材料表面工程技術(shù)教學(xué)改革探索
表面工程技術(shù)是材料類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,針對(duì)傳統(tǒng)授課中存在的問題,結(jié)合地方高校的實(shí)際情況,通過加強(qiáng)專業(yè)認(rèn)知教育,合理制定培養(yǎng)方案,更新教學(xué)模式,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)和師資隊(duì)伍建設(shè)等途徑,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培養(yǎng)興趣,提高了該課程的授課效果。下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
【內(nèi)容摘要】材料表面工程是一門正在迅速發(fā)展的綜合性邊緣交叉學(xué)科。本文從《材料表面工程技術(shù)》課程理論教學(xué)與所在學(xué)校辦學(xué)特色、教師科研、實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合等方面，對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、加深其對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)其綜合能力，為畢業(yè)后從事表面工程相關(guān)領(lǐng)域的工作打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】材料表面工程技術(shù);教學(xué)改革;辦學(xué)特色;教學(xué)與科研;實(shí)踐教學(xué)
一、引言
材料表面工程是一門廣博精深且極具實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的基礎(chǔ)技術(shù)，也是一門新興的邊緣交叉學(xué)科。近幾十年來，人們通過對(duì)傳統(tǒng)表面技術(shù)進(jìn)行一系列的改進(jìn)、復(fù)合及創(chuàng)新，開發(fā)出大量的先進(jìn)表面技術(shù)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域乃至日常生活中發(fā)揮了重大的作用[1，2]�！恫牧媳砻婀こ碳夹g(shù)》是江蘇科技大學(xué)材料學(xué)院各本科專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程主要講解與材料表面相關(guān)的基本概念和重要理論，闡述現(xiàn)代表面技術(shù)的形成、分類及內(nèi)容，介紹一些典型表面技術(shù)的基本原理、主要設(shè)備、技術(shù)路線、工藝實(shí)施、分析檢驗(yàn)和具體應(yīng)用等內(nèi)容。通過該課程的學(xué)習(xí)，初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用表面技術(shù)分析、解決實(shí)際工程問題的能力。針對(duì)本課程涉及范圍廣、內(nèi)容繁雜、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)施過程中，為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，加深其對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)其綜合素質(zhì)，在傳授基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，嘗試將所在學(xué)校的辦學(xué)特色、教師的科研工作、實(shí)踐教學(xué)等與理論教學(xué)相結(jié)合，對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行了改革。
二、理論教學(xué)與學(xué)校特色相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
江蘇科技大學(xué)是一所以船舶、海洋為鮮明特色的高等學(xué)校。學(xué)校先后與中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司、中國船舶重工集團(tuán)公司、中國艦船研究院、江南造船集團(tuán)公司等單位建立了全面合作關(guān)系，是中國船舶工業(yè)最重要的優(yōu)秀人才培養(yǎng)基地之一�！恫牧媳砻婀こ碳夹g(shù)》課程涉及的相關(guān)表面處理技術(shù)，是船舶與海洋領(lǐng)域腐蝕與防護(hù)不可或缺的重要組成部分。因此，為了讓學(xué)生意識(shí)到學(xué)習(xí)本課程的重要性，在理論教學(xué)過程中，要適時(shí)地結(jié)合學(xué)校特色，加入相關(guān)內(nèi)容。例如，在講到表面凃敷技術(shù)之一的涂裝時(shí)，對(duì)該技術(shù)在船舶行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，講解了船舶上常用的純酚醛樹脂涂料的組成，制備，耐水性、耐化學(xué)腐蝕性、耐候性等優(yōu)異性能及其施工等等。再比如講到熱噴涂技術(shù)時(shí)，以等離子噴涂涂層在海上自升式鉆井平臺(tái)液壓活塞桿上的應(yīng)用為例，講述如何根據(jù)實(shí)際工況選擇涂層材料及噴涂方法，如何根據(jù)涂層性能要求制定合理的噴涂工藝，以及如何對(duì)所制備涂層進(jìn)行后續(xù)處理和耐蝕、耐磨性能測試等。通過理論教學(xué)與學(xué)校的船海特色相結(jié)合，使學(xué)生了解了所學(xué)知識(shí)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，從而使其意識(shí)到學(xué)有所用，這對(duì)于激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣、提高其學(xué)習(xí)積極性起到了事半功倍的效果。
三、理論教學(xué)與教師科研相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解
3.1對(duì)于教學(xué)科研崗位的高校教師來說，理論教學(xué)與科學(xué)研究是相互促進(jìn)、密不可分的[3]。一是理論教學(xué)是科學(xué)研究的基礎(chǔ)，沒有堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)作指導(dǎo)，科學(xué)研究便不能順利地開展;二是作為新興的邊緣交叉學(xué)科，表面技術(shù)的`發(fā)展極為迅速，而所用教材內(nèi)容的更新則相對(duì)滯后，很多新理論、新技術(shù)、新設(shè)備和新成果不能及時(shí)地添加到教材中。而通過科學(xué)研究，可以更深入地了解本領(lǐng)域的最新進(jìn)展，從而對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新與調(diào)整，三是起到促進(jìn)教學(xué)的作用。因此，在課程授課過程中，應(yīng)將理論教學(xué)與本人的科學(xué)研究工作緊密地聯(lián)系到一起，主要從以下三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。
3.2一是在講解各種表面技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，要重點(diǎn)介紹其研究熱點(diǎn)及科研動(dòng)態(tài)。例如，在講授熱噴涂技術(shù)時(shí)，在對(duì)該技術(shù)的原理、特點(diǎn)、工藝過程、研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹后，結(jié)合近兩年的國際熱噴涂大會(huì)，向?qū)W生介紹了國內(nèi)外熱噴涂領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，包括先進(jìn)噴涂方法———懸浮液等離子噴涂技術(shù)的開發(fā)、涂層的熱門應(yīng)用領(lǐng)域———航空航天熱障涂層等。此外，要及時(shí)跟蹤表面技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)，及時(shí)更新研究熱點(diǎn)，以使學(xué)生更好地掌握本領(lǐng)域的科研動(dòng)向，拓寬視野。二是在理論授課過程中，為使學(xué)生更好地領(lǐng)悟所學(xué)內(nèi)容，涉及到的案例盡可能從科研課題中選擇。
3.3例如，在輕合金的微弧氧化技術(shù)講解過程中，以本學(xué)院腐蝕與防護(hù)專業(yè)老師的科研項(xiàng)目為例，介紹鋁合金的微弧氧化機(jī)理、工藝特點(diǎn)、所制備膜層的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用領(lǐng)域。又如，在講述化學(xué)鍍相關(guān)章節(jié)時(shí)，以在科研過程中采用化學(xué)鍍鎳對(duì)陶瓷涂層表面進(jìn)行保護(hù)的案例，對(duì)鍍液體系的選擇、鍍液的配制、化學(xué)鍍的工藝過程等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的介紹。綜上，選擇自己或者身邊老師科研中的案例，會(huì)因熟悉案例內(nèi)容而使講解更加詳實(shí)、生動(dòng)，會(huì)讓學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。三是讓學(xué)生介入到教師的科研工作中，培養(yǎng)其科研能力。積極鼓勵(lì)對(duì)本課程感興趣的學(xué)生，尤其是準(zhǔn)備讀研究生的學(xué)生參與到老師的科研項(xiàng)目中。通過相關(guān)儀器設(shè)備的操作，試樣的制備、分析與測試，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理與分析等過程，不但能提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力，而且使其對(duì)科學(xué)研究的基本過程有了更為全面的了解，從而為其將來讀研期間的課題研究打下良好的基礎(chǔ)。
四、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力
4.1近年來，為滿足產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型需要，相關(guān)企業(yè)對(duì)人才的需求逐漸轉(zhuǎn)向具備綜合實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才[4]。因此，對(duì)于高等學(xué)校來說，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力勢(shì)在必行[5]。迄今，材料表面工程技術(shù)在石油化工、能源、汽車、航空航天等工業(yè)部門的應(yīng)用日趨廣泛[6]。因此，《材料表面工程技術(shù)》是一門直接面向工業(yè)應(yīng)用的課程，除了具有一定的理論性，更具有較強(qiáng)的專業(yè)性和實(shí)踐性。對(duì)于此類與工業(yè)應(yīng)用密切相關(guān)的技術(shù)，僅僅靠理論講解，很難使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生直觀認(rèn)識(shí)，不利于培養(yǎng)其運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而難以滿足企業(yè)對(duì)人才能力的需求。
4.2因此，開設(shè)本課程相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)尤為重要�；谳^齊全的表面技術(shù)硬件設(shè)施，如激光熔覆、堆焊、等離子噴涂、物理氣相沉積、微弧氧化等新型實(shí)驗(yàn)設(shè)備，江蘇科技大學(xué)為該課程的實(shí)踐教學(xué)提供了許多可操作的平臺(tái)，如開放選修實(shí)驗(yàn)、本科創(chuàng)新計(jì)劃等。每學(xué)期開學(xué)初，學(xué)校都會(huì)組織教師申報(bào)開放選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。獲批的項(xiàng)目中，有相當(dāng)一部分為表面技術(shù)相關(guān)的課題。本科創(chuàng)新計(jì)劃，是本課程另一個(gè)重要的實(shí)踐平臺(tái)。學(xué)校每年年初組織面向本科生的創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)指導(dǎo)教師的部分科研課題。在創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)施過程中，始終以學(xué)生作為項(xiàng)目主持人和實(shí)施主體，進(jìn)行相關(guān)資料的檢索與搜集、實(shí)驗(yàn)方案的制定、試樣的制備及測試，最后通過撰寫科技論文或申請(qǐng)專利的方式進(jìn)行結(jié)題驗(yàn)收。在整個(gè)過程中，指導(dǎo)教師只需提出研究目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法創(chuàng)新，做好安全培訓(xùn)及實(shí)驗(yàn)進(jìn)度跟蹤。通過本科創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目的開展，不但使學(xué)生熟悉了科研工作的基本環(huán)節(jié)，提高了其從事科學(xué)研究的能力，更為重要的是，其創(chuàng)新能力得到了顯著的提升。
五、結(jié)語
本文從《材料表面工程技術(shù)》的理論教學(xué)與學(xué)校辦學(xué)特色、教師科研課題、實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合方面，對(duì)該課程進(jìn)行了教學(xué)改革。通過理論教學(xué)與學(xué)校特色相結(jié)合，使學(xué)生了解了所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，激發(fā)了其學(xué)習(xí)興趣，提高了其學(xué)習(xí)積極性;通過理論教學(xué)與教師科研相結(jié)合，加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)了其科研能力;通過理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，不但提高了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，而且加強(qiáng)了其分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了其創(chuàng)新能力。
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