《工程材料与成形技术》课程实验体系改革探究

　　摘要：针对本校《工程材料与成形技术》课程实验的教学目标和本课程实验教学过程中存在的主要问题，同时响应我校应用型本科教育的培养模式。提出了《工程材料与成形技术》实验教学改革思路，在实验教学体系的构建、实验教学手段、内容方法以及保障体系等方面做了有益的探究。

　　关键词：工程材料与成形技术；实验教学；改革

　　一、前言

　　《工程材料与成型技术》是研究机械零件的材料、性能及成形方法的综合性课程，是我校本科非材料类10余个专业不同层次学生的一门专业基础课。该课程的教学任务是从机械工程材料的应用出发，阐述机械工程材料现有的基础理论、成分特点与机械性能、金相组织结构和成形加工工艺之间的关系，以及常用机械工程材料的主要性能和应用特点等方面的基本知识[1-2]。基于工程材料与成形技术课程的培养目标和特点，课程实验是一个举足轻重教学环节。然而，课程实验学时数少、受业面广、概念繁多、内容丰富的特点的特点与人才培养多样化、高要求之间的矛盾日益突出。因此，课程实验教学体系的改革必须根据学校的人才培养目标以及机制、模具、汽车、装备、机电、环境、应化等专业的学科特点及要求和统招和单招生的学生层次，探索课程实验教学体系、内容和方法，研究学科交叉背景下不同层次学生的学习特点，通过课程实验教学体系的整体改革，为实现整个课程的教学目标、提高学生的工程实践能力提供全方位支撑。

　　二、教学改革

　　1.构建多层次实验教学体系

　　目前《工程材料与成型技术》课程教学学时有32学时、40学时、56学时和64学时。实验学时分为4学时、6学时和8学时。目前，课程实验总共包含两个：实验一为金相基本技能型实验；实验二为综合型实验。根据本校实验室的实验条件和学生专业要求及各层次学生的认知能力特点，我们将实验教学体系分为认知、技能、综合三个教学模块。

　　2.认知实验针对所有专业不同层次的学生，采用多媒体教学教学的模式，使学生建立一个材料类实验的整体概念。了解一下实验的基本流程、常用实验设备的使用及常见材料的显微组织特点。

　　3.技能实验以培养学生基本的动手能力为目的，针对专业背景相关并且实验学时数足够的学生。要求学生能够独立制备合格的金相试样，正确操作金相显微镜、硬度计及箱式电阻炉等材料类基本设备，能够独立分析相关实验数据。

　　4.综合类实验主要是针对材料成型及控制工程等与材料关系密切的专业，也可以作为其他专业的选做实验。综合性实验的实验目的是为了培养学生对知识的综合运用能力及创新能力，在由老师提出实验要求之后，学生自行设计实验方案，并进行相关实验操作及实验结果分析。

　　2.改革教学手段、方法及内容

　　教学手段方面的改革主要体现在，突出强调以学生为主体，独立完成实验，发挥学生的主体能动性[3]。在学校的实验教学网站上增加学生自学的资料，包括一些工程应用案例，让学生有一个好的自学平台，课上多提问、多与学生互动，某些知识可以由某位学生讲给其他学生听，然后进行讨论和指导，鼓励学生独立完成实验。

　　教学方法方面，现有的实验课一般是15-20人一组，先利用30-50分钟进行实验目的、原理、内容等理论知识的讲解再现场指导学生进行操作的形式。可以采取理论知识大班讲授的，再分批进行现场操作的方式，在大教室利用多媒体教学的方式进行讲授，并充分利用多媒体教学的三维视觉效果和声音效果，这样不仅可以使理论知识的学习易学易懂，还可以节省实验教师的时间并为学生的实验操作部分争取更多的时间。

　　实验教学内容做如下几方面的改革：针对相同专业单招和统招生设计不同的实验内容，单招生理论学习能力稍差，但是动手能力强，所以，可以有针对性地多讲一些理论知识，这样更有助于学生的全面发展；针对不同专业的同学，实验内容也要有所区别，比如金相试样的制备，可以选择本专业中较为常用的材料进行实验。

　　3.改革实验教学保证体系

　　良好的创意需要先进的运行管理机制来保障其实施和运作[4]。为了保证实验教学改革的顺利进行，在进行实验教学手段、方法及内容的同时，必须进行实验教师队伍和实验考核方式的改革。

　　首先，通过聘请学生助教的方式，缓解实验人员数量不足的矛盾，学生助教既可以在实验课时解决实验过程中遇到的问题，又可以帮助实验室开放使用；其次，可以从企业聘请一些资深工程师作为实验室兼职教师，这样可以更及时全面地给学生讲一些工程实际问题；最后，理论课教师可以适当参与实验，在理论课堂上穿插实验的理论知识，这样不仅可以帮助学生学会融会贯通，更好地理解相关理论课程，还可以节省实验课堂上理论讲解的时间，让学生有更多的时间去动手操作。

　　实验考核方式改革方面：首先，增加现场操作考核，并规定考核成绩占实验成绩的50%，改变实验成绩主要由实验报告来决定的方式；建立实验报告雷同率超过30%实验成绩即为不及格的制度，结合原有的实验成绩不及格即不能参加理论考试的制度，可以使学生更注重实验结果的观察与独立分析，一改以往实验报告抄袭或者实验结果不分析的现象；增加开放性选做实验的附加分奖励制度，激发学生的实验兴趣，提高学生的创新能力。

　　三、总结

　　通过实验教学体系，教学手段、方法及内容，教学保证体系的改革，使课程实验教学过程更加符合各专业、各层次学生的认知规律，有助于实验教学效果的提高，为实现整个课程的教学目标、提高学生的工程实践能力提供全方位支撑。

　　参考文献

　　[1]高道祥.”工程材料及成形技术”课程教学改革探讨[J].中国林业教育，2009，27(S1)：60-62.

　　[2]孙顺平，李小平，王洪金，等.”工程材料与成形技术”课程教学改革的实践与探索[J].淮海工学院学报，2013，11(23)：90-93.

　　[3]曾美琴，陈灵，邹敢锋，梁耀能.《机械工程材料学》的教学改革及实践[J].北京大学学报：哲学社会科学版，2007(5)：101-103.

　　[4]邹宪军，李孟仁，毛建中.机械工程实验教学改革与实践.实验科学与技术，2011，9（1）：82-84.

　　徐文婷 卢雅琳 李仁兴