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浅谈高职院校《机械工程材料》课程教学改革

  中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2014)15-0241-02
  《机械工程材料》是机械类专业的一门重要的专业基础课,它从机械类各专业学生实际需要出发,介绍了常用机械工程材料及其应用。通过学习这门课,学生需要掌握常用金属材料与非金属材料的特点、牌号、用途及金属的塑性变形与再结晶、铁碳合金相图、钢的热处理等知识,并具有初步的机械零件选材及工艺路线分析的能力。教育部归纳的高职高专教育人才培养模式的根本任务是培养高等技术应用型专门人才,高职院校的毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。为适应高职人才的培养需要和社会的需要,本文分析了该课程目前存在的问题,提出了新的课程改革方案。
  一、目前《机械工程材料》教学中存在的问题
  1.学生基础不齐,学习兴趣不浓。高职专业的学生生源主要有两类,一类是通过普通高考的高中毕业生,另一类是中专、职高和技校等学校的“三校生”,生源的不同,造成同专业的同一班级中,可能既有高中毕业生,又有“三校生”,文化基础和学习能力差异性较大,给教师授课带来一定的难度[1]。
  另外《机械工程材料》这门课,理论性强,概念、专业术语、原理等数量多且抽象,内容显得枯燥无味,再加上学生的基础弱,所以,很多学生学不好甚至不爱学习这门课。
  2.多媒体教学利弊共存。现在很多学校都已经使用多媒体进行辅助教学,多媒体的使用克服了纸上谈兵式的教学模式,利用多媒体可以很直观的展示金属的塑性变形、钢的热处理过程等,有效地提高了学生对课程内容直观性的认识,然而,这种优势存在的同时也带来了弊端,有些教师在使用多媒体过程中,为了方便,将理论分析与公式推导等原本需要在黑板上边讲解边推理的过程完全放在了幻灯片中,仅靠放映、讲授来完成,这虽然提高了授课速度,却降低了学生思考与消化知识的过程,导致学生对学过的公式印象不深、理解不透彻[2]。
  3.重理论轻实验。目前,我院的高职课程还是注重理论知识的讲解,而忽略了学生的实际动手实践能力的锻炼,导致学生学的时候虽然明白,但是却不知道如何应用到生产实践中,更谈不上对知识点的创新了。即使开设部分实验环节,但实验内容简单,缺乏创新性和设计性,而且多是演示性实验,学生不能亲自动手操作,不能充分调动学生的积极性,开发学生的创造性。
  二、提高教学质量的课程改革方案
  1.以兴趣为主线,积极调动学生学习积极性。兴趣是人类学习最好的导师,它作为一种非智力因素,对人的智力活动和实施其他实践有积极的功能,兴趣能促使学生去思考、去探索。在课堂上要提高学生的学习兴趣,不仅要在教学内容上多下功夫进行专研,还要使所讲授的内容生动、与实际生活紧密联系,所以要求教师不但要有专业知识,还要积极学习心理、就业等方面的知识,将专业知识与学生的成长、择业、就业等融合在一起,引发学生对自己生活、理想的思考,促使学生思考,从而主动学习。
  例如讲解钢的热处理时,可以将课程的内容与现实生活中的实例(如汽车减速器中的轴)联系起来,并启发学生寻找更多的应用热处理的实例。
  2.合理利用多种教学手段进行教学。采用多媒体教学已经成为教学的主流趋势,《机械工程材料》有很多概念比较抽象,理解比较困难,教师可以通过使用幻灯片、电子课件、光盘等多媒体工具,将声音、图像、动画和文字有机结合,将抽象形象化,吸引学生的注意力,活跃课堂气氛,帮助学生更好更直接地理解课程内容。但是也不是所有的课程内容都可以用多媒体演示的,例如,公式的推导,就需要教师板书,带领学生边讲解、边启发、边推导,这样学生才能理解、记忆深刻。同时有些知识点还最好用实物教学,例如,轴承、螺钉、铸铁块等,这些零、部件在生活中可以细心收集,然后在课堂上讲到某种材料时,可以让学生根据材料的特点,进行现场辨认,效果会更好。每种教学手段都有自己的优势,要根据所讲内容,合理安排教学手段,同时各种教学手段之间的衔接也很重要,在合适的时机,使用恰当的教学手段不但使课程的连续性好,而且形式多样,比较容易吸引学生的注意力。
  此外,还可以充分利用丰富的网络教学资源,建立网络虚拟实验室和动态幻灯放映、电子教材等,为学生课外自学提供方便[3]。
  3.提供理论与实践相结合的机会。随着社会的发展,企业和社会对机械类人才的需求越来越趋向于多样化、复合化,机械类专业作为我校的主打专业,一直以来,学院都以学生应具有一定的实践动手能力作为培养目标,我校的实习基地设备齐全,为学生的实习奠定了基础,学生每学期都有4周的实践课,到实习厂进行钳工、车、铣等加工,但仍需要再进行完善,例如:(1)实习要与教学紧密结合,要合理安排,例如在讲授材料的失效形式时,若布置学生在实习过程中对刀具和机床上各个零部件仔细观察,并记录各个零部件的失效形式,学生会将理论与实践很好结合,接受知识更快。(2)不仅让学生校内实习厂实习,还要组织学生到企业参观,如学习与课程相关的先进的热处理设备与技术,提供学生接触实际钢铁零部件的机会,并培养学生发现问题、解决问题的能力。
  4.引入项目教学法,培养学生的创新思维。项目化教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力[4]。
  项目教学法与传统的教学法相比有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心,将以教师为中心转变为以学生为中心,以课本为中心转变为以“项目”为中心,以课堂为中心转变为以实际经验为中心。所以,在运用项目教学法进行教学设计的时候,学生是认知的主体、是知识意义的主动建构者[1]。   《机械工程材料》课程项目化教学的实施方法为:
  第一,根据各个项目(例如钢的正火、退火、淬火、回火等)对学生需要掌握的基础知识、基本理论和技能的要求,教师组织学生边讲边练,有理论、有实训,循序渐进,最终达到项目的教学目标。
  第二,根据所授课班级学生人数的实际情况将学生分成若干小组,以组长负责制进行学习、分析与讨论,使学生能听清楚、看明白教师的讲授、演练,并有足够的时间和条件进行实践与训练。
  第三,教学的项目不同,应该在不同的实训室进行,并按照项目课程体系实施教学,教学过程一般分为四个步骤:一是提出项目,使学生认识工作任务、明确学习目标,即完成任务后所达到的能力目标。二是探究学习,对给定任务进行分析,例如学习高分子材料,收集与高分子材料有关信息,教师引导,师生共同研究,理解掌握高分子材料特点、分类及应用相关知识点。三是完成工作任务,明确完成工作任务的工作流程、操作的具体要求,教师通过任务来引导,学生分组操作完成。四是总结与评价,组内及小组间相互检查,并由小组代表陈述操作结果,教师组织学生对任务完成情况进行分析、总结、自我评价,同时教师进行点评,肯定成绩、指出不足并提出修改意见。
  总之,在项目化教学具体实践中,教师成为一名指导者,辅助学生独立思考问题,找到解决问题的方法,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来。在教学实践中严格依“项目调研――项目确定――项目实施――评价――展示成果”进行实施,在整个教学过程中教师和学生的参与热情增加了,才能更好的完成教学任务与计划。
  三、课程发展思路展望
  随着科学技术的发展及对机械类人才需求的具体化,越来越需要工科学生具备机械工程材料知识的同时,还应具有工程及创新意识。因此,课程的教学目标应由传统的为后续专业课程打基础发展为培养学生具有机械工程素质、开启学生创造性思维以及为后续专业打基础多重目标。
  此外,在今后的课程教学过程中,应研究如何将传统机械材料与新材料,金属材料与非金属材料相结合,即引入现代机械材料的概念,培养学生具有老材料新应用的观念。
  四、结束语
  高职教育培养的是高素质、技能型人才,如何在有限的课时里将《机械工程材料》课程内容讲清楚,讲完整,并调动学生的积极性,将理论与实践结合,这需要我们不断创新,在高职《机械工程材料》课程中,不断改进传统教学的教学方法,并和先进的项目化教学法相结合,激发学生的学习兴趣,培养学生自主学习、分析、解决问题的能力以及提高学生的专业技能,为今后的课程教学奠定良好基础的同时,实现企业对人才需求的零距离接轨,才能为学生将来就业打下良好基础。

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