金屬工藝學本科教學質量的改革與探索

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摘要：

結合機械類人才發展趨勢及新技術對高級應用型人才的要求，以提高課堂教學質量為出發點，針對當前《金屬工藝學》課堂教學中普遍存在的理論基礎知識與實踐環節有所脫節、學生先修課知識理解缺乏深入的教學實際，進行《金屬工藝學》教學改革。通過采取優化教學內容、重視能力與知識應用培養、構建全網化的教學模式的措施，有效促進了《金屬工藝學》課堂教學質量的提升。

關鍵詞：金屬工藝學；本科教學；教學改革；工程素質

一、引言

《金屬工藝學》是一門實踐性較強的機械類專業的技術基礎課。以金屬工藝學上冊為例其主要包含鑄造、鍛壓、焊接三大篇的內容。由于學生缺乏前期的工程訓練及真實的現場實踐知識，而學生今后從事工作將不可避免地要與材料及工藝選擇打交道。現代化的機械產品設計及工藝適應性要求能最大程度發揮材料潛力，保證高效、高質的產品。目前雖有前期認識實習等環節，但實踐能力普遍欠缺。基于該教學背景及實際，為了更好地適應《金屬工藝學》的教學，提高人才培養質量進行《金屬工藝學》教學的改革和嘗試。

二、《金屬工藝學》課程教學質量制約因素分析

金屬工藝學的先修課程為機械工程材料、金屬學及熱處理原理、工程圖學等課程。從學習的專業來看，有機械設計、機械制造、工業設計、模具設計及制造等專業。學生前期學習了部分基礎知識，對材料及熱處理有一定的了解和認識。但從課堂教學反饋看，對前期知識的把握和理解尚有欠缺。在學生中普遍存在缺乏深入的研究和應用知識的能力。這也是大多數兄弟院校普遍存在的問題。我校課程學時為28學時，其中含4學時實驗。由于專業教學及學時安排需要，課堂容量相對較大，由于為選修課程，學生學習后勁不足。針對知識相對薄弱，加之學時的限制，平時的授課過程中一般多以教師為主，采取灌輸講解的方式。在布置工藝設計時，由于學時和基礎知識薄弱的限制，幾乎無法收到滿意的效果。

三、《金屬工藝學》教學改革舉措

針對當前《金屬工藝學》教學中存在的普遍問題，著力從課堂、實踐各環節采取措施，有針對性地提高教學質量。

（一）優化教學內容

通過參加現代裝備制造展覽會、艾森焊接博覽會、網上最新科技發明等搜集素材，結合教師參加企業的實踐、科研及創新的實際，介紹最新的現代制造技術的發展及趨勢，激發學生的學習興趣。按鑄造、鍛壓、焊接三個專題設置三大模塊。每次講課時先交待必備的基礎知識，每個知識點、定義結合實例來講，進行擴展和展開培養，便于學生真正理解。同時循序漸進注意培養學生系統思維、重視質量、效率的工程思維能力。選取將基本知識、基本工藝及結構設計作為課程重點，以期逐步培養學生的工程思維能力。同時針對我國在機械制造展覽上不被重視的現狀，鼓勵學生增強民族創新意識。現代化的機械產品競爭必須具備國際視野，適當調整改革教學內容將各新興技術在此原有基礎上增加1學時，合計增加3學時的新工藝。

（二）構建立體化的全網教學模式激發學生學習主觀能動性

1.教學中重視以學生為主體的啟發式教學模式。每章節講授時重視教師本人對知識點的把握，做到理論聯系實際，使其融會貫通。課堂講授要用生動平實的語言進行講授。精心設計每一堂課，從學生的角度，利用啟發式教學，布置教學任務。或用形象的比喻或列舉生活、生產實際，列舉實例力求貼近生活，讓學生從講述的鑄造、焊接、鍛壓專題模塊中知其所以然。例如鑄件結構及工藝設計時，結合前面講述的砂型鑄造的特點進行結構設計，介紹基本原則時，講清楚任何金屬構件介紹其工藝性的實質就是制造獲是適應該工藝要求的好產品，從而降低了學生學習的難度。挖掘學生的學習能力，利用企業實踐的經驗，講述產品制造生產的過程，來豐富學生的學習內容。每個模塊教學初設定題目，布置學生查閱相關資料，模塊教學結束后以小組討論方式進行，隨后教師進行總結。鼓勵學生進行國內外專利等的查詢搜集素材，充實教學內容，鍛煉學生思維。

2.采用板書和多媒體相結合進行教學為更好地激發學生學習興趣可精心準備多媒體材料，如參加設備展的現場演示、網上的錄像或視頻、知名大型國企的宣傳片等制作CAI課件。可網上搜集動畫、也可自行制作動畫。教學實際中選用常見的典型機械零件或產品作教學素材進行分類和整合，融入到課堂教學中，通過圖片、動畫和視頻等資料，力圖充實《金屬工藝學》教學內容，使其具有新穎、先進和實用的特點。通過聲、物、光等的刺激促使學生儲備和學習豐富的教學內容。籌備課程網站的建設，使學生課前、課后隨時隨處進行學習，并利用生產現場的錄像彌補學生實踐能力不足的弱點，同時還可實現個性化教育。

（三）重視工程素質培養

根據教學大綱的要求，嘗試多樣教學模式，重視工程素質培養，提高教學質量。

1.分配任務和小組答辯相結合。譬如分小組設計火電用的軸承工藝，要求學生借助各種現有的手段獲取查找所需的資料，并就單件、批量、質量保證等問題分小組進行答辯，學生現場抽簽答辯和現場學生提問打分。通過選用不同的鑄造、鍛壓、焊接工藝或二者組合工藝方式，比較其工藝性、經濟性優劣。還可通過現場推銷方式競爭設計產品工藝優劣。這種方式極大增加了學生的學習興趣，使金屬工藝學的理論知識更好地得以應用，同時也促進了學生工程思維能力的提高。也可針對企業在開發產品中尚未解決的難題進行攻關，考慮何種可能原因并進行改進。

2.實踐參觀與實踐。帶領學生參觀我院的鑄造實驗室、焊接實驗室等乃至我校的設備，并進行展示。讓學生感受真實的、接近生產的工程實踐。打破課程界限，選擇部分典型的已經設計好的工藝部件，進行澆注、鍛壓、焊接，縮小實踐與理論的差距，并對其進行產品質量檢驗。如發現缺陷，要對其進行分析和解釋。

3.嘗試跨學科進行小組畢業設計。打破學科界限，適應學校要求，正在籌備和擬定跨學科團結協作的小組畢業設計，使學生組隊設計的產品既能選材合適、工藝優良，又能自動、平穩運轉。經過近一輪的教學嘗試，發現既避免了《金屬工藝學》教學的灌輸教學，同時又極大增進學生的學習興趣，使金屬工藝學適應機械類學科本科教學所需具備的理論和實踐能力有效的結合，而且通過學生教學實際反饋教學質量普遍提高，達到預期效果。

四、結論

綜上所述，由于學時有限，加之學生對《金屬工藝學》先修課理論知識的理解和把握相對薄弱、現代化的機械產品生產對《金屬工藝學》教學提出了更高的要求，為全方面提高《金屬工藝學》課程教學質量，采取調整教學內容、構建立體化的全網教學模式、加強工程素質培養等舉措，使《金屬工藝學》的教學做到了有的放矢，提高了《金屬工藝學》課程的教學質量，為我校高級應用型人才培養，加強大學內涵建設提供了一定的借鑒依據。

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作者：管曉光 王永東 鄭光海 朱艷 單位：黑龍江科技大學材料與工程學院