基于應用型人才培養模式的金屬學原理教學改革與實踐論文
摘要：圍繞培養應用型人才需要，利用構建課程有機體系、改善教學手段、重視實驗實踐教學、改良課程考核方式，多模式提高應用技能進行教學改革。通過課程改革，使學生既有扎實的理論基礎，又具備深厚的專業技能，達到培養應用型人才的教學目標。
關鍵詞：金屬學原理；教學改革；應用技能
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0153-02
金屬學原理是金屬材料工程專業很重要的一門專業基礎課，該課程以材料物理、化學、力學等課程為基礎，重點研究材料的微觀結構，加熱、冷卻及形變等因素對材料結構的影響。為培養綜合性應用型人才，注重材料及零件的合成制備、生產加工、檢測分析、工藝設計及控制。教育部聯合有關部門和行業學（協）會在2010年6月共同啟動“卓越工程師教育培養計劃”，就是培養一大批高質量的工程技術應用人才，滿足社會發展的需要。金屬學原理是理論與實踐結合較強的課程，結合專業發展的趨勢，許多的院校都在進行課程建設和改革，許多專家學者也提出了一些課程教學方法、教學手段等方面的改革建議。但是，人才的培養目標不同，教學方法也不一樣。從培養應用型人才的角度出發，以提高實踐應用技能為核心，討論課程的教學內容、教學手段、教學措施以及評價考核方法，達到提高教學質量，學以致用的目的。
一、課程教學的現狀及存在問題
金屬學原理共96學時，計6學分，說明該課程的重要地位。許多學校作為課程建設和教學改革的對象，取得了一些成效，但仍然還存在一些問題：
1.理論內容過于分散、概念抽象、知識之間的聯系性差，課程體系需要整合；課程內容陳舊，新的研究成果未能得到及時補充，脫離企業生產需求，導致學生認為學了也沒有用的現象。
2.傳統的教學方法單一，教學效果差，知識被機械地、填鴨式地灌輸給學生，學生感覺學習枯燥無味，其積極性、主動性差，教學手段有待提高。
3.課程的學時分配重理論、輕實踐，實驗實踐環節所占的比重過輕，學生在實驗室試驗及企業進行實踐鍛煉的時間遠遠不夠，學生自己能夠動手的機會很少，學生的應用技能也就很難提高。
二、構建課程有機體系，實現理論知識的緊密結合
金屬學原理共有十一章，知識內容體系復雜，課程章節內容劃分過細，割裂了各個知識點之間的聯系。以金屬材料的組織結構為依據，將課程內容進行整合，劃分為四大模塊。
模塊一，晶體結構理論包括晶體學基礎、晶體中的缺陷、合金晶體結構及固體中的擴散。以原子的排列規律為主線，學習純金屬在理想條件、生產條件以及合金的原子排列方式。
模塊二，金屬凝固理論包括金屬的結晶現象、凝固的熱力學條件、凝固的形核與長大與二元合金的凝固。圍繞晶體的形成過程，學習晶體形成的條件、晶體的形核、長大、二元合金凝固時溶質分布與宏觀鑄錠組織結構。
模塊三，相圖理論包括二元相圖概論，二元勻晶、共晶、包晶及鐵碳相圖，三元相圖表示方法及法則，三元勻晶、共晶相圖。相圖理論是研究組織形成的依據，學習過程中要抓住溫度和成分兩個變化因素，在不同變化條件下獲得不同組織結構，得到不一樣的性能。
模塊四，塑性變形理論包括單晶體、多晶體、合金的塑性變形，變形金屬的回復和再結晶。該模塊主要研究在受外界力和載荷的條件下，晶體結構和組織形貌的變化，以及結構組織對性能的影響。
四個模塊之間既有區別也有聯系，四個模塊分別側重于晶體的基本結構、晶體的形成、由晶體產生的組織形態以及外界條件對晶體結構組織的影響，四個模塊分別闡述了晶體的不同方面的知識。但是，模塊之間又有緊密的聯系，存在著一種層層遞進的關系：模塊一告訴我們晶體是什么；在知道了晶體基本知識的基礎上，我們追溯晶體是怎么形成的；然后，晶體在不同的條件下獲得什么樣的產物，也就是組織；最后研究受到外界條件變化時，晶體結構及組織的變化。
三、豐富教學手段，提高教學質量
教學手段、教學方法是提高教學質量的關鍵因素，再好的素材，要是沒有好的加工方法，也難于做出合格的產品。教學方法是獲得好的教學效果、提高教學質量的鑰匙。但教學方法又因地制宜、因時制宜，不同的教學目標所采用的教學方法也不盡相同。結合學校培養應用型人才的目標，教學過程要重點加強和提高學生的專業實踐技能。
教學方法要多樣化，使用要靈活。目前的教學手段主要是多媒體化、網絡化，能夠通過圖片、視頻等方式讓知識更加形象、生動地呈現給學生；但也造成老師上課過分依賴多媒體，知識的講解缺少過程，而是通過課件直接給出結果，這樣的教學很難讓學生加深對知識的理解和掌握。傳統的教學方式在于強調教學過程，加深學生對知識的理解；現代的多媒體、網絡教學更加能夠生產實踐應用的知識內容通過更加形象、生動的方式傳遞給學生。只有兩者能夠很好地結合，再加上學生的積極參與，才能取得良好的教學效果，保證提高教學質量。
四、增加實驗實踐環節的比重，側重實踐應用教學
實驗教學是提高學生實踐能力，增強學生操作動手能力，分析和解決實際應用問題的重要組成部分。現在學校金屬學課程的實驗教學共有5個環節，僅占10學時，提供給學生動手操作的機會太少。為提高學生的應用技能，將實驗內容的學時調整為20—30學時，加大實踐應用環節的比重。同時，將實驗環節增加至10—15個，在更多的層面上展開實驗教學。另外，對實驗性質進行改革，減少驗證性實驗，增加設計性、綜合性實驗。設計性、綜合性實驗讓學生開動腦筋、積極思考、動手操作，讓學生得到真正的鍛煉，提高應用技能，達到教學的目的。
五、多種應用模式相結合，切實提高專業技能
專業技能是應用型人才培養的核心，為了更好地讓學生進行應用鍛煉，在學校中可以組織學生進行模擬應用操作，同樣也能達到實踐鍛煉的目的。
1.組建微型學習小組，提高學習的主動性。以5—6人為單位，將班級學生分為幾個學習小組，按照正常的課程安排，定期地組織學習活動。微型小組的.學習要以教師給出的課題為指導，在學習了課堂理論的基礎上，讓學生通過查閱文獻資料，了解生產應用，設計工藝方案，掌握檢測分析的方法，論證實施的可行性。
2.加強專業設計，增強專業技能。專業設計主要包括課程設計和畢業設計，教學過程要與專業設計相銜接。專業設計就是理論學習的應用，充分利用所學的知識能夠設計出零件產品，是一個理論與應用相結合的過程。通過專業設計能夠讓學生知道所學的知識是干什么用，怎么去用，從而提高學生學習的興趣。
3.積極參加專業技能大賽，進一步提高應用水平。學校組織學生參加見習熱處理工程師考試和金相技能大賽等，這種全國性的專業技能比賽，可以為同行業之間建立起交流的平臺，增強競爭意識，了解自己在行業領域內所處的位置，為以后的學習提供動力，可以更好地驅使學生進行應用能力的學習和鍛煉。
六、完善考核方式，突出能力考察
傳統的課程考核不能體現學生的專業技能的應用水平，為更好地體現學生的應用技能水平，技能測試應單獨進行，即課程成績=卷面理論成績（50%）+技能成績（30%）+平時成績（20%）。技能成績主要由實驗成績、企業實習成績、課程設計成績三部分組成。與理論成績相比較，技能成績占有較大的比重，作為獨立的考察內容，更能彰顯應用技能的重要性。
七、結論
課程教學改革以應用為中心，通過課程體系的設置、教學方法和手段的改善、實驗實踐教學的重視、多種應用教學模式的結合及考核方式的改進形成一套完整的改革體系。當然，課程教學改革也要結合實際情況，在教學的過程中才能做到有的放矢，在鍛煉學生的應用技能時就更加具有針對性，真正滿足企業的需求，服務地方經濟發展。
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