和学术水平。为此，课程教学小组教师积极参加科研工作，“产学研”三结合，培养教师科研与工程实践能力，提升教师的业务水平，丰富工程材料课程教学内容的工程意识，使学生感觉到科研就在身边、工程就在跟前，促进了学生大工程观意识的形成。认真钻研和编写教材、集体备课、观摩教学，经常性地进行教学法研究，发表教改论文，总结教研成果。 四、教学实践

在实践教学设计中始终以基本培养原则和个体化培养原则为指导，以“知识单元”为主线构建模块式实践课程体系，制定切实可行的课程组织方式。根据培养原则，每一个模块中的全部

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