“机械工程材料”课程改革研究与探索

胡新军　马小燕　李秀兰　陈满骄　田建平

摘 要：“机械工程材料”是机械类学生必学的一门专业基础课程，对培养学生的工程素质和实践能力具有重要作用。本文分析了“机械工程材料”课程教学中存在的问题，提出了教学内容的优化、理论和实践的有机结合和多元化的教学方式等课程教学改革措施，提高了学生的学习兴趣和实践能力。

关键词：机械工程材料 课程改革 教学方式

1 引言

“机械工程材料”课程目标是使学生了解工程材料常见牌号、基本性能，掌握材料基本加工工艺以及材料成分、组织结构、性能之间的关系，为机械零部件设计选材打下基础，对于后续专业知识和技能的掌握具有至关重要的作用。随着社会发展和科学技术的不断进步，传统的“机械工程材料”教学已经不能满足实际需要，课程教学存在着一些问题，如课程内容过于单一、理论与实践脱节等，这不仅限制了学生的学习效果，也影响了课程教学的效果和质量。因此，对于“机械工程材料”课程的教学改革已经迫在眉睫。因此，本论文旨在探讨“机械工程材料”课程改革的必要性与可能性，提出相关的课程改革方案，以期为“机械工程材料”课程的教学质量提升提供一些有益的思路和建议。

2 课程教学研究现状及问题

2.1 教学内容陈旧老化

随着科技进步和社会的不断发展，传统材料在应用中存在弊端和局限性凸显，已无法满足现代机械工程的需求，新型材料不断涌现和应用范围逐渐扩大。在现有的“机械工程材料”课程体系中，很多内容相对陈旧，没有及时更新，与当前的工程实践和市场需求脱节，难以满足学生学习和应用的需求。如目前“机械工程材料”课程的教学内容主要围绕着金属材料的知识进行讲解，对无机材料、高分子材料、复合材料等方面的知识涉及较少，然而在實际的工程应用的新型材料中，大量选用非金属材料，使得学生的学到的知识与实际应用脱钩。课程缺乏新型材料的研究成果和应用案例，新型材料得到广泛的应用，原有“机械工程材料”课程中未更新这些新的研究成果和应用案例，使学生对新型材料的了解和应用认知程度降低。同时理论知识过于抽象，当前的“机械工程材料”课程教学内容以理论知识为主，但这些理论知识大多数过于抽象，与实际应用脱节，无法引导学生掌握实际应用中的问题解决方法。例如，学生学习了大量的材料的力学性质、物理性质和化学性质等理论知识，但却无法应用于实际材料的选择和设计中。这种单一的教学内容不能够满足学生的学习需求，也难以满足现代机械工程的需求。

2.2 重理论轻实践

“机械工程材料”课程教学主要以理论讲解为主，实践环节较少，缺乏与实际应用场景的结合。学生在学习了大量的理论知识后，往往只是停留在理论上，缺乏实际操作能力。而实际操作能力又是机械工程师的核心竞争力之一，这导致学生在实际工作中遇到问题时无法进行有效的解决。讲授理论知识和实践操作通常是分开进行的，这种做法导致理论和实践脱节、理论知识易学易忘的问题，同时基础理论知识多，教学过程中易使学生产生浮躁、厌学心理，不能满足不同学生的需求和兴趣，也无法让学生获得更广泛的材料应用知识和技能，例如在讲授材料的热处理方法时，只从理论上讲解热处理工艺流程、材料生成的组织结构和性能，未能把实际的应用和实践结合起来，学生对热处理工艺理解不透彻，后续无法实际应用。因此，学生难以将所学的理论知识和实践操作相结合，不能真正理解和掌握“机械工程材料”相关的知识和技能。

2.3 教学方法单一落后

党的二十大报告中指出“培养造就大批德才兼备的高素质人才，是国家和民族长远发展大计”，新时期对于高素质人才的培养提出了更高标准，要求学生在获取基础知识、基本能力的基础上，提高自主思考问题、解决问题的能力。当前“机械工程材料”课程的教学方法比较单一，主要以传统的讲授方式为主，缺乏互动性和参与性，难以激发学生的学习热情和主动性。案例分析是一种非常有效的教学方法，可以帮助学生将理论知识与实际问题相结合。“机械工程材料”课程在教学中往往缺乏实际案例的引入和分析，导致学生的理论学习难以应用到实际问题的解决中。同时“机械工程材料”课程涉及到许多实际应用的问题，然而，目前教学方法的单一导致实践环节不足，学生无法真正地了解材料的性能和特点。同时，缺乏多元化的教学方法也使得“机械工程材料”课程教学的效果和质量得不到提升。

3 课程教学内容与方法的改革

3.1 课程内容的优化与更新

为了提高“机械工程材料”课程的教学质量，需要对课程内容进行更新和丰富。立德树人是新时代高等教育的根本任务，高校不仅要培养专业知识过硬的技术人才，更应注重培养有爱国主义情怀、有民族复兴担当的时代新人。将思政教育融入“机械工程材料”课程教学中，有助于培养全面发展的社会主义建设人才。传统的“机械工程材料”课程大多是以材料的物理性质、化学性质和机械性质为主要内容进行讲授，而新的课程应该将材料的制备、加工、应用和检测等方面也加入进来，同时将“机械工程材料”与其他学科进行交叉，如材料物理、材料化学、机械设计、工业设计等，让学生在学习材料的基本概念和性能的同时，了解相关学科的知识和技能。这样不仅能够提高学生的实践能力，还能够更好地满足行业对于工程技术人员的需求。对于“机械工程材料”课程的内容更新，还需要紧密结合工程实际，将新材料、新工艺、新技术等内容纳入课程中，以便使学生更好地掌握新技术的应用和发展趋势，在教学中增加国际化的视角，介绍国际前沿的研究成果和应用技术，培养学生的国际化视野和创新意识。同时，对于材料的设计、选择、优化等方面也应该纳入课程中，让学生更好地掌握材料的应用与研究。

3.2 理论与实践的有机结合

课程理论是指课程教学内容的基本原则、理念、方法和标准等，是课程教学的理论基础和指导思想。而教学实践则是指课程理论在具体的教学活动中的应用和体现，是课程教学的实际操作和检验。在传统的“机械工程材料”课程中，理论教学和实践教学往往是分开的，学生只能在实验课程中接触到材料的实际操作，而在理论课程中只能听讲授老师的讲解。这种教学方法存在理论脱离实践的问题，学生难以理解理论知识的具体应用，无法形成系统的知识结构。因此，“机械工程材料”课程的教学应该注重理论与实践的有机结合，将理论知识与实际应用相结合，通过案例分析、实际工程项目等方式将材料理论知识与实际应用相结合，从而使学生更好地掌握材料的实际应用。

3.3 多元化的教学方法

除了课程内容的更新与丰富以及理论与实践的有机结合，“机械工程材料”课程的教学方法也需要进行改革，以更好地培养学生的综合能力和实际操作能力。当前，“机械工程材料”课程的教学方法主要以传统的教学模式为主，如板书讲解、PPT演示、讲解视频等，缺乏互动性和灵活性，不能满足学生多元化的学习需求。为此，“机械工程材料”课程教学需要引入多元化的教学方法，包括案例教学、实践教学和运用现代教育技术等。案例教学是将“机械工程材料”的理论知识与实际案例相结合，通过案例分析和讨论，让学生更深入地理解和掌握知识点，同时增强学生的分析和解决问题的能力，培养学生的实际操作技能和实践能力。在“机械工程材料”课程教学中，应注重实践环节的设置，通过课外实践活动，如实验、参观工厂、实地调研等，让学生在实践中感受材料的性质和特点，学会运用理论知识解决实际问题，提高学生的实践能力和动手能力。在课程教学中应充分运用现代教育技术，如智慧教学载体、MOOC慕课、虚拟仿真软件等，让学生在视觉、听觉、触觉上感受材料的性质和特点，提高学生的学习效果和学习兴趣。

4 课程教学评价的改革

“机械工程材料”课程教学评价应该更加科学、全面和多样化，能够真实反映学生的学习成果和实践能力。首先应采用多元化评价方式，除了传统的考试评价方式，加强教学过程的考核和采用多种评价方式，如课前预习、课后作业、实验、论文、课堂表现、小组讨论等，综合评价学生的综合能力和实践能力，让评价更加全面和科学。其次应注重评价的实用性，评价应该注重实用性，既要评价学生掌握的理论知识，也要评价学生的实际操作能力和实践能力，让学生在评价中真正感受到自己的学习成果和实践能力。同时要建立良好的反馈机制，教学评价不仅是对学生的评价，也是对教学的反馈，教师应该根据评价结果，及时调整教学内容和教学方法，建立良好的反馈机制，促进教学的改进和提高。

5 课程改革的实施效果评估

课程改革的实施效果评估是衡量教学改革成效的关键环节，通过定量或定性的方法来评价教学改革所取得的效果，以便更好地了解改革的成效，发现问题，进一步优化改革措施，促进教学质量的提高。效果评估主要包括评估方法、评估指标、评估结果等方面。评估方法是实施效果评估的基础和前提，常用的评估方法有问卷调查、学生成绩分析、教学观察和实验数据分析等。评估指标是评估的重要内容，其选择应与课程改革的目标和要求相一致，如教学内容、教学方法、教学效果等方面。评估结果是评估改革效果的重要体现，其反映了课程改革的实施效果和存在的问题，为课程改革的完善提供了有效的参考。通过系统深入的实施效果评估发现，改革后教学质量较以往有了明显的提高，课程的教学内容更加贴合时代发展的需求，教学方式更加多样化，学生的学习兴趣和主动性增强；学生的思维能力、实践能力、创新能力等方面都得到了明显的提升。

6 结论

在时代的发展和教育改革的背景下，“机械工程材料”课程教学改革已经势在必行。本文针对课程教学现状，结合多年教学经验，通过优化教学内容，改进教学方式，改革教学评价，可以有效提高学生的学习效果和实践能力，促进学生综合素质的提升，为其未来的发展打下坚实基础。

但是，“机械工程材料”课程教学改革仍面临着一些挑战，如学生的学习态度和学习能力参差不齐，教师的教学经验和素质不够高，教学资源和设施不足等问题。因此，要进一步加强教学管理，提高教学质量，推动“机械工程材料”课程教学改革走向深入，为培养高素质工程技术人才做出贡献。

基金项目：四川省2021-2023年高等教育人才培养质量和教学改革项目（JG2021-1071）；四川轻化工大学教学改革研究项目（JG-2117）。

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