“表面工程技術”的教學改革初探

董志紅 馮威 朱曉東

摘 要 表面工程技術課程內容豐富，理論性和實踐性結合緊密，涉及學科領域范圍廣，教學難度大。本文針對成都大學材料成型與控制工程專業開設的表面工程技術課程，明確教學目標，加強學生專業知識培養，與社會需求為主導，優化教學改革，提高學生對“表面工程技術”的課程的興趣，激發學生獨立自主的創新探討模式。

關鍵詞 表面工程技術 教學改革 創新培養模式

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.06.042

Abstract For the surface engineering technology curriculum， which content is rich combining with theory and practice and involving a wide range of disciplines， so there is some teaching difficulties. In this paper， surface engineering technology curriculum was opened at material formation and control engineering department in Chengdu University. It is discussed about teaching objectives and strengthen students' professional knowledge training. At the meet of social demand， to optimize the teaching reform and to improve the students interest for "surface engineering" course， to stimulate students' independent innovation model.

Key words surface engineering technology； teaching reformation； innovation culture model

0 前言

人類很早就掌握了表面技術為自己的生存和發展服務，從最原始的使用樹葉來抵御寒冷到古代的干將莫邪打造的寶劍，使表面的滲碳技術發揮到極致。在漫長的人類發展中，中國人為表面工程技術的發展做出了卓越的貢獻。隨著人類的進步，科技的快速發展，表面工程技術的需求和改進日益凸顯?，F代，宇宙飛船的發射成功，標志著中國的表面工程技術走向太空，因為沒有抗高溫的涂層技術，載人飛船不可能穿過大氣層安全返航；沒有抗輻射的薄膜技術，太陽能電池不可能在太空正常工作。20世紀80年代，電子、信息、海洋、航天、先進制造等高科技的急劇發展和對傳統工業改造的迫切需要，表面工程技術將成為21世紀工業發展的主導關鍵技術。僅材料表面失效，如腐蝕一項年損失就超過水災、火災、地震和臺風颶風加上恐怖分子所造成的損失之和。

因此，提高表面技術的應用技能，掌握瞬息萬變的材料表面處理，提高材料的使用壽命，減少能源的損耗及維護成本，是本門課程在教學中核心所在。

1 明確表面工程的特點，加強教學改革

表面工程技術按照工藝特點，可分為13類，每一類里又包含很多的不同工藝方法，如圖1所示，涉及的表面技術領域有機械、電子、汽車與船舶、航空航天、能源動力、生物醫療器械等。表面工程技術是交叉的多學科新興技術，它與材料學的發展密不可分，同時跨越了物理、化學、生物學等多個學科領域，這對教材的內容要求就更加高，但目前教材更新內容較慢，單一的教材不能滿足學生對本學科的掌握，且這門課程在我們學校的材料成型與控制工程專業中，課時僅有32學時，對于課程內容的擴展和學時的減少形成明顯反差，滿足不了學生對專業知識的認識和領悟，在較短的時間內完成本課程的教學，這對教師的教學提出了較高的要求。本課程要增加學生對本知識的掌握，在教學中必須優化課程教學體系，著重培養學生對各種工藝在實際中的應用研究，解決表面工程技術在生產中出現的問題，培養學生分析和解決問題的能力。

圖1 表面工程技術工藝方法

2 注重基本原理，提高實踐教學

課時的減少，就需要學生在課堂上掌握基本原理的同時，結合教師的實踐生產研究，在課堂上擴大同學的知識視野，采用“虛實結合”的形式，提高教學質量。即盡管學生不能親自實踐學習，但是課堂上通過教師的實踐講解，舉實例形式，通過經驗教學，如具體的工藝流程及參數的改進，提高表面處理技術等，當然這種經驗，來自教師的課下實踐總結及參觀考察等。同時，培養學生的自學能力，鼓勵學生多選修些與本課程相關的基礎知識及實踐教學，如本學院的汽車產業人才培養中心及實訓技能培訓中心，了解和本專業相關的實踐專業知識，推進質量工程的建設，在教學過程中突出創新能力的培養特色。同時，學院也引進了“雙師型”教師，即具有工程實踐背景的高素質、高學歷人才，材料成型與工程專業也向企業聘用高級技術人員擔任學院兼職教授，通過這種方式，解決當前實踐教學的能力短板。

3 拓寬專業范圍，強調多學科融合

表面工程技術是材料加工工程系或材料成型與控制工程系的一門專業課程，現有的教材多偏向于理論系統知識及基本原理，在培養學生的發散思維能力、創新意識和探索精神上較少。為了拓寬專業知識范圍，教師在課堂上應引入最新的相關科研論文介紹，培養學生的創新意識和科研理念，在講述表面技術的同時，也自然會涉及到相關的新材料、新方法、物理化學原理及機理探討，達到更深層次的教學效果。如講氣相沉積技術教學內容時，介紹磁控濺射技術，以“磁控濺射-熱處理兩步法制備Cr2AlC圖層及力學性能”，一文為例，從材料的角度講述Cr-C化合物涂層的優點及用途，加入Al后可改善涂層的耐磨性等，形成了三元相結構，更加提高材料的抗高溫性和抗腐蝕性能。這樣學生不僅了解了材料的綜合性能及優缺點，同時也進一步復習了三元結構相圖，進而引入表面工程技術，從前人的研究采用磁控濺射技術存在的不足，如沉積層薄、沉積速度高、工藝復雜、大面積處理難度大等缺點，進行了技術的改進及參數的選擇，對圖層的硬度及彈性模量進行了分析，了解表面分析及性能測試，也會激發學生對測試儀器的興趣。因此，通過對具體科技論文的講授，讓學生了解了多領域的專業知識，加深了對整體專業性的把握，為學生的自學能力提供了良好的基礎。

4 全面實施質量工程，推進表面工程的改革和創新

成都大學在各學科發展中，注重交叉融合，以材料學中表面工程技術為代表，建立交叉學科研究中心，以表面分析及測試技術為平臺，向多學科輻射，包括環境污水治理、臨床醫學、制造技術、數字信息化模擬等，以社會對人才的需求為導向，增強人才培養的社會適應性，建立主動適應經濟社會發展要求的人才培養模式和機制。加強不同學科專業之間的相互交叉滲透與融合，培養復合型人才。在不斷的創新能力和實踐能力培養下，優化人才培養目標和人才培養模式，使人才培養從“專業對口”轉變為特色和“廣泛適應”。同時，努力探索并建立多樣化的人才培養模式，不斷探索和完善雙學位、主輔修制等，為學生的個性發展和潛能發揮創建有利條件。

5 結束語

以“表面工程技術”課程為代表，積極推進教學內容、教學方法、教學手段的系列改革，構建新的充滿活力的高質量的教學體系。教學內容改革要緊跟科技發展，從整體人才培養目標出發，更新教學內容，優化課程體系。進一步加強教材建設，建立科學的教材編寫、評價和選用制度，大力提倡使用先進教材、大力推進使用原版教材和雙語教學，不斷提高教學質量。積極推進現代化教學手段進程。加快計算機輔助教學軟件的研制開發與推廣應用，積極引進適用課件，推進多媒體授課比例，提高教學效率和教學效果。加強以學分制為核心的教學管理制度建設和教學管理隊伍建設。

鼓勵學生自主學習自主發展。在學院內嘗試引入“創新學分”制度，把創新教育作為學分制的重要內容列入培養計劃，對學生在各級各類創新競賽中取得優秀成績，或取得發明、發表優秀論文等成果者，授予相應的創新學分。進一步建立健全專業實踐教學體系，明確專業實踐教學要求與規范。加強校企聯系和合作，在校外建立一批相對穩定，具有產、學、研結合功能的科教基地，為各個學科的發展提供堅強有力的后盾。

參考文獻

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