材料科學(xué)基礎(chǔ)課程“工程實(shí)踐能力建設(shè)”的探索與實(shí)踐

羅 成 趙紅利 張紅霞 饒曉曉湖北汽車工業(yè)學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 湖北十堰 442002

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材料科學(xué)基礎(chǔ)課程“工程實(shí)踐能力建設(shè)”的探索與實(shí)踐

羅 成 趙紅利 張紅霞 饒曉曉
湖北汽車工業(yè)學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 湖北十堰 442002

摘 要：圍繞學(xué)校的發(fā)展規(guī)劃和專業(yè)建設(shè)目標(biāo)，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程在培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力方面進(jìn)行了改革。首先是年輕教師深入企業(yè)，培養(yǎng)教師的工程實(shí)踐能力，成就了一批雙師型教師隊(duì)伍。其次對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，使知識(shí)結(jié)構(gòu)扁平化，增加微觀理論的可視化。通過現(xiàn)場教學(xué)、171教學(xué)模式的實(shí)施，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。材料科學(xué)基礎(chǔ)在工程化方面形成了自己的特色。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ)；工程實(shí)踐能力；課程建設(shè)；雙師型教師

材料科學(xué)基礎(chǔ)是我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門核心課程。該課程以金屬材料為主要研究對象，從微觀到宏觀、系統(tǒng)地介紹材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、合成與制備工藝及性能之間的關(guān)系，即材料科學(xué)的四要素。本課程在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起著承前啟后的作用，為后續(xù)材料熱處理原理及工藝、熱處理設(shè)備、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、汽車工程材料等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。因此，本課程在人才培養(yǎng)體系中起著非常重要的作用，得到了廣泛的重視。我校近二十年來，一直將本課程作為課程建設(shè)的重點(diǎn)，持續(xù)進(jìn)行建設(shè)。

湖北汽車工業(yè)學(xué)院是全國唯一一所以汽車命名的工得院校，始終植根汽車產(chǎn)業(yè)，致力為汽車產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。因此，我校專業(yè)改革和課程建設(shè)始終圍繞“應(yīng)用型人才培養(yǎng)”這一基本原則開展。材料科學(xué)基礎(chǔ)雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，但在工程能力培養(yǎng)方面也起著非常重要的作用，因此，課程組以教師隊(duì)伍的工程能力建設(shè)為抓手，以課程內(nèi)容建設(shè)為重點(diǎn)、以教學(xué)方法手段改革為核心，以課程特色為目標(biāo)，開展了課程建設(shè)，克服了一些困難，取得了一定的成效。

近年來，本課程改革的重點(diǎn)首先是提高青年教師工程實(shí)踐能力。此外，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，加強(qiáng)課程宏觀與微觀結(jié)合，通過現(xiàn)場教學(xué)和案例教學(xué)提高課程的可視性和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1 雙師型教師隊(duì)伍建設(shè)

在近幾年的課程建設(shè)過程中一直重視教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，逐步引進(jìn)了一批高學(xué)歷的年輕教師并逐步成為教學(xué)隊(duì)伍的主體。為了幫助年輕教師快速成長，通過互聽課、助課、講課大賽等多種方式，結(jié)合傳幫帶，對青年教師進(jìn)行了培養(yǎng)。為了滿足工程教育的要示，對所有沒有工程經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行了多種形式的培養(yǎng)。

由于新引進(jìn)的教師均為剛畢業(yè)的博士生，沒有工程實(shí)踐經(jīng)歷。為了適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，首先要提高年輕教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為此，要求所有年輕教師必須下到企業(yè)進(jìn)行至少為期半年的實(shí)習(xí)。培養(yǎng)途徑有多種，部分教師積極申請參加政府主導(dǎo)的“湖北省青年教師深入企業(yè)行動(dòng)”“博士服務(wù)團(tuán)”“湖北省產(chǎn)業(yè)人才”等人才培養(yǎng)項(xiàng)目，在為企業(yè)服務(wù)的過程中提高自己的工程能力，有的教師直接由學(xué)校聯(lián)系到企業(yè)脫產(chǎn)學(xué)習(xí)。緣于我校與東風(fēng)汽車公司良好的關(guān)系，這一措施得到了有效落實(shí)，青年教師在企業(yè)的生產(chǎn)一線進(jìn)行鍛煉，不僅使自己的工程意識(shí)和工程能力得到了明顯提升，而且獲取了大量寶貴的工程素材，使教學(xué)內(nèi)容能夠與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，從而有效提高了工程教育的效果。

2 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

不同層次和類型的高校承擔(dān)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是有差異的。材料科學(xué)基礎(chǔ)雖然是所有材料類專業(yè)必修的基礎(chǔ)課，但綜合型大學(xué)一般涉及的內(nèi)容寬泛，包含金屬、高聚物、陶瓷和復(fù)合材料等四大類的科學(xué)基礎(chǔ)。在我校，材料科學(xué)基礎(chǔ)只為金屬材料工程專業(yè)的開設(shè)。因此近年來，課程組以汽車制造及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。一是在保證知識(shí)體系及其框架結(jié)構(gòu)的前提下將教學(xué)內(nèi)容扁平化，課堂講解只涉及金屬材料的科學(xué)基礎(chǔ)，將高分子材料和復(fù)合材料作為選修內(nèi)容，便于在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，將金屬材料的有關(guān)科學(xué)基礎(chǔ)講解清楚。二是知識(shí)點(diǎn)工程化，從工程案例引入知識(shí)點(diǎn)，加強(qiáng)與生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，引入了大量的工程案例，通過宏觀的、具有可視性的案例講解微觀、抽象的原理。

3 教學(xué)方法與手段

材料科學(xué)基礎(chǔ)包含大量微觀、抽象的概念、理論和原理，是一門難度很大的課程。為使學(xué)生學(xué)好這門課程，首先要提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)參與性。為此，在教學(xué)方法改革方面做了很多有益的嘗試。

3.1現(xiàn)場教學(xué)

我校為汽車制造及相關(guān)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)了大量的工程技術(shù)人才。在校友的捐贈(zèng)和支持下，材料科學(xué)與工程學(xué)院設(shè)立了一個(gè)汽車零部件展廳和失效件展廳，陳設(shè)了汽車幾大總成及零部件及部分汽車零件典型失效件。對應(yīng)的展板介紹零部件的材料、微觀組織、性能和應(yīng)用，與本課程教學(xué)目標(biāo)比較貼近。學(xué)習(xí)相圖時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生到現(xiàn)場，結(jié)合實(shí)物說明不同成分的材料具有不同的組織和性能，應(yīng)用于不同場合，學(xué)生形成了“零件—材料—組織—性能”的關(guān)聯(lián)，建立了材料微觀與宏觀的直觀印象，學(xué)習(xí)熱情和積極性明顯提高。

3.2“171”教學(xué)模式

將課程體系中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，對重要的知識(shí)點(diǎn)采取類似微課的方法進(jìn)行教學(xué)。對于45分鐘的一節(jié)課分三個(gè)階段進(jìn)行學(xué)習(xí)，即首先用5分鐘講述工程案例，提出問題，引入主題，然后花35分鐘進(jìn)行講解和討論，最后花5分鐘進(jìn)行總結(jié)。一節(jié)45分鐘的課按時(shí)間分為5—35—5三個(gè)階段，即171教學(xué)。案例的引入常通過材料科學(xué)相關(guān)的故事與生產(chǎn)實(shí)際中的事故，有時(shí)還會(huì)通過視頻呈現(xiàn)，因此學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性增強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣提高，課堂討論活躍，學(xué)生對相關(guān)知識(shí)點(diǎn)掌握扎實(shí)。

4 結(jié)束語

多年的課程改革中，本課程組對材料科學(xué)基礎(chǔ)的工程能力建設(shè)方面做了大量的嘗試，在教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合、教學(xué)方式方法等方面，形成了自己的特色，教學(xué)效果也得到了我校廣大師生的認(rèn)可。

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Reform of the Fundamental of Materials Science for Cultivation of Engineering Practice Ability

Luo Cheng, Zhao Hongli, Zhang Hongxia, Rao Xiaoxiao
School of Materials Science and Engineering, Hubei University of Automotive Technology, Shiyan, 442002, China

Abstract:in order to cultivate the engineering practice ability, reform of the fundamental of materials science is introduced according to university’s development plan and professional development goals. First of all, the lecturers’ practice ability is nurtured and cultivated, and a group of dual qualification lecturers is brought about by a series of ways including embedding the young lecturers in the automotive industries. Secondly, teaching content is optimized to make the knowledge and structure flat and microscopic theory visible. Consequently, it is easier for students to learn and understand. In addition, field teaching and 171 teaching style are applied to closely combine theory with practice. As a result, students’ learning interest and teaching effect is improved. As a result, the course of fundamental of materials science has formed its own characteristics in the cultivation of engineering practice ability.

Key words:fundamental of materials science; engineering practice ability; curriculum building; dual qualification lectures

作者簡介：羅成，博士，教授。趙紅利，碩士，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。

收稿日期：2015-07-30