金属工艺学本科教学质量的改革与探索

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摘要：

结合机械类人才发展趋势及新技术对高级应用型人才的要求，以提高课堂教学质量为出发点，针对当前《金属工艺学》课堂教学中普遍存在的理论基础知识与实践环节有所脱节、学生先修课知识理解缺乏深入的教学实际，进行《金属工艺学》教学改革。通过采取优化教学内容、重视能力与知识应用培养、构建全网化的教学模式的措施，有效促进了《金属工艺学》课堂教学质量的提升。

关键词：金属工艺学；本科教学；教学改革；工程素质

一、引言

《金属工艺学》是一门实践性较强的机械类专业的技术基础课。以金属工艺学上册为例其主要包含铸造、锻压、焊接三大篇的内容。由于学生缺乏前期的工程训练及真实的现场实践知识，而学生今后从事工作将不可避免地要与材料及工艺选择打交道。现代化的机械产品设计及工艺适应性要求能最大程度发挥材料潜力，保证高效、高质的产品。目前虽有前期认识实习等环节，但实践能力普遍欠缺。基于该教学背景及实际，为了更好地适应《金属工艺学》的教学，提高人才培养质量进行《金属工艺学》教学的改革和尝试。

二、《金属工艺学》课程教学质量制约因素分析

金属工艺学的先修课程为机械工程材料、金属学及热处理原理、工程图学等课程。从学习的专业来看，有机械设计、机械制造、工业设计、模具设计及制造等专业。学生前期学习了部分基础知识，对材料及热处理有一定的了解和认识。但从课堂教学反馈看，对前期知识的把握和理解尚有欠缺。在学生中普遍存在缺乏深入的研究和应用知识的能力。这也是大多数兄弟院校普遍存在的问题。我校课程学时为28学时，其中含4学时实验。由于专业教学及学时安排需要，课堂容量相对较大，由于为选修课程，学生学习后劲不足。针对知识相对薄弱，加之学时的限制，平时的授课过程中一般多以教师为主，采取灌输讲解的方式。在布置工艺设计时，由于学时和基础知识薄弱的限制，几乎无法收到满意的效果。

三、《金属工艺学》教学改革举措

针对当前《金属工艺学》教学中存在的普遍问题，着力从课堂、实践各环节采取措施，有针对性地提高教学质量。

（一）优化教学内容

通过参加现代装备制造展览会、艾森焊接博览会、网上最新科技发明等搜集素材，结合教师参加企业的实践、科研及创新的实际，介绍最新的现代制造技术的发展及趋势，激发学生的学习兴趣。按铸造、锻压、焊接三个专题设置三大模块。每次讲课时先交待必备的基础知识，每个知识点、定义结合实例来讲，进行扩展和展开培养，便于学生真正理解。同时循序渐进注意培养学生系统思维、重视质量、效率的工程思维能力。选取将基本知识、基本工艺及结构设计作为课程重点，以期逐步培养学生的工程思维能力。同时针对我国在机械制造展览上不被重视的现状，鼓励学生增强民族创新意识。现代化的机械产品竞争必须具备国际视野，适当调整改革教学内容将各新兴技术在此原有基础上增加1学时，合计增加3学时的新工艺。

（二）构建立体化的全网教学模式激发学生学习主观能动性

1.教学中重视以学生为主体的启发式教学模式。每章节讲授时重视教师本人对知识点的把握，做到理论联系实际，使其融会贯通。课堂讲授要用生动平实的语言进行讲授。精心设计每一堂课，从学生的角度，利用启发式教学，布置教学任务。或用形象的比喻或列举生活、生产实际，列举实例力求贴近生活，让学生从讲述的铸造、焊接、锻压专题模块中知其所以然。例如铸件结构及工艺设计时，结合前面讲述的砂型铸造的特点进行结构设计，介绍基本原则时，讲清楚任何金属构件介绍其工艺性的实质就是制造获是适应该工艺要求的好产品，从而降低了学生学习的难度。挖掘学生的学习能力，利用企业实践的经验，讲述产品制造生产的过程，来丰富学生的学习内容。每个模块教学初设定题目，布置学生查阅相关资料，模块教学结束后以小组讨论方式进行，随后教师进行总结。鼓励学生进行国内外专利等的查询搜集素材，充实教学内容，锻炼学生思维。

2.采用板书和多媒体相结合进行教学为更好地激发学生学习兴趣可精心准备多媒体材料，如参加设备展的现场演示、网上的录像或视频、知名大型国企的宣传片等制作CAI课件。可网上搜集动画、也可自行制作动画。教学实际中选用常见的典型机械零件或产品作教学素材进行分类和整合，融入到课堂教学中，通过图片、动画和视频等资料，力图充实《金属工艺学》教学内容，使其具有新颖、先进和实用的特点。通过声、物、光等的刺激促使学生储备和学习丰富的教学内容。筹备课程网站的建设，使学生课前、课后随时随处进行学习，并利用生产现场的录像弥补学生实践能力不足的弱点，同时还可实现个性化教育。

（三）重视工程素质培养

根据教学大纲的要求，尝试多样教学模式，重视工程素质培养，提高教学质量。

1.分配任务和小组答辩相结合。譬如分小组设计火电用的轴承工艺，要求学生借助各种现有的手段获取查找所需的资料，并就单件、批量、质量保证等问题分小组进行答辩，学生现场抽签答辩和现场学生提问打分。通过选用不同的铸造、锻压、焊接工艺或二者组合工艺方式，比较其工艺性、经济性优劣。还可通过现场推销方式竞争设计产品工艺优劣。这种方式极大增加了学生的学习兴趣，使金属工艺学的理论知识更好地得以应用，同时也促进了学生工程思维能力的提高。也可针对企业在开发产品中尚未解决的难题进行攻关，考虑何种可能原因并进行改进。

2.实践参观与实践。带领学生参观我院的铸造实验室、焊接实验室等乃至我校的设备，并进行展示。让学生感受真实的、接近生产的工程实践。打破课程界限，选择部分典型的已经设计好的工艺部件，进行浇注、锻压、焊接，缩小实践与理论的差距，并对其进行产品质量检验。如发现缺陷，要对其进行分析和解释。

3.尝试跨学科进行小组毕业设计。打破学科界限，适应学校要求，正在筹备和拟定跨学科团结协作的小组毕业设计，使学生组队设计的产品既能选材合适、工艺优良，又能自动、平稳运转。经过近一轮的教学尝试，发现既避免了《金属工艺学》教学的灌输教学，同时又极大增进学生的学习兴趣，使金属工艺学适应机械类学科本科教学所需具备的理论和实践能力有效的结合，而且通过学生教学实际反馈教学质量普遍提高，达到预期效果。

四、结论

综上所述，由于学时有限，加之学生对《金属工艺学》先修课理论知识的理解和把握相对薄弱、现代化的机械产品生产对《金属工艺学》教学提出了更高的要求，为全方面提高《金属工艺学》课程教学质量，采取调整教学内容、构建立体化的全网教学模式、加强工程素质培养等举措，使《金属工艺学》的教学做到了有的放矢，提高了《金属工艺学》课程的教学质量，为我校高级应用型人才培养，加强大学内涵建设提供了一定的借鉴依据。

参考文献：

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作者：管晓光 王永东 郑光海 朱艳 单位：黑龙江科技大学材料与工程学院