開設(shè)《工程材料及應(yīng)用》課程第二課堂的探索

摘要：本文在分析了《工程材料及應(yīng)用》課程自身特點及其第一課堂的教學(xué)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，指出了開設(shè)該課程第二課堂的必要性，并對第二課堂活動的開展內(nèi)容和形式進行了一些探索，為提升機械類專業(yè)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力提供參考。

關(guān)鍵詞：工程材料及應(yīng)用；第二課堂；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0?搖 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）32-0212-02

《工程材料及應(yīng)用》課程是機械類和近機類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程主要包括兩部分內(nèi)容，一是基礎(chǔ)理論部分，如材料的性能、結(jié)構(gòu)與組織、相圖與相變，材料的強韌化原理、方法及工藝等，介紹材料的成分、組織、性能及工藝之間的聯(lián)系；二是實際應(yīng)用部分，介紹常用工程材料結(jié)構(gòu)與性能特征及其應(yīng)用。其教學(xué)基本要求是掌握常用工程材料的種類、性能、應(yīng)用，以及材料性能的改進方法，能夠針對機械類零部件的性能要求進行合理選材和工藝制定。因此，該課程理論性和實踐性都較強，既強調(diào)知識的綜合性、實用性，又強調(diào)創(chuàng)新能力、綜合分析和解決工程實際問題的能力，對理論聯(lián)系實際的要求較高。

一、開設(shè)該課程第二課堂的必要性

結(jié)合筆者近年的教學(xué)實踐和調(diào)研結(jié)果，目前該課程的第一課堂教學(xué)主要存在以下幾方面問題[1]。

1.在教學(xué)內(nèi)容方面。該課程涉及的知識面廣，包括力學(xué)、金屬學(xué)、熱處理原理與工藝、金屬材料、非金屬材料等多門學(xué)科知識。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，一大批新材料、新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)行教材的知識內(nèi)容體系更新較慢且創(chuàng)新性不夠。目前，我院該課程設(shè)置為40學(xué)時，其中理論授課36學(xué)時，實驗4學(xué)時。顯然，在課時緊、任務(wù)重的矛盾下，教師很難平衡基礎(chǔ)理論的教授和新知識內(nèi)容的引入，學(xué)生也很難僅通過第一課堂的學(xué)習(xí)達到靈活運用所學(xué)知識解決實際工程問題的能力。

2.在教學(xué)方法方面。部分教師仍采取“填鴨式”的傳統(tǒng)教學(xué)模式和以灌輸式和知識傳授為主的教學(xué)方法，不注意采用先進的教學(xué)手段來充實教學(xué)活動，忽視基于問題教學(xué)、基于項目教學(xué)、基于案例教學(xué)等方式的運用，過于注重理論知識的講解，從而導(dǎo)致了學(xué)生理論和實際應(yīng)用脫節(jié)。

3.在實踐教學(xué)方面。由于受到實驗課時少（4學(xué)時）、學(xué)生數(shù)量規(guī)模擴大以及教學(xué)實驗條件有限等因素影響，目前該課程的實踐教學(xué)內(nèi)容大多仍以演示性實驗、驗證性實驗和基本技能訓(xùn)練實驗為主，學(xué)生完全依據(jù)教師編制的實驗指導(dǎo)書按部就班地進行操作，填寫實驗報告即可。缺少學(xué)生自主的設(shè)計性、研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容和訓(xùn)練環(huán)節(jié)，學(xué)生主動學(xué)習(xí)和做實驗的積極性和興趣熱情普遍不高，限制了學(xué)生的發(fā)散性創(chuàng)新思維和動手能力的培養(yǎng)。

4.在考核方式方面。目前大多采用傳統(tǒng)的考核方式，即課程成績由平時成績和期末考試成績組成，其中期末考試成績占70%。這往往易造成學(xué)生平時抄作業(yè)、期末臨考搞突擊，考完后什么都不知道的現(xiàn)象。當(dāng)進入畢業(yè)設(shè)計階段和走上工作崗位后需要運用到工程材料方面的知識時，很多學(xué)生對設(shè)計的機械零件根本不知道如何選材和設(shè)計工藝路線，不能投入實際生產(chǎn)和應(yīng)用。

針對上述在第一課堂中出現(xiàn)的問題，為適應(yīng)社會經(jīng)濟和科技發(fā)展對人才提出的新要求，通過開設(shè)《工程材料及應(yīng)用》課程第二課堂，加強學(xué)生動手實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分必要的。

二、開設(shè)該課程第二課堂形式的探索

第二課堂是第一課堂的重要補充和延伸，是有效鞏固和深化第一課堂所學(xué)理論知識、鍛煉實踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有效途徑。因此，《工程材料及應(yīng)用》課程第二課堂活動應(yīng)該緊緊圍繞提升學(xué)生運用所學(xué)工程材料知識來解決實際工程問題能力的培養(yǎng)目標(biāo)來進行開展。在具體實施過程中需遵循以下幾個要點[2]：首先應(yīng)建立在對相關(guān)企業(yè)等用人單位和學(xué)生群體廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇合適的第二課堂內(nèi)容和形式；其次，第二課堂應(yīng)實現(xiàn)與第一課堂內(nèi)容有機結(jié)合，緊扣所學(xué)課程的知識體系，使所學(xué)專業(yè)知識在應(yīng)用中得到鞏固和提高；此外，第二課堂還需采用“分層化教學(xué)”，因材施教，滿足不同層次、基礎(chǔ)的學(xué)生的需求。

我院機械基礎(chǔ)教研室老師通過對省內(nèi)一些國企、私企、外企等不同類型用人單位進行實地調(diào)研，了解當(dāng)今社會對機械類材料類人才的專業(yè)素質(zhì)要求，并對學(xué)生進行了針對性的問卷調(diào)查，在借鑒其他高校和我校其他專業(yè)已開設(shè)的第二課堂經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對《工程材料及應(yīng)用》課程第二課堂活動的形式確定了一些方案并進行了開展。從目前來看，學(xué)生反映第二課堂的開設(shè)豐富了他們的課堂生活，將枯燥的課堂生動化。我院《工程材料及應(yīng)用》課程第二課堂活動的開展形式探索具體如下。

1.開展學(xué)術(shù)講座。《工程材料及應(yīng)用》課程具有所涉及的知識面廣、實踐應(yīng)用性強等特點，高校教師由于受個人專業(yè)研究方向和精力的影響，很難熟悉各種工程材料，且大部分教師“從高校到高校”，只是從學(xué)生到教師角色的轉(zhuǎn)變，缺乏企業(yè)鍛煉和實踐經(jīng)驗，很多理論和案例都來自于書本。通過開展相關(guān)學(xué)術(shù)講座，可為學(xué)生提供與學(xué)者和工程師等專業(yè)人士同場交流的機會，打破以往聽課為唯一獲取知識手段的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法，鼓勵學(xué)生踴躍提出自己的見解，使學(xué)生改變被動式的“灌輸”，從而養(yǎng)成在“學(xué)習(xí)”過程中“研究”問題的習(xí)慣[3]。我院先后邀請了國內(nèi)外一些知名專家、研究所和企業(yè)技術(shù)人員來校進行講座，專題有納米材料與納米技術(shù)、智能與新型功能材料、汽車發(fā)動機制造技術(shù)等。這些講座深入淺出地為學(xué)生們介紹了相關(guān)領(lǐng)域的研究前沿和發(fā)展趨勢，鞏固和加深了學(xué)生們對第一課堂所學(xué)理論知識，拓展了專業(yè)知識面和知識結(jié)構(gòu)，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新欲望。

2.開展科技競賽。科技競賽是培養(yǎng)和提高學(xué)生的自學(xué)能力、團隊精神、創(chuàng)新意識和實踐動手能力的重要途徑，是提升大學(xué)生核心競爭力的重要手段之一。具體地，我院結(jié)合學(xué)校和省市每年度舉辦的大學(xué)生科技節(jié)、大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”、大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃項目等活動，鼓勵學(xué)生運用所學(xué)課程知識，積極參加這些科技競賽。此外，還結(jié)合課程內(nèi)容開展了一些趣味競賽，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和靈活運用知識的能力。

3.參與科研項目。讓學(xué)生參與到老師的科研項目中，可以提高其實際動手能力和知識應(yīng)用水平，提升學(xué)習(xí)興趣，深化學(xué)習(xí)效果。如我院機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)和材料成型及控制工程專業(yè)的幾位教授就將自己主持的國家自然科學(xué)基金等項目分解為許多小課題，學(xué)生根據(jù)自己的興趣和特長進行選題，采用理論研究與試驗研究方法，在選材、工藝制定、組織分析和性能測試等方面得到了相應(yīng)鍛煉，取得了教學(xué)、科研互動雙贏的效果。這一方式對于想繼續(xù)深造的學(xué)生來說，可以提前進入科研角色；對于想?yún)⒓庸ぷ鞯膶W(xué)生來說也積累工作經(jīng)驗。

4.參觀“戶外課堂”。專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，不能只注重書本上的理論知識，課堂也不只限于學(xué)校教室。我院充分利用校辦實習(xí)工廠和市內(nèi)已建立良好關(guān)系的實習(xí)基地，帶領(lǐng)學(xué)生參觀實習(xí)，現(xiàn)場了解并熟悉材料的成型與制造設(shè)備、工藝、產(chǎn)品等。結(jié)合工程實際開設(shè)一些綜合型設(shè)計性、研究性、創(chuàng)新性實驗項目，從工程材料的選材開始，讓學(xué)生親自參與到產(chǎn)品的設(shè)計、加工及檢測，開放實驗室為其創(chuàng)造自己動手的機會。這樣不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以使他們在實踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中再實踐。

5.改變考核方式。考核是第二課堂建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，考核結(jié)果應(yīng)綜合考慮學(xué)生在第二課堂的表現(xiàn)，如學(xué)術(shù)講座考勤，趣味競賽、科技創(chuàng)新大賽參與積極性及參與成績，科研項目承擔(dān)的工作及取得的成果等。可以考慮讓學(xué)生以組為單位共同交一份作業(yè)，考察其團結(jié)協(xié)作的能力，不能太注重理論知識測試的書面成績，應(yīng)側(cè)重于實際動手能力，科技創(chuàng)新能力，制定一個合理系統(tǒng)的考核體系，全面考核學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)。

三、結(jié)語

為了滿足社會和經(jīng)濟的發(fā)展對新時代機械類和材料類人才的基本要求，開設(shè)《工程材料及應(yīng)用》課程第二課堂是很有必要的。它作為第一課堂的補充與延伸，不僅有利于提高學(xué)生的知識水平、豐富教學(xué)內(nèi)容、激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和彌補第一課堂純理論教學(xué)的不足，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，促進能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。第二課堂的開展形式可以多種多樣，能全方面培養(yǎng)學(xué)生，提高其綜合素質(zhì)，使之成為適應(yīng)經(jīng)濟和社會發(fā)展的應(yīng)用型人才。

參考文獻：

[1]夏卿坤，劉煜，高全芹，張昊.《工程材料》課程教學(xué)改革與實踐[J].長沙大學(xué)學(xué)報，2011，（25）：136-137.

[2]魏海生.開展《機械制圖》第二課堂活動的要點和形式[J].職業(yè)技術(shù)教學(xué)與研究，2011，（33）：143-144.

[3]彭峰.大學(xué)學(xué)術(shù)講座的重要性探析[J].高教高職研究，2007，（34）：120.

基金項目：南華大學(xué)高等教育研究與改革課題（2012XJG02）

作者簡介：朱紅梅（1982-），女，湖南雙峰人，南華大學(xué)機械工程學(xué)院講師，博士，從事材料學(xué)方面的教學(xué)與科研工作。