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1、试论基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设 一 针对“卓越工程师”培养计划提出的教学基本要求 “卓越工程师”培养计划是教育部20XX年推出的一项重大的教育改革试点项目,旨在为培养工科专业本科层次、硕士层次和博士层次学生提出其应达到的知识、能力与素质的专业要求。借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验,创建具有中国特色的工程教育模式,通过教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的
2、多种类型的优秀工程师。 根据“卓越工程师”培养计划的目的要求,结合“卓越工程师”培养计划通用标准、“卓越工程师”培养计划机械行业标准和“卓越工程师”培养计划学校培养标准,针对机械设计制造及其自动化专业学生必修的“机械工程材料”课程提出了相应的教学基本要求,主要是掌握常用工程材料的种类、性能特点、应用,以及材料性能的改进方法;能够针对零、部件的性能要求合理选材。具体内容主要包括: 1.工程材料的分类及特点。 2.金属材料组织和性能控制,包括晶体结构及表达方法、实际金属中的晶体缺陷、组织与性能的关系、
3、金属的结晶过程及其控制、合金的相结构与结晶过程、合金的性能与相图之间的关系、铁碳合金组织与结晶过程分析、合金元素对铁碳合金相图及性能的影响等。 3.塑性变形加工,包括塑性变形的基本形式与原理、冷加工变形对金属组织和性能的影响、冷变形金属在加热过程中组织和性能的变化、热加工变形及其对金属组织和性能的影响等。 4.钢的热处理,包括热处理的基本概念与分类、钢在加热时的组织和性能变化、钢在冷却时的组织和性能变化、钢的退火与正火、钢的淬火与回火、钢的表面热处理、热处理新技术与新工艺等。 5.常用金属材料,包
4、括合金钢、铸铁、铸钢、非铁合金等常用金属材料的成分、组织、热处理工艺、性能及其应用。 6.常用非金属材料,包括工程塑料、常用陶瓷、橡胶、复合材料等。 7.机械零件的失效分析与选材,包括机械零件的服役条件与失效形式分析、机械零件选材的基本原则与步骤、典型机械零件与常用工具的选材过程与实例。 二 课程现状及建设思路 (一)课程现状 “机械工程材料”课程是一门理论性和实践性均较强的课程,既强调知识的综合性、实用性,又强调创新能力、综合分析和解决生产实践问题的能力,这也是“卓越工程师”培养计划所要求的
5、,但现在的教学并没有达到这一目的,存在的主要问题包括: 1.现有课程内容体系是建立在知识的系统性和完整性之上的,在知识点的选择和安排上没有脱离传统的教学理念,新材料、新技术、新工艺方面知识点增加缓慢,所用教材的知识内容体系的创新性不够,没有体现“卓越工程师”培养计划中所要求的“能力”主线,与生产实际要求的课程内容或知识点的编排存在一定的差距。 2.现有课程实验教学内容中验证性实验和演示性实验内容仍然偏多,单个实验项目所涉猎的知识点比较单一,实验中学生对知识点的掌握上只限于几个相对孤立的知识点,学生自
6、己动手和动脑思考的机会仍显不足,缺乏对各知识点之间的相互贯通,无法通过实验悟出材料的成分、组织状态、热处理工艺、力学性能和实际应用之间的内在联系,更无法将所学习的知识点与分析、解决生产实际问题相联系,限制了学生的创新思维和动手能力的培养[2]。 3.在本课程的教学实践中,不但要求学生能够掌握材料的性能、热处理工艺、选用原则和方法,还要求学生能够掌握毛坯成型和加工工艺方法等,学习中虽然有金工实训、生产实习、机械设计课程设计等教学环节相配合,但相互之间没有完全协调一致,特别是没有与生产实践完全融为一体;在
7、实训的内容安排上,对理论教学内容的涵盖面较小,而且没有具体考虑专业的学习内容和学习特点,针对性不明显,无法形成完整的知识应用体系,不是真题真做,与实际生产环节存在一定的差距,基本素质训练不到位。 4.现行的课程教学内容和所使用的教材,虽然积累了一定的前期课程改革和课程建设成果,但在很大程度上仍保留着传统的课程内容体系,又限于课时安排和教学大纲的限制,灵活性不足,缺少学生自主的研究性学习内容和训练环节,加之学生主动学习的积极性不高,使得学习效果不理想,即“能力”的培养方面比较欠缺。 (二)课程建设思路
8、 以“卓越工程师”培养为目标,切实加强课程建设中的“能力”培养,突出与生产实践的紧密融合。主要建设思路如下: 1.根据“机械工程材料”省级课程的建设规划,紧密结合“卓越工程师”培养计划对本课程提出的基本要求,在深入调研的基础上,根据机械类专业学生的就业领域以及课程课时等条件要求,制订出新的教学大纲和实验教学大纲;从“能力”培养出发,合理安排理论教学内容和实验教学内容。 2.根据教学需求不断改革教学方法与教学手段。针对“机械工程材料”课
