機(jī)械工程材料課程的教學(xué)改革及課程思政

姚雨蒙，張 愷

（上海理工大學(xué)，上海 200093）

1 更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方式

1.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

《機(jī)械工程材料》課程具有較強(qiáng)的理論性與實踐性，且內(nèi)容抽象，知識點(diǎn)繁多，但總學(xué)時比較少，因此受教學(xué)時數(shù)的限制及新工科課程建設(shè)的要求，教師無法在有限的課時內(nèi)將所有的知識全部講述給學(xué)生，又因為在教學(xué)模式上以教師教授為主，不能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，因此導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到枯燥，學(xué)習(xí)效果不佳。因此必須對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合[1]。

（1）教師應(yīng)精心組織教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)內(nèi)容的物理意義及其在工程中的實際應(yīng)用。比如在教學(xué)中適當(dāng)?shù)暮喕^于深奧的理論知識，但在淡化教學(xué)內(nèi)容的同時，在教學(xué)中要始終貫穿課程的主線：成分→組織→性能→應(yīng)用，使分散的知識點(diǎn)系統(tǒng)地聯(lián)系在一起，學(xué)習(xí)內(nèi)容盡量做到通俗易懂，便于學(xué)生掌握。

（2）重點(diǎn)講授實際應(yīng)用性比較多的金屬材料和熱處理方法，如軸、齒輪、刀具的選材和熱處理工藝的制定，著重培養(yǎng)學(xué)生合理選材和制定熱處理工藝的能力。力求理論教學(xué)與實踐操作相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)其實用性，注重學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。也可以引入案例式教學(xué)也能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣，幫助學(xué)生運(yùn)用材料知識解決設(shè)計與制造過程中的遇到問題，提升教學(xué)效果[2]。

（3）為更好地適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對技能型人才的需求，教學(xué)內(nèi)容要做到與時俱進(jìn)，及時更新和填充新材料、及時了解當(dāng)今材料加工發(fā)展的新動態(tài)，同時也要提升技術(shù)創(chuàng)新能力。如石墨烯材料、3D打印材料、泡沫金屬、真空熱處理、氣相沉積表面強(qiáng)化技術(shù)等，使課程體系更完整，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.2 采用多元化教學(xué)方法

在講解比較深奧的理論知識時，如機(jī)械工程材料的成分、組織等，除了用傳統(tǒng)的黑板加粉筆的單一形式，可以與多媒體教學(xué)手段融合，將文字、圖片、聲音、動畫視頻融為一體，展現(xiàn)在課堂中，將學(xué)生從被動接受型的模式中釋放出來。使學(xué)生的注意力更加集中。但是，由于學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中，對所學(xué)過的理論和公式還不是特別熟練，因此僅僅采用多媒體教學(xué)，就容易造成學(xué)生在課堂上好像理解了，但是課后做題卻還是不會的現(xiàn)象，因此在實際的課堂教學(xué)中，我們采取“板書為主，多媒體為輔”的教學(xué)手段，如在推導(dǎo)力學(xué)公式、證明力學(xué)原理等方面,我們應(yīng)用傳統(tǒng)的板書，使學(xué)生的思路緊緊跟著教師的推導(dǎo)，保證思維的整體連貫性。而在講解軸拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲等變化規(guī)律時，則充分利用多媒體教學(xué)工具的優(yōu)勢，用多媒體聲音和圖像模擬圓軸的變形過程，便于學(xué)生掌握。

另外由于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不同，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)不能做到因材施教。再加上新世紀(jì)信息技術(shù)發(fā)展迅猛，獲取知識的手段更快捷方便，獲取知識的廣度和深度得到很大的拓展。多元化教學(xué)手段越來越受到更多教育工作者的關(guān)注，與此同時學(xué)生也習(xí)慣了在網(wǎng)上獲取知識，這樣可以不受時間和空間的限制，大大提升了效率，因此利用信息技術(shù)的方法進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新，是實現(xiàn)“以學(xué)生為中心”教育的必然要求，更是對現(xiàn)代教師的重大考驗與挑戰(zhàn)。

1.3 開設(shè)新的綜合性實驗，提高學(xué)生動手實踐創(chuàng)新能力

通過綜合實驗的設(shè)置，采用開放式的教學(xué)。首先可以讓學(xué)生自主選擇一個感興趣并具有實踐意義的課題，教師給根據(jù)實驗題目，確定實驗?zāi)繕?biāo)和任務(wù)，其次讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識和實操經(jīng)驗，通過查找相關(guān)的文獻(xiàn)資料，制定初步的實驗方案，通過小組討論和教師指導(dǎo)后才能進(jìn)行實驗，然后，讓學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行討論分析，撰寫實驗報告，最后教師對實驗進(jìn)行評價，著重考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力，可以從實驗方案、操作、數(shù)據(jù)記錄、實驗報告等方面進(jìn)行多維度點(diǎn)評。對于具有創(chuàng)新的實驗方案并取得較好的創(chuàng)新性實驗結(jié)果，給予適當(dāng)鼓勵。

綜合性實驗可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動，激發(fā)學(xué)生的探索精神，提升學(xué)生收集信息、整理歸納資料的能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生注意力、觀察力、想象力、邏輯分析能力、發(fā)散思維能力和抽象思維能力等方面有許多課堂教學(xué)所不能替代的重要作用，同時進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的寫作能力。

2 注入思政元素，培養(yǎng)辯證思維

思政教育作為新時代教育內(nèi)容的一項非常重要任務(wù)，在高校的發(fā)展中，其不僅要培養(yǎng)人才過硬的知識和技能，還應(yīng)當(dāng)注重對學(xué)生愛國情感的培養(yǎng)，使學(xué)生勇于擔(dān)當(dāng)時代賦予的責(zé)任。因此將思政教育與專業(yè)課程相融合是適應(yīng)新時代教學(xué)改革發(fā)展的要求，這有助于培養(yǎng)全面發(fā)展的社會主義建設(shè)人才。也能夠促進(jìn)高校教育教學(xué)工作全面發(fā)展，實現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)能力以及綜合素養(yǎng)的共同培養(yǎng)，以此促進(jìn)高校學(xué)生全面發(fā)展。更有利于為中國特色社會主義事業(yè)源源不斷培養(yǎng)合格建設(shè)者和可靠接班人，而避免培養(yǎng)出具備專業(yè)能力而缺乏思想政治素養(yǎng)的學(xué)生。

2.1 以材料科學(xué)發(fā)展史為基點(diǎn)引入愛國情懷

在講解緒論部分的時候可以以材料的發(fā)展史為起點(diǎn)，材料與人們的生活息息相關(guān)，人類文明的進(jìn)步伴隨著材料的發(fā)展而不斷提升，材料更是人類文明前進(jìn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，在元古時期人們就用黏土來制造陶器、餐具、器皿等器物來進(jìn)行使用，隨著時間的流逝，人類文明由石器時代進(jìn)入青銅時代、鐵器時代，尤其在古代我國的青銅制造業(yè)，鐵器冶煉技術(shù)也遙遙領(lǐng)先于西方國家，但是隨著時代的更迭交替，我國近現(xiàn)代技術(shù)落后于西方國家因而備受欺負(fù)，讓學(xué)生在了解國家危機(jī)的同時激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，激勵學(xué)生為中華民族的崛起而努力學(xué)習(xí)，樹立和培養(yǎng)學(xué)生的使命感和責(zé)任感。

2.2 以新材料的研究應(yīng)用，激發(fā)勇于探索的科研精神

材料不僅是人們賴以生存的物質(zhì)保障，更是國防軍事發(fā)展的根本基礎(chǔ)。所以新材料研發(fā)應(yīng)用是教學(xué)內(nèi)容非常重要的一個環(huán)節(jié)，教師應(yīng)時刻關(guān)注材料的新聞，將最新的材料科研發(fā)展方向結(jié)合專業(yè)內(nèi)容融入課堂中，也可以引入一些應(yīng)用實例，并配合視頻引出新材料在國防軍工、航天航空等領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

2.3 宣揚(yáng)傳統(tǒng)工藝，增強(qiáng)民族自豪感

我國是世界上最早發(fā)明瓷器的國家，并于9世紀(jì)開始源源不斷地銷往非洲、歐洲等地區(qū)。其精湛制作技藝也隨之傳遍世界各國，受到各國人民的追捧喜愛。瓷器的發(fā)明是中國古代先民對世界物質(zhì)文明的一項重大貢獻(xiàn)。對世界文明產(chǎn)生具有深遠(yuǎn)地影響。在課程開設(shè)的過程中，將傳統(tǒng)的陶瓷工藝與專業(yè)知識相融合，將《天工開物》中記載的古代的滲碳熱處理等技術(shù)介紹給學(xué)生，同時以視頻的形式引出對傳統(tǒng)文化的重視、保護(hù)和傳承。進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)的專業(yè)自信心和民族自豪感。

2.4 學(xué)習(xí)先鋒人物，樹立人生榜樣

在授課過程中將知識與一些相關(guān)的并取得偉大科學(xué)技術(shù)成就的科學(xué)家和事跡聯(lián)系在一起，激勵學(xué)生奮發(fā)圖強(qiáng)的昂揚(yáng)斗志，如在講解金屬材料事可以引入師昌緒大師的愛國事跡，在20世紀(jì)50年代，由于抗美援朝，美國不許留美中國學(xué)生回國，但胸懷家國的他在美組織領(lǐng)導(dǎo)了中國留學(xué)生爭取回國的斗爭運(yùn)動，最終排除萬難回到祖國的懷抱，把畢生的精力獻(xiàn)給了祖國的科學(xué)技術(shù)事業(yè)，用一生點(diǎn)燃了中國科研事業(yè)前進(jìn)的道路。通過師昌緒投身科學(xué)事業(yè)，矢志報國的事跡，引導(dǎo)學(xué)生熱愛祖國、學(xué)好專業(yè)課、珍惜當(dāng)下美好的學(xué)習(xí)生活，為中國特色社會主義建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量。

3 健全評估體系，改革考核方法

課程考試的目的是為了檢驗學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度。傳統(tǒng)的考核方式以平時成績，期末試卷成績和實驗成績?yōu)橹?，不能很客觀反映學(xué)生的平時成績和學(xué)習(xí)效果，因為一些學(xué)生可能考前臨時抱佛腳，靠死記硬背的方式通過了考試，但是對于知識點(diǎn)沒有理解，很快就忘記了，這樣很難在實際操作中應(yīng)用，因此為了培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，須要對考試方式進(jìn)行改革。

（1）提高學(xué)生平時成績的比重。平時成績包括課堂參與度、課上表現(xiàn)、課下作業(yè)；要求學(xué)生不遲到早退，對于積極參與課堂的同學(xué)給予加分的鼓勵，重點(diǎn)要提高作業(yè)成績所占的比重，平時作業(yè)采用靈活多樣的方式進(jìn)行，除了布置書寫作業(yè)，更多的布置實踐性作業(yè)，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，提高學(xué)生的動手操作能力。

（2）加強(qiáng)對實驗課程的考核。教師考前提供課題，讓學(xué)生分小組設(shè)計出可行的方案，自主實驗，撰寫實驗報告。教師要嚴(yán)格地對實驗每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行打分；這著重考察了學(xué)生獨(dú)立設(shè)計的能力，同時也提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（3）降低試卷分?jǐn)?shù)的比重，卷面成績用于檢驗學(xué)生對課程知識的掌握程度，應(yīng)避免出現(xiàn)過多的死記硬背的知識點(diǎn)，著重知識的理解創(chuàng)新，增加主觀題，提高學(xué)生綜合分析的能力。