“機械工程材料”課程改革研究與探索

胡新軍　馬小燕　李秀蘭　陳滿驕　田建平

摘 要：“機械工程材料”是機械類學生必學的一門專業基礎課程，對培養學生的工程素質和實踐能力具有重要作用。本文分析了“機械工程材料”課程教學中存在的問題，提出了教學內容的優化、理論和實踐的有機結合和多元化的教學方式等課程教學改革措施，提高了學生的學習興趣和實踐能力。

關鍵詞：機械工程材料 課程改革 教學方式

1 引言

“機械工程材料”課程目標是使學生了解工程材料常見牌號、基本性能，掌握材料基本加工工藝以及材料成分、組織結構、性能之間的關系，為機械零部件設計選材打下基礎，對于后續專業知識和技能的掌握具有至關重要的作用。隨著社會發展和科學技術的不斷進步，傳統的“機械工程材料”教學已經不能滿足實際需要，課程教學存在著一些問題，如課程內容過于單一、理論與實踐脫節等，這不僅限制了學生的學習效果，也影響了課程教學的效果和質量。因此，對于“機械工程材料”課程的教學改革已經迫在眉睫。因此，本論文旨在探討“機械工程材料”課程改革的必要性與可能性，提出相關的課程改革方案，以期為“機械工程材料”課程的教學質量提升提供一些有益的思路和建議。

2 課程教學研究現狀及問題

2.1 教學內容陳舊老化

隨著科技進步和社會的不斷發展，傳統材料在應用中存在弊端和局限性凸顯，已無法滿足現代機械工程的需求，新型材料不斷涌現和應用范圍逐漸擴大。在現有的“機械工程材料”課程體系中，很多內容相對陳舊，沒有及時更新，與當前的工程實踐和市場需求脫節，難以滿足學生學習和應用的需求。如目前“機械工程材料”課程的教學內容主要圍繞著金屬材料的知識進行講解，對無機材料、高分子材料、復合材料等方面的知識涉及較少，然而在實際的工程應用的新型材料中，大量選用非金屬材料，使得學生的學到的知識與實際應用脫鉤。課程缺乏新型材料的研究成果和應用案例，新型材料得到廣泛的應用，原有“機械工程材料”課程中未更新這些新的研究成果和應用案例，使學生對新型材料的了解和應用認知程度降低。同時理論知識過于抽象，當前的“機械工程材料”課程教學內容以理論知識為主，但這些理論知識大多數過于抽象，與實際應用脫節，無法引導學生掌握實際應用中的問題解決方法。例如，學生學習了大量的材料的力學性質、物理性質和化學性質等理論知識，但卻無法應用于實際材料的選擇和設計中。這種單一的教學內容不能夠滿足學生的學習需求，也難以滿足現代機械工程的需求。

2.2 重理論輕實踐

“機械工程材料”課程教學主要以理論講解為主，實踐環節較少，缺乏與實際應用場景的結合。學生在學習了大量的理論知識后，往往只是停留在理論上，缺乏實際操作能力。而實際操作能力又是機械工程師的核心競爭力之一，這導致學生在實際工作中遇到問題時無法進行有效的解決。講授理論知識和實踐操作通常是分開進行的，這種做法導致理論和實踐脫節、理論知識易學易忘的問題，同時基礎理論知識多，教學過程中易使學生產生浮躁、厭學心理，不能滿足不同學生的需求和興趣，也無法讓學生獲得更廣泛的材料應用知識和技能，例如在講授材料的熱處理方法時，只從理論上講解熱處理工藝流程、材料生成的組織結構和性能，未能把實際的應用和實踐結合起來，學生對熱處理工藝理解不透徹，后續無法實際應用。因此，學生難以將所學的理論知識和實踐操作相結合，不能真正理解和掌握“機械工程材料”相關的知識和技能。

2.3 教學方法單一落后

黨的二十大報告中指出“培養造就大批德才兼備的高素質人才，是國家和民族長遠發展大計”，新時期對于高素質人才的培養提出了更高標準，要求學生在獲取基礎知識、基本能力的基礎上，提高自主思考問題、解決問題的能力。當前“機械工程材料”課程的教學方法比較單一，主要以傳統的講授方式為主，缺乏互動性和參與性，難以激發學生的學習熱情和主動性。案例分析是一種非常有效的教學方法，可以幫助學生將理論知識與實際問題相結合?！皺C械工程材料”課程在教學中往往缺乏實際案例的引入和分析，導致學生的理論學習難以應用到實際問題的解決中。同時“機械工程材料”課程涉及到許多實際應用的問題，然而，目前教學方法的單一導致實踐環節不足，學生無法真正地了解材料的性能和特點。同時，缺乏多元化的教學方法也使得“機械工程材料”課程教學的效果和質量得不到提升。

3 課程教學內容與方法的改革

3.1 課程內容的優化與更新

為了提高“機械工程材料”課程的教學質量，需要對課程內容進行更新和豐富。立德樹人是新時代高等教育的根本任務，高校不僅要培養專業知識過硬的技術人才，更應注重培養有愛國主義情懷、有民族復興擔當的時代新人。將思政教育融入“機械工程材料”課程教學中，有助于培養全面發展的社會主義建設人才。傳統的“機械工程材料”課程大多是以材料的物理性質、化學性質和機械性質為主要內容進行講授，而新的課程應該將材料的制備、加工、應用和檢測等方面也加入進來，同時將“機械工程材料”與其他學科進行交叉，如材料物理、材料化學、機械設計、工業設計等，讓學生在學習材料的基本概念和性能的同時，了解相關學科的知識和技能。這樣不僅能夠提高學生的實踐能力，還能夠更好地滿足行業對于工程技術人員的需求。對于“機械工程材料”課程的內容更新，還需要緊密結合工程實際，將新材料、新工藝、新技術等內容納入課程中，以便使學生更好地掌握新技術的應用和發展趨勢，在教學中增加國際化的視角，介紹國際前沿的研究成果和應用技術，培養學生的國際化視野和創新意識。同時，對于材料的設計、選擇、優化等方面也應該納入課程中，讓學生更好地掌握材料的應用與研究。

3.2 理論與實踐的有機結合

課程理論是指課程教學內容的基本原則、理念、方法和標準等，是課程教學的理論基礎和指導思想。而教學實踐則是指課程理論在具體的教學活動中的應用和體現，是課程教學的實際操作和檢驗。在傳統的“機械工程材料”課程中，理論教學和實踐教學往往是分開的，學生只能在實驗課程中接觸到材料的實際操作，而在理論課程中只能聽講授老師的講解。這種教學方法存在理論脫離實踐的問題，學生難以理解理論知識的具體應用，無法形成系統的知識結構。因此，“機械工程材料”課程的教學應該注重理論與實踐的有機結合，將理論知識與實際應用相結合，通過案例分析、實際工程項目等方式將材料理論知識與實際應用相結合，從而使學生更好地掌握材料的實際應用。

3.3 多元化的教學方法

除了課程內容的更新與豐富以及理論與實踐的有機結合，“機械工程材料”課程的教學方法也需要進行改革，以更好地培養學生的綜合能力和實際操作能力。當前，“機械工程材料”課程的教學方法主要以傳統的教學模式為主，如板書講解、PPT演示、講解視頻等，缺乏互動性和靈活性，不能滿足學生多元化的學習需求。為此，“機械工程材料”課程教學需要引入多元化的教學方法，包括案例教學、實踐教學和運用現代教育技術等。案例教學是將“機械工程材料”的理論知識與實際案例相結合，通過案例分析和討論，讓學生更深入地理解和掌握知識點，同時增強學生的分析和解決問題的能力，培養學生的實際操作技能和實踐能力。在“機械工程材料”課程教學中，應注重實踐環節的設置，通過課外實踐活動，如實驗、參觀工廠、實地調研等，讓學生在實踐中感受材料的性質和特點，學會運用理論知識解決實際問題，提高學生的實踐能力和動手能力。在課程教學中應充分運用現代教育技術，如智慧教學載體、MOOC慕課、虛擬仿真軟件等，讓學生在視覺、聽覺、觸覺上感受材料的性質和特點，提高學生的學習效果和學習興趣。

4 課程教學評價的改革

“機械工程材料”課程教學評價應該更加科學、全面和多樣化，能夠真實反映學生的學習成果和實踐能力。首先應采用多元化評價方式，除了傳統的考試評價方式，加強教學過程的考核和采用多種評價方式，如課前預習、課后作業、實驗、論文、課堂表現、小組討論等，綜合評價學生的綜合能力和實踐能力，讓評價更加全面和科學。其次應注重評價的實用性，評價應該注重實用性，既要評價學生掌握的理論知識，也要評價學生的實際操作能力和實踐能力，讓學生在評價中真正感受到自己的學習成果和實踐能力。同時要建立良好的反饋機制，教學評價不僅是對學生的評價，也是對教學的反饋，教師應該根據評價結果，及時調整教學內容和教學方法，建立良好的反饋機制，促進教學的改進和提高。

5 課程改革的實施效果評估

課程改革的實施效果評估是衡量教學改革成效的關鍵環節，通過定量或定性的方法來評價教學改革所取得的效果，以便更好地了解改革的成效，發現問題，進一步優化改革措施，促進教學質量的提高。效果評估主要包括評估方法、評估指標、評估結果等方面。評估方法是實施效果評估的基礎和前提，常用的評估方法有問卷調查、學生成績分析、教學觀察和實驗數據分析等。評估指標是評估的重要內容，其選擇應與課程改革的目標和要求相一致，如教學內容、教學方法、教學效果等方面。評估結果是評估改革效果的重要體現，其反映了課程改革的實施效果和存在的問題，為課程改革的完善提供了有效的參考。通過系統深入的實施效果評估發現，改革后教學質量較以往有了明顯的提高，課程的教學內容更加貼合時代發展的需求，教學方式更加多樣化，學生的學習興趣和主動性增強；學生的思維能力、實踐能力、創新能力等方面都得到了明顯的提升。

6 結論

在時代的發展和教育改革的背景下，“機械工程材料”課程教學改革已經勢在必行。本文針對課程教學現狀，結合多年教學經驗，通過優化教學內容，改進教學方式，改革教學評價，可以有效提高學生的學習效果和實踐能力，促進學生綜合素質的提升，為其未來的發展打下堅實基礎。

但是，“機械工程材料”課程教學改革仍面臨著一些挑戰，如學生的學習態度和學習能力參差不齊，教師的教學經驗和素質不夠高，教學資源和設施不足等問題。因此，要進一步加強教學管理，提高教學質量，推動“機械工程材料”課程教學改革走向深入，為培養高素質工程技術人才做出貢獻。

基金項目：四川省2021-2023年高等教育人才培養質量和教學改革項目（JG2021-1071）；四川輕化工大學教學改革研究項目（JG-2117）。

參考文獻：

[1]伍堃.基于“翻轉課堂”的機械工程材料課程教學綜合改革研究[J].廣州化工，2022，50（19）：269-270+291.

[2]范曉杰，許國勝，楊娜，高榆嵐.“機械工程材料”課程思政教學設計與實施[J].科教導刊，2022（24）：88-90.

[3]溝引寧，葉宏，郭非，昌霞.機械工程材料課程思政建設的實踐與探索——以重慶理工大學為例[J].重慶電力高等?？茖W校學報，2022，27（02）：61-64.

[4]李加強，朱剛賢.信息化背景下傳統課程教學革新探索——以機械工程材料課程為例[J].科技視界，2021（36）：86-87.

[5]陳業高，張肖肖，焦欣洋，翟崇琳.“互聯網+”背景下“機械工程材料”課程思政教育探索與建設[J].中國新通信，2021，23（23）：233-234.

[6]鄧想，劉軼，丁海.《機械工程材料》教學改革與創新[J].模具工業，2021，47（11）：83-85.

[7]劉婷玉.基于超星學習通的混合學習模式實踐創新——以機械工程材料課程為例[J].時代汽車，2021（15）：87-88.

[8]胡海霞，劉志衛，袁長頌.基于專創融合思想的機械工程材料課程教學探索[J].黑龍江科學，2021，12（11）：1-3.

[9]李英.任務驅動混合式教學模式的研究與實踐——以《機械工程材料》課程為例[J].北京城市學院學報，2021（01）：35-41.

[10]王鳳云，吳善國，王琳，張俊華.“三合一”視角下“機械工程材料”課程教學改革[J].科教文匯（上旬刊），2020（12）：126-127.

[11]袁秋紅，周國華，廖琳，曾文武，蔡立志.基于SPOC模式的機械工程材料課程線上線下混合式教學體系的構建與實踐[J].宜春學院學報，2022，44（03）：117-122.

[12]尹絢，朱桂丹.論機械工程材料課程線上和線下搭配教學模式[J].創新創業理論研究與實踐，2021，4（13）：37-39.