基于应用型人才培养模式的金属学原理教学改革与实践论文
摘要：围绕培养应用型人才需要，利用构建课程有机体系、改善教学手段、重视实验实践教学、改良课程考核方式，多模式提高应用技能进行教学改革。通过课程改革，使学生既有扎实的理论基础，又具备深厚的专业技能，达到培养应用型人才的教学目标。
关键词：金属学原理；教学改革；应用技能
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）12-0153-02
金属学原理是金属材料工程专业很重要的一门专业基础课，该课程以材料物理、化学、力学等课程为基础，重点研究材料的微观结构，加热、冷却及形变等因素对材料结构的影响。为培养综合性应用型人才，注重材料及零件的合成制备、生产加工、检测分析、工艺设计及控制。教育部联合有关部门和行业学（协）会在2010年6月共同启动“卓越工程师教育培养计划”，就是培养一大批高质量的工程技术应用人才，满足社会发展的需要。金属学原理是理论与实践结合较强的课程，结合专业发展的趋势，许多的院校都在进行课程建设和改革，许多专家学者也提出了一些课程教学方法、教学手段等方面的改革建议。但是，人才的培养目标不同，教学方法也不一样。从培养应用型人才的角度出发，以提高实践应用技能为核心，讨论课程的教学内容、教学手段、教学措施以及评价考核方法，达到提高教学质量，学以致用的目的。
一、课程教学的现状及存在问题
金属学原理共96学时，计6学分，说明该课程的重要地位。许多学校作为课程建设和教学改革的对象，取得了一些成效，但仍然还存在一些问题：
1.理论内容过于分散、概念抽象、知识之间的联系性差，课程体系需要整合；课程内容陈旧，新的研究成果未能得到及时补充，脱离企业生产需求，导致学生认为学了也没有用的现象。
2.传统的教学方法单一，教学效果差，知识被机械地、填鸭式地灌输给学生，学生感觉学习枯燥无味，其积极性、主动性差，教学手段有待提高。
3.课程的学时分配重理论、轻实践，实验实践环节所占的比重过轻，学生在实验室试验及企业进行实践锻炼的时间远远不够，学生自己能够动手的机会很少，学生的应用技能也就很难提高。
二、构建课程有机体系，实现理论知识的紧密结合
金属学原理共有十一章，知识内容体系复杂，课程章节内容划分过细，割裂了各个知识点之间的联系。以金属材料的组织结构为依据，将课程内容进行整合，划分为四大模块。
模块一，晶体结构理论包括晶体学基础、晶体中的缺陷、合金晶体结构及固体中的扩散。以原子的排列规律为主线，学习纯金属在理想条件、生产条件以及合金的原子排列方式。
模块二，金属凝固理论包括金属的结晶现象、凝固的热力学条件、凝固的形核与长大与二元合金的凝固。围绕晶体的形成过程，学习晶体形成的条件、晶体的形核、长大、二元合金凝固時溶质分布与宏观铸锭组织结构。
模块三，相图理论包括二元相图概论，二元匀晶、共晶、包晶及铁碳相图，三元相图表示方法及法则，三元匀晶、共晶相图。相图理论是研究组织形成的依据，学习过程中要抓住温度和成分两个变化因素，在不同变化条件下获得不同组织结构，得到不一样的性能。
模块四，塑性变形理论包括单晶体、多晶体、合金的塑性变形，变形金属的回复和再结晶。该模块主要研究在受外界力和载荷的条件下，晶体结构和组织形貌的变化，以及结构组织对性能的影响。
四个模块之间既有区别也有联系，四个模块分别侧重于晶体的基本结构、晶体的形成、由晶体产生的组织形态以及外界条件对晶体结构组织的影响，四个模块分别阐述了晶体的不同方面的知识。但是，模块之间又有紧密的联系，存在着一种层层递进的关系：模块一告诉我们晶体是什么；在知道了晶体基本知识的基础上，我们追溯晶体是怎么形成的；然后，晶体在不同的条件下获得什么样的产物，也就是组织；最后研究受到外界条件变化时，晶体结构及组织的变化。
三、丰富教学手段，提高教学质量
教学手段、教学方法是提高教学质量的关键因素，再好的素材，要是没有好的加工方法，也难于做出合格的产品。教学方法是获得好的教学效果、提高教学质量的钥匙。但教学方法又因地制宜、因时制宜，不同的教学目标所采用的教学方法也不尽相同。结合学校培养应用型人才的目标，教学过程要重点加强和提高学生的专业实践技能。
教学方法要多样化，使用要灵活。目前的教学手段主要是多媒体化、网络化，能够通过图片、视频等方式让知识更加形象、生动地呈现给学生；但也造成老师上课过分依赖多媒体，知识的讲解缺少过程，而是通过课件直接给出结果，这样的教学很难让学生加深对知识的理解和掌握。传统的教学方式在于强调教学过程，加深学生对知识的理解；现代的多媒体、网络教学更加能够生产实践应用的知识内容通过更加形象、生动的方式传递给学生。只有两者能够很好地结合，再加上学生的积极参与，才能取得良好的教学效果，保证提高教学质量。
四、增加实验实践环节的比重，侧重实践应用教学
实验教学是提高学生实践能力，增强学生操作动手能力，分析和解决实际应用问题的重要组成部分。现在学校金属学课程的实验教学共有5个环节，仅占10学时，提供给学生动手操作的机会太少。为提高学生的应用技能，将实验内容的学时调整为20—30学时，加大实践应用环节的比重。同时，将实验环节增加至10—15个，在更多的层面上展开实验教学。另外，对实验性质进行改革，减少验证性实验，增加设计性、综合性实验。设计性、综合性实验让学生开动脑筋、积极思考、动手操作，让学生得到真正的锻炼，提高应用技能，达到教学的目的。
五、多种应用模式相结合，切实提高专业技能
专业技能是应用型人才培养的核心，为了更好地让学生进行应用锻炼，在学校中可以组织学生进行模拟应用操作，同样也能达到实践锻炼的目的。
1.组建微型学习小组，提高学习的主动性。以5—6人为单位，将班级学生分为几个学习小组，按照正常的课程安排，定期地组织学习活动。微型小组的.学习要以教师给出的课题为指导，在学习了课堂理论的基础上，让学生通过查阅文献资料，了解生产应用，设计工艺方案，掌握检测分析的方法，论证实施的可行性。
2.加强专业设计，增强专业技能。专业设计主要包括课程设计和毕业设计，教学过程要与专业设计相衔接。专业设计就是理论学习的应用，充分利用所学的知识能够设计出零件产品，是一个理论与应用相结合的过程。通过专业设计能够让学生知道所学的知识是干什么用，怎么去用，从而提高学生学习的兴趣。
3.积极参加专业技能大赛，进一步提高应用水平。学校组织学生参加见习热处理工程师考试和金相技能大赛等，这种全国性的专业技能比赛，可以为同行业之间建立起交流的平台，增强竞争意识，了解自己在行业领域内所处的位置，为以后的学习提供动力，可以更好地驱使学生进行应用能力的学习和锻炼。
六、完善考核方式，突出能力考察
传统的课程考核不能体现学生的专业技能的应用水平，为更好地体现学生的应用技能水平，技能测试应单独进行，即课程成绩=卷面理论成绩（50%）+技能成绩（30%）+平时成绩（20%）。技能成绩主要由实验成绩、企业实习成绩、课程设计成绩三部分组成。与理论成绩相比较，技能成绩占有较大的比重，作为独立的考察內容，更能彰显应用技能的重要性。
七、结论
课程教学改革以应用为中心，通过课程体系的设置、教学方法和手段的改善、实验实践教学的重视、多种应用教学模式的结合及考核方式的改进形成一套完整的改革体系。当然，课程教学改革也要结合实际情况，在教学的过程中才能做到有的放矢，在锻炼学生的应用技能时就更加具有针对性，真正满足企业的需求，服务地方经济发展。
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