录稿查询
联系我们
在线投稿
刊文精选

《材料加工工艺》教学改革与探索

来源:教育教学论坛     2019-2-27 19:16:06      点击:

周东帅 孙崇 杨晓红 百志好 卢雅琳 王江涛

摘要:《材料加工工艺》课程是本科院校材料成型及控制工程专业的一门重要学科专业课程,课程质量的好坏直接影响学生后续专业课程的学习及本科毕业设计的完成、参加工作和继续深造等。本文以应用型本科人才的培养为目标,明确《材料加工工艺》课程的教学目标,对教学方法、教学内容和实验内容展开教学改革和探索,对在教学过程中出现的问题进行分析并提出解决方法。

关键词:材料加工工艺;课程质量;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)49-0129-02

《材料加工工艺》是材料成型及控制工程专业学生的一门必修学科专业课程,其主要内容包括金属材料液态成形、连接成形、塑性成形、粉末成形等常用机械零件制造方法和过程,该课程的目的和任务是使学生获得常用的金属材料加工工艺的基础知识,为后续专业课程的学习和将来从事材料设计及加工制造方面的工作奠定必要的理论基础。随着我国“2025中国制造”的发展趋势及日新月异新材料的应用发展,企业对材料成型及控制工程专业学生的要求也越来越高。作为一名材料专业课程的教学工作者,应该适应当下社会的人才需求,為培养应用型本科人才不断地做教学改革探索[1]。

一、明确教学目标

材料成型及控制工程专业培养掌握材料成型及控制工程专业的基础理论和专业知识,具有较强实践技能,能在材料成型及控制工程领域从事材料成型工艺设计、技术开发、科学研究,具有实践能力和创新精神的应用型高级专门人才。在教学目标上,《材料加工工艺》要求学生获得较系统的材料加工工艺的专业理论知识,能够运用相关知识分析复杂工程问题,以获得有效结论;能够掌握材料加工工艺的前沿发展和趋势,了解新工艺、新技术和新设备的发展动态,为以后学习相关专业课程和从事新材料设计,开发等工作奠定理论基础[2]。

二、教学方法改革

江苏理工学院材料成型及控制工程专业开设有《材料加工工艺》这门课程,系统讲解金属液态成形、塑性成形、连接成形和粉末成形等金属材料加工成形的相关知识。由于课程涵盖内容较多,涉及领域广,很多内容和实际生产结合较为紧密。对于普通本科生来讲接触企业、工厂实际较少,理论知识和实际结合方面差距较大,因此对于抽象理论知识的理解和掌握存在一定的难度。因此,需要在现有教学方法的基础上,采取一定的改革措施。

目前,本课程采用的授课方式主要为传统的授课方式,以讲授多媒体课件和板书为主,这样的方式可以在较短的课时将大量的信息传递给学生。但是,这样的授课方式相对较为枯燥,学生不能短时间内接受、理解这些课程相关信息,影响教学效果。现从以下两个方面进行改革。

(一)利用网络课堂,激发学生主动学习

除了课上教师在教室讲授课程知识外,开设网络课程,变被动学习为主动学习。充分利用计算机和网络技术的发展,在教室外开展第二课堂,让学生根据个人兴趣选择相关内容进行自主学习,所学知识的深度、广度、时间等均可自主安排,实现自我要求、自我管理。利用本校的泛雅数字化学习平台,结合国家精品课程网站,建设《材料加工工艺》的网络课程,让学生在课前通过手机、电脑等提前预习要讲解的课程内容,并且可以在学习平台上与教师实时互动或留言。课后复习,完成相关课后测试,结合课堂教学,针对性的获取自己需要的课程知识,更好的掌握相关课程内容。

(二)改革授课方式,在课堂上采用启发式或讨论式的教学方法

目前,改变以往由教师“唱独角戏”的授课方式,引导学生参与授课。让课堂教学与学生日常生活用品结合,发掘材料加工工艺与日常用品、科技热点等的紧密联系,如手机金属后盖、歼20机翼、探月车车轮等,进行课堂讨论,引导学生分析问题,加深对专业知识的理解。

课堂教学上多和学生展开互动,采用启发式或讨论式的教学方法。比如,多采用一些案例进行教学,针对某一种材料的加工方法和工艺方案的多种可能性展开讨论,既可以让学生在学习中发挥主动能动性,又能使教师把所讲的那部分内容讲深、讲透、讲生动,将“教”与“学”紧密结合起来,提高学生学习本课程的兴趣和积极性。结合工程实际。在讲解多媒体课件的同时,多配合实际生产实例、产品和视频,以实际加深理论知识的理解,强化教学效果[3]。

(三)课堂教学和科研相结合

在本科高校中,教师的任务不仅仅局限于课堂教学,还要承担一定的科研任务。在高校中,教师不仅要承担一定的科学研究,也要把教学的本职工作做好,寻找科研和课堂教学有效结合的新途径,不仅有利于学生课程知识的学习,而且能够加深教师对于自己科研方向的认知,有利于自己科研的展开。对于材料加工基础课程的课堂教学中,将科研融入课堂,比如,在教学过程中结合科研实例,结合教学内容讲解科研过程解决问题的思路和方法,科研促进教学,在教学过程中培养学生创新思维能力,培养学生解决问题的能力。

三、教学内容改革

目前,随着科技日新月异的发展,新材料层出不穷,新的加工工艺也在快速发展,如功能材料、3D打印、智能制造等。另一方面,不同学科之间联系也越来越紧密,交叉学科也迅速发展,如仿生材料等。传统的液态成形、塑性成形和连接成形等金属加工工艺已经脱离科技的发展,需要对教学内容实施改革。

研究目前《材料加工工艺》课程的相关教材,主要内容仍然为传统的金属材料加工工艺相关内容,内容更新较慢,脱离了时代的发展速度。从教学内容上,应该紧跟科技发展的潮流,结合时下最新的科技发展,让学生切实感受到学科专业在社会科技发展中的重要地位[4]。比如:我国目前自主研发D19大飞机,列装航母,歼20战斗机等关键零部件的成形问题,激发学生的学习兴趣,让学生切身体会到专业知识的应用前景,对未来充满希望。

四、实验内容改革

实验教学是实现人才培养目标的一个重要环节,具有直观性、实践性和探索性强的特点,是其他教学环节不可替代的。目前本校《材料加工工艺》课程的实验课时量为4,由于受到实验设施的限制,只有一个实验,为“纯铝的熔炼与钢模铸锭”。通过这个实验,只能对金属液态成型有所了解。近年来,学院购置一大批材料加工相关设备,如搅拌摩擦焊设备、大型挤压机、双辊轧机、等离子放电烧结炉、焊接机器人等,可以在此基础上开设相关的实验内容,从而让学生直观的认识、了解更多的材料加工工艺方法和设备。

综上所述,明确《材料加工工艺》课程的教学目标,改革教学手段、教学内容和实验内容,在培养学生的理论知识的同时加强动手能力和创新能力的培养。提高材料成型及控制工程专业教学质量,培养紧跟时代潮流,符合国家和社会大发展需要的应用型本科人才。

参考文献:

[1]程光旭.努力实现人才培养模式改革的新突破[J],中国高等教育,2009,(1).

[2]张钧,姚婷珍.材料加工工程课程的教学改革探讨[J].科技信息,2010,(15).

[3]张为军,白书欣,吴文健,等.材料科学与工程人才培养方案的改革研究[J].高等教育研究学报,2011,34(3):18-20.

[4]倪君辉,杨宇琦,季雅静,等.浅谈材料加工实验课程体系的改革[J].广州化工,2013,41(10):218-219.


本文版权归教育教学论坛杂志社及本文作者所有,未经同意,不得转载! ——《教育教学论坛》查稿电话:0311-85178286