材料类专业选修课课堂教学论文

摘要：《先进制造技术》具有理论性、学术性强，涉及的学科范围广，实践性较差的特点，采用传统的教学方式很难达到预期的教学目的。针对这一状况，笔者在实践过程中，探索采用老师引导，学生自学、自讲和自评的方式进行该课程的教学。结果发现，这一教学模式不但培养了学生的学习兴趣与积极性，获得良好的教学效果，还锻炼了他们收集信息和处理信息的能力。下面是小编精心推荐的《材料类专业选修课课堂教学论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

材料类专业选修课课堂教学论文 篇1：

新工科建设背景下材料类专业选修课的教学改革思考

摘要：新工科建设对于提升我国高等院校人才培养质量具有重要意义。本文针对材料类专业高年级本科生的学习特点，深入分析了专业选修课教学在新工科背景下面临的主要挑战。在课堂教学实践中，以培养学生的创新思维与工程实践能力为目标，提出教学设计中的关键问题与教學方法的实施技巧，调动信息化手段激发学生的学习积极性，增设实践环节培养学生的工程思维，提高学生利用专业选修课知识解决实际工程问题的能力。

关键词：新工科；材料类专业；专业选修课；教学改革

引言

“互联网+”“中国制造2025”等国家重大发展战略为新工科建设指明了方向，促使高校工程教育与产业发展形成了更加紧密的联系。在工科专业的课程体系中，专业选修课是落实工程教育改革的重要阵地。这些课程以学生兴趣为导向，旨在拓宽学生的知识面，培养学生的创新思维，提高学生分析问题、解决问题的能力。材料类专业选修课的开设不仅适应国家经济社会的发展要求，而且满足学生未来从事材料工程实践或材料科学研究的需要。然而，受到学分比重、课时数、考核方式等因素影响，很多学生对专业选修课的重视程度远低于专业必修课，此外，部分选修课存在教学内容陈旧、授课方式单一、与产业发展脱节等问题。由于这些问题得不到很好地解决，专业选修课逐渐成为高等院校材料类专业课程体系中的薄弱环节。笔者近年来承担了《聚合物流变学》《材料改性技术》《先进陶瓷材料》《搪瓷工艺学》等专业选修课的教学工作，通过研究本专业高年级学生的学习特点，深刻体会到开展课堂教学改革的必要性，进而对教学内容、教学方法、教学环节的设计进行了深入的探索与改进。

一、材料类专业高年级本科生的学习状态

高等院校材料类专业通常在本科第三、第四学年集中开设专业选修课，处于这一阶段的学生已经学过《高等数学》、《大学物理》等公共基础课和《材料科学基础》等专业基础课，不仅积累了一些自然科学、工程技术与专业理论方面的知识，还培养了一定的逻辑思维能力。此外，随着信息技术的迅猛发展，学生获取知识的渠道不断拓宽，加之他们处于思想活跃的年龄阶段，对新生事物、前沿科技经常表现出浓厚的兴趣。许多学生不了解专业选修课在知识储备与能力培养方面的重要作用，认为选修课属于考查课，随便“混一下”就能获得学分，因此会利用选修课的时间完成必修课的作业，抑或看考研复习书籍，个别学生自律性较差，上课时注意力不集中，甚至存在玩手机、打瞌睡、逃课等现象，学习效果大打折扣。

二、材料类专业选修课教学存在的问题

随着工程教育的改革与发展，材料类专业选修课教学中的一些矛盾和问题也日益凸显出来：

1.课程设置与产业发展水平脱节。信息、能源、装备制造等行业的技术变革推动着新材料产业的跨越式发展。这种发展格局要求专业人才的知识结构不断更新，以适应技术升级与产业转型的需求。然而，专业培养方案是在学生入学前制订完成的，而学生要经过2～3年才进入专业选修课的学习阶段，此时，有些课程已经脱离产业热点，仍在关注传统的、落后的行业技术，与产业发展水平严重脱节。

2.教学内容与培养目标衔接不紧密。材料类专业是典型的工科专业，主要培养学生利用材料科学与工程领域的理论知识解决工程技术问题的能力。由于专业选修课学时较短（通常不超过32学时），教师必须对教学内容进行精心的选择和设计。然而，有些教师在授课时不能准确把握专业选修课的课程目标，选取的教学内容要么理论枯燥、晦涩难懂；要么陈旧过时、偏离实际。学生从这类课程中难以学到与产业发展相适应的知识和技能，使得专业选修课对人才培养的贡献度显著降低。

3.教学模式难以激发学生学习积极性。受到课程覆盖面大、课时数少等因素的影响，教师对于专业选修课进行改革的积极性不强，授课时大多采用传统的灌输式教学，只重视将知识传授给学生，忽视培养学生自主探索知识的能力。

三、改善课堂教学效果的对策

近年来，笔者开展了针对材料类专业选修课的教学改革，积累了一些教学研究成果，并多次在省级高校教师课堂教学和信息化教学竞赛中获奖，结合教学实践中积累的经验，对于改善教学效果提出以下几点对策：

1.不断完善课程设置。首先，在制定培养方案时要将专业选修课提升到与专业必修课同等重要的地位，基于新工科思维优化课程结构，充分评估所开课程与产业发展的关联，提高工程教育课程在专业选修课的比重，在课时允许的情况下，适当增加实践教学环节。其次，学校要健全和完善专业选修课的教学安排、课程考核与教学评价机制，鼓励专业选修课教师开展教学改革，让教师在教学方式、授课地点和考核方式等方面掌握一定的自主权，便于开展课堂研讨、课外实践、研究报告等多样化教学模式，彰显专业选修课巩固专业理论，扩展专业视野，培养创新思维及工程应用能力的教学功能。

2.及时更新教学内容。就教学内容的框架来说，专业选修课与专业必修课一样，必须遵循教学大纲的规划。尽管如此，专业选修课教师对于课程知识点的把握具有较大的灵活性，可以教材为基础，但不局限于教材，应该瞄准学生志趣，面向学科与产业发展前沿，围绕产业链环节所涉及的知识体系规划教学内容。将专业理论与工程技术应用有机结合，及时补充学科领域最新的技术成果，提升学生的国际视野。此外，专业选修课的教学内容还要体现新工科的“跨界性”特征，介绍材料科学在信息、能源、环保、生物医学、航空航天等领域的应用成果，这就要求教师具有更广博的知识面，了解本学科边缘和交叉学科的工程技术，并且能利用自己的科研成果反哺教学，让学生在更深层次和更高水平上理解教学内容。

3.科学设计教学过程。专业选修课教师可以从以下几方面对教学过程进行设计和规划：（1）清晰梳理课程脉络，使学生了解课程的系统结构和主要内容，从宽泛的信息中把握课程要点；（2）生动呈现教学内容，充分利用视频、音频、动画和图像等多媒体形式，将抽象的基础理论和陌生的技术工艺更加直观地呈现给学生，化解学生的学习难点，激发学生的学习兴趣；（3）适度增设实践环节，充分利用学科专业的实验平台，将部分教学工作从课堂转移到实验室中完成，在实践锻炼中培养学生的工程思维能力。笔者在讲授《聚合物流变学》课程第四章“流变测量学”时，设计了“聚丙烯的剪切粘度测试”专题实验，不仅让学生掌握了毛细管流变仪的工作原理和操作方法，也加深了对“影响剪切粘度的因素”等知识的理解；（4）客观考核学生成绩，加大平时成绩占总成绩的比重，以到课率、课堂研讨、研究论文、大作业、实验报告等作为成绩评定依据，促使学生增加日常学习的精力投入，彻底改变“平时上课散漫、考前集中突击”的不良学习习惯。

结语

在新工科建设背景下开展高等学校材料类专业选修课教学改革，对于学生拓展知识面，了解产业现状和学科前沿，增强工程应用能力具有重要意义，将为培养服务于新材料、新能源等国家战略性新兴产业的工科人才提供有力支撑。

参考文献：

[1]吴光远，林茂海，李效周.新工科背景下印刷工程专业人才培养建设研究[J].高教学刊，2018，（2）：164-166.

[2]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017，（3）：20-26.

[3]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017，（2）：26-35.

[4]周开发，曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式研究[J].重庆高教研究，2017，（3）：22-35.

[5]李金华，张德强.机械工程专业选修课现状及应对策略[J].中国冶金教育，2012，（1）：43-45.

[6]卫绍元，佟绍成，吕义.高校专业选修课改革的探索与实践[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2012，（2）：52-53.

作者：刘鹏 杨现锋 叶昌 李海斌 陈曙光

材料类专业选修课课堂教学论文 篇2：

《先进制造技术》课程的教学模式探讨

摘 要：《先进制造技术》具有理论性、学术性强，涉及的学科范围广，实践性较差的特点，采用传统的教学方式很难达到预期的教学目的。针对这一状况，笔者在实践过程中，探索采用老师引导，学生自学、自讲和自评的方式进行该课程的教学。结果发现，这一教学模式不但培养了学生的学习兴趣与积极性，获得良好的教学效果，还锻炼了他们收集信息和处理信息的能力。

关键词：高等教育 教学改革 先进制造技术

《先进制造技术》课程是我校近两年来新开的一门机械类专业选修课程，教学对象是我院大四学生。开课的主旨思想是通过介绍先进制造技术的各项关键技术的内涵、特征、技术发展前沿和关键技术等，使学生了解和掌握先进制造技术的各种新思想、新方法、新技术，了解本学科发展的前沿状况，拓展学生的知识面，使学生适应由传统制造业的设计思想和制造方式向先进制造业的设计思想和制造方式转变，并能在今后工作岗位上加强先进制造技术的应用，适应社会生产发展的需要。课程的目的在于使学生能在总体上了解先进制造技术的基本内容及其在提高国民经济发展水平方面的巨大潜力，从而去影响和推动相关人员共同奋斗，不断地推广先进制造技术，并在实践中勇于提高和创新，不断地提高我国的机械制造技术水平，以增强国力和世界市场的竞争能力。

1 课程特点

1.1 《先进制造技术》的课程特点

先进制造是由多学科高新技术集成的制造工程科学，它以制造工艺技术为核心，体现制造过程的物理本质，是先进制造的使能技术，围绕制造的物理本质，综合了高新技术的辅助技术群，如过程控制、柔性制造系统（含组织由于调度）、并行工程、全面质量管理、虚拟企业及企业联盟，先进制造的终极目的是满足顾客提出的要求。

因此，《先进制造技术》课程不但具有多学科交叉性，更具有科研前沿性。传统制造技术或工艺类课程，不但可以列举出很多应用实例，还可以带学生到生产现场实习，通过感官体验来加深印象；而《先进制造技术》，主要介绍的是一种大制造概念，引领未来制造业的具有创新性的制造理念，比如可持续制造、绿色制造、人文制造、生物制造等，它更多的是提出一种理念，而这种理念是目前制造行业的发展方向，因此，很难找到与此相符合的生产实例。再比如，虚拟制造技术与网络制造，他们是目前制造行业科研的热点课题，但具体的实际应用或生产，却很难体现。

针对《先进制造技术》课程的这些交叉性、前沿性、学术性的特点，在教学过程中，如何选择合适的教学方式或实践方式，使学生在较短的时间内了解这些大制造概念下的先进制造工艺、先进制造模式以及未来先进制造理念，是我们老师应该重点思考的问题。

1.2 教学对象的特点

本课程是机械类专业的专业选修课程，教学对象是大四上学期的本科生。对于本科生，大四第一学期是最繁忙和迷茫的时期。在这一时期，少部分学生准备考研，学习时间的安排也一切以考研科目为重。大部分学生要找工作，而大四第一学期也是各种招聘会、公务员考试、各种职业资格考试最多的学期，所以，学生们很少有时间或把兴趣放在专业选修课程上。更多的关注是拿到专业选修课程要求的学分。

因此，教学对象的实际情况也提高了对教师的要求，教师不但要知识讲清楚，更要提高学生们的兴趣，在有限的教学时间内达到事半功倍的效果。

2 教学改革实践的尝试

2.1 备课

《先进制造技术》的课程特点以及学生自身的实际情况，就要求老师在进行备课的时候不能仅仅关注课程的知识点，而更多的结合目前制造业的实际以及学生就业或进一步深造的心理，从《先进制造技术》课程所涉及到的行业发展高度，对学生的就业做指导。

例如，在《先进制造技术》课程加工域活动中的“快速原型技术”部分，该部分主要介绍与传统的“减量制造概念”相对的“增量制造概念”。就课程内容本身来说，虽然是研究热点，但在实际生产中很难遇到。而三维模型与快速原型设备之间的接口程序却与目前机械制造行业的数控加工、加工中心的接口程序很相近。因此，在备课过程中，我就从这一“相近性”着手，对“接口程序”内容查阅了大量的资料，包括目前常见的数控接口程序、加工中心接口程序等非常具有现实意义的应用实例，然后逐步扩展至快速原型的接口程序与标准。

2.2 授课环节的探讨

（1）教材知识点的讲授。

《先进制造技术》课程涉及到很多交叉学科、研究前沿的知识点，这每一个知识点，实际上都是一个学科方向或学科前沿。因此，在有限的课堂时间内，很难把这些知识点向学生讲述透彻，并且，对于大多数知识点，笔者认为，也没必要全部理解。因此，在讲述过程中，笔者一般都是用很短的时间对这些知识点或学科前沿进行讲述，但要求学生对这些学科方向或研究领域所涉及的一点关键知识点进行笔记记录。然后根据每个学生的不同兴趣，让学生对自己感兴趣的领取去查阅资料，并形成约20分钟的课件，在下次上课过程中进行讲述。这一环节，主要是培养学生自主学习、自主从各个渠道获得知识的能力。

（2）学生自讲自评。

每次上课，均安排1～2个学生走向讲台，根绝自己获得的信息来讲述相关知识点，然后学生互相提问。在刚开始进行这种教学实践的时候，笔者还心存疑虑，怕学生已经习惯了传统的填鸭式教学而不愿走向讲台，但经过两次实践以后，学生非常配合。其实，在学生内心里，都有一种求知欲和被认可的心理。通过学生的互评和老师的鼓励，很多学生走上讲台后都信心十足，准备的内容也越来越详细，越来越多，表达能力也逐步增强。在最初上课阶段，有几个学生一直坐在教室的后排，不是睡觉就是低着头看其他与课堂无关的书籍。通过几次实践后，大家都坐在了一起，课堂气氛活跃了很多。比如在讲述“快速原型工艺”部分时候，有一学生根据自己熟悉计算机绘图以及动画的特点，把原本很生硬和难懂的设备原理图绘制成了三维动画，非常生动形象。不但把这一生硬的工艺过程讲得栩栩如生，还得到了同学生的鼓掌和羡慕。不但使同学们获得了知识，自己的特长也得以发挥，培养了学生自主学习的兴趣与能力。

（3）教师—— 学生互动。

在开始上课阶段，笔者一直是站在讲台上讲述与回答学生的问题。但是，在这样的教学过程中，笔者发现，老师一旦站在讲台上，与学生之间的距离就拉大了很多，学生有很多问题都不敢大胆提出。后来，笔者就尝试着走下讲台。走下讲台发现，学生对这种科技前沿的东西很感兴趣。网络和电脑的普及，提供给学生很多获取知识的渠道。走下讲台后，笔者每提出一个问题，学生们都叽叽喳喳，非常踊跃的发言。很多时候，都是学生走上讲台，把自己的理解与认识拿出来与大家共同讨论。

（4）教研相辅。

科研意识是指积极从事科研工作的动力，潜心捕捉和研究问题的探求欲，是科研素质的基础；而教育科研意识则是指：“教师对教育活动的有意识的探索和革新，是运用教育科学理论指导教育活动的自觉性，是对所从事的教育活动的一种清晰而完整的认识。它既表现为行为主体对教育环境的主动适应，也表现为行为主体对教育环境的积极影响与改造。”教育科研意识高的教师深知教学与科研相互消长的关系，善于运用自身所学的教育科学理论来指导日常教学，不断以科学理论为标准总结日常教学经验，善于发现问题，并能及时地根据教育科学理论来调整教学细节，以求解决问题完善教学。教育科研意识高的教师还善于提高自身的专业素养及科学素养，熟悉本学科的科研发展新动向、新成果，知道如何根据所掌握的新动向、新成果来指导自身的科研及教学。中国的教育要与国际接轨，教育改革要继续推进，各高校要培养出有较强综合能力及市场竞争力的大学生，就要求教师优化教育科研意识，通过教育科研活动来改变传统的教学模式，真正培养出有自主学习能力、创新能力的优秀人才。

在讲述过程中，笔者经常根据授课内容，将自己目前正在从事或以前的科研成果展示给同学们。比如，在讲到“快速原型材料”的时候，笔者就将自己目前正在研究的“梯度功能复合材料”的成果展示大家，并结合自己的贴身体会，和同学们交流科研的实质与方法。不但打破了学生对科研的神秘感，更提高了他们对科研的认识，对创新实质的体会，培养了学生们的科研兴趣。

（5）择业交流。

由于教学对象是大四第一学期的本科生，他们都面临择业和考研的压力与迷茫。对于大多数学生来讲，他们正在积极盲目的参加各种招聘会。究其原因，是同学们对自己的行业还不了解，对自己的特点或优势还看不清楚。笔者就结合自己的经验和所见对同学们进行交流。这也是每次课堂教学中同学们最为活跃的部分。其实，这一看似和教学无关的环节，却引起了学生们的极大思考。

大学是青少年走向社会的过渡阶段，但是，作为大四学生，由于在大学期间的教育基本上都是填鸭式的学习，所以，学生很少自己去独立思考，并且，由于和实际生产（尤其对于机械类专业）的脱节，很多学生不知道自己的专业究竟有什么前途。尤其对机械行业，很多学生都普遍认为是一个“夕阳产业”，但是，大家又不想背离自己的专业，所以，很多学生感到很迷茫，就穿梭与各种招聘会，不但耽误了大量的时间，还丧失了很多很好签约机会。根据学生的这一心理特征，从机械行业的内涵与外延出发，结合《先进制造技术》所提倡的大制造感念，对机械类行业的发展进行了探讨。逐步破解学生的迷茫心理，并大大提升了他们对自己专业的了解与信心。

3 结语

教—— 学的目的，最终还是为了学生的“学”，因此，教师在整个教学环节中，都应该围绕着学生的“学”为中心。而“学”又分为教材知识的学习和学习能力的学习。在当今这个科技进步日新月异的世纪，个人认为，学生的学习能力更为重要。因此，就要求老师在教学过程中更应该注重这一点。

前面对《先进制造技术》课程特点的介绍可知，该课程是一门专业选修课，是目前国内外大制造概念中的科技前沿，是涉及到多学科的交叉技术。因此，在讲述该课程的过程中，培养学生的学习能力更应该放在首位。为了达到这一目的，个人认为，应该打破或不局限于传统的“教师灌输，学生吸收”的教学模式，一切有利于培养学生学习能力的手段与方法都可使用。下面几点就是作者本人对该课程教学改革的几点思考总结：

（1）在备课中，应该收阅大量的资料，尤其注重科技前沿与目前生产实际的联系了，注重多学科交叉知识点的归纳与分解。

（2）教学过程中，应尽量采用和学生面对面交流的方式，注重培养学生的兴趣以及自主思考学习能力。

（3）注重从学生的心理实际出发，激发学生的个性与特长。

参考文献

[1] 宾鸿赞，王润孝.先进制造技术[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2] 徐尚文.多媒体技术在化学课堂中的运用[J].中国信息技术教育，2009，18：54.

[3] 陈少康.重实践重实效致力于能力培养[J].化学教学，2009，6：35-37.

[4] 李同卓，张洪良，邓珊.从实践能力培养谈大学生就业问题[J].2009，19：253-254.

[5] 刘长兴.让课堂教学改革再“简单”些[J].天津教育，2009，10：15-16.

作者：翟彦博

材料类专业选修课课堂教学论文 篇3：

中美材料加工类课程的教学方法比较研究

摘 要 通过对普渡大学和江汉大学材料加工类课程在课程设置、课堂教学方法、教学手段、课堂管理、实验安排、成绩评定和对教师的考核与评价等方面的分析和比较，发现两所大学在培养应用型人才方面有很多共同点，也有一些不同的地方。从课程设置来看，教学内容基本相同，普渡大学将课程安排在低年级，而江汉大学恰好相反。从课堂教学方法、教学手段和课堂管理来看，普渡大学更加偏重于“案例教学”“交互教学”和“小组讨论”，由学生自己构建知识体系；而江汉大学侧重于对知识的传授，将教师构建的知识体系传授给学生。从实验安排上来看，普渡大学的实验安排科学，使每一个学生都有动手机会；而江汉大学的实验集中，效率高，成本低，效果较差。从学生成绩评定来看，普渡大学趋向于对平时学习过程的考核，而江汉大学采取的还是以最终考试结果为导向的考核。在对教师的考核方面，普渡大学着重于学生学会了什么，江汉大学着重于教师教了什么。基于这些共同点和差异点的分析，对中美两国的教育者来说，相互了解两个大国的教育方法，有助于采取更适合的教学方法来提高教学效率和教学水平。

关键词 材料加工；教学方法；普渡大学；江汉大学

1 引言

普渡大学（Purdue University）是一所历史悠久的研究性公立大学，建校于1869年。普渡大学里面有名的就是它的工科实力，登月第一人阿姆斯特朗就毕业于这所学校，有多名诺贝尔奖获得者是这里的教授或学生。自1878年开始授予工科学位以来，普渡大学授予工科本科学位人数一直在美国处于领先位置，每50名美国工程师中就有一名来自于普渡大学[1]。学校在校生有39 697人，其中中国学生有3623人；学校占地9.336平方公里，附加60.084平方公里农业工业研究场所。美国新闻与世界报道（US news）排行中，普渡工学院2011年在排行上为第8名。其工学院开设的专业覆盖航空航天、农业、生物、生物医学、化学、土木、建筑、电子、计算机、工业、材料、机械、原子、勘察以及一些交叉学科[2]。

江汉大学始建于1978年，是2001年由四所学校合并，武汉市举全市之力易地兴建的一所综合性大学。学校坐落在武汉经济技术开发区三角湖畔，总占地面积为2114亩，有学生1.6万多人。学校拥有经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等11大学科门类。

普渡大学机械技术系（MET）中的机械制造专业和江汉大学机电学院的材料加工及控制工程专业中都设置有材料加工类课程，这两个专业人才培养的目标都是应用型人才的培养。基于这两点，这两所大学在材料加工类课程中采用的教学方法是具有可比性的。

在国内对于中美教学方法的比较研究中，无一例外地都是从美国教育的优越性来看待国内教育的落后性，但是，笔者通过参与普渡大学材料类课程的整个上课过程，结合自己的教学经验，从正反两个方面来比较两者的优缺点。通过比较两所学校的教学方法的优缺点，对促进双方的交流与改进是有意义的，同时对中美其他高校也有一定的借鉴意义。

2 课程设置

在普渡大学，根据不同的材料及不同的加工方法，材料加工类课程被分为三门课：材料加工Ⅰ、材料加工Ⅱ和制造系统。材料加工Ⅰ在一年级的第二学期开设，主要讲解金属及陶瓷材料的测试及加工，包括铸造、焊接、锻造、冲压及其他连接技术；材料加工Ⅱ在二年级的第一学期开设，主要包括塑料成分、测试（拉伸、硬度、熔流性、冲击、摩擦、光泽和不透明度）和加工，包括注塑模、吹塑模、真空热成型模、化学发泡、旋转模、压塑模、挤出模；制造系统在二年级第二学期开设，主要讲解材料的机械加工，包括车、铣、刨、磨及数控加工等方面内容。

这些课程都是专业的基础课，是为MET和MFET学生设计的入门课程。因此，展示给学生哪些内容可以在今后进行深入学习，帮助学生从高中向大学阶段过渡，以及提高他们对专业的兴趣，是需要认真设计的。

尽管这些课程是为低年级学生开设的，但是也可以提供给高年级学生甚至是研究生来上课。比如一些转专业的学生或其他专业的学生选修这门课程，或者一些没有通过考试的学生来选这门课程。在美国的完全学分制下，有的学生会因为工作而停止上课，当他们在社会上觉得有必要继续学习的时候，他们又会回过头来选修课程，完成学业。这与我国课堂里的学生几乎为同一年级学生有所不同。但是，随着完全学分制的推行，这一现象会在我国的课堂中普遍出现的。

这些课程没有上游课程，需要了解的相关知识有在高中阶段所具备的有关物理和化学知识就足够了。其下游课程主要包括应用静力学、动力学、材料强度、机械零件等。在上这些课之前，让学生了解加载、材料在加载时的反应、材料及形状对强度的影响等。

这三门课程在每学期里用15周时间，每周有两次上课或互动环节，一次课为50分钟。期末考试在第16周。每周有16个学生在每一个实验单元进行110分钟的实验。有200多名学生选择这些课程。

江汉大学材料加工类课程主要由工程材料、金属工艺学、机械制造基础Ⅰ和机械制造Ⅱ组成。工程材料是在大二的下学期开设的，主要从材料研究、制备方法和材料应用的角度出发，阐明金属材料、高分子材料、陶瓷材料和功能材料的基本理论，了解材料的成分、制备工艺、组织结构与性能之间的关系。金属工艺学是在大三上学期开设的，主要讲解钢的热处理、钢铁材料、非铁金属及其合金、非金属材料、铸造、金属压力加工、焊接、高分子材料加工、陶瓷材料加工、复合材料加工、粉末冶金加工及快速成型技术。机械制造基础Ⅰ和机械制造Ⅱ分别在大三下学期和大四上学期开设，主要讲解金属的车、铣、刨、磨等切削加工、数控加工、特种加工和模具加工方法等。

笔者认为工程材料、金属工艺学和机械制造基础Ⅰ为专业基础课，凡是机械类专业的学生都需要上这些课。每学期大约有340人上这些课程，分为50～60人一个班上课。机械制造Ⅱ是专业方向课程，只有50～60人上这门课。每门课都有实验，实验课基本占课程总学时的12%。

通过课程设置来比较，两所学校学生所学的内容基本上是相同的，但是教学的时间有所差别。普渡大学三门课的总学时大约为100学时，而江汉大学的总学时大约为150学时。从这一点可以看出，普渡大学将更多的时间留给了学生，让学生有更多的作业时间和创新时间。江汉大学则将更多的时间花在课堂教学，这样就要让教师花更多的时间在课堂教学方面，而不能有更多的时间来安排学生的创新性作业和创新型教学方法的研究。对课程在时间进度上的安排完全是颠倒的，普渡大学安排在低年级，而江汉大学则安排在高年级上课。虽然普渡大学的安排是学生大学的入门课程，但是让学生一下子就进入到专业状态，对学生的要求较高。如果学生在课堂上不能够完全理解加工工艺过程，反而会降低对专业的兴趣。江汉大学的学生是经过大一时期的金工实习和课程学习之前的认知实习之后，才学习这些专业课程的，这样的安排使学生有一个较为清晰的感性认识，对课堂教学的理解能力就会提高。从加强学生对工艺过程的理解来看，江汉大学的安排更为合理一些。

3 课堂教学方法

课堂教学方法是在一定的理论指导下，为实现既定教学目标而采用的课堂教学形式。一名优秀的教师应该掌握和了解多种教学方法，并在了解这些方法的优点和适用条件及局限后，根据具体的教学目标和教学情境运用合适的教学方法。在笔者所了解的一些课堂中，普渡大学的课堂大多采用以激发学生的潜能为目标的“案例教学”“交互教学”和“小组讨论”三种模式。

1）对于案例教学，教师先在课堂上通过实例将一些材料加工过程及相关理论展示给学生，让学生构建这些概念知识，然后让学生利用网络和教师提供的参考书目来收集资料。选取不同的加工对象，运用所学的知识，对材料及工艺进行分析、比较和判断，最后形成自己的加工工艺，以作业的形式提交，适当的时候会选取优秀的学生进行课堂演讲。在江汉大学的课堂中，也有一些案例教学[3]，比如：教师提供零件图纸，学生按组组建一个虚拟的公司，成立公司的组织机构；然后，通过虚拟的各部门的配合，设计出零件的加工工艺方案，采购加工设备，布置车间平面，根据所有的过程，确定一个零件所需的价格；在一定的时间，就会有一组学生在班上汇报他们的过程，最后有一个最终演讲；学生中选举评委组，确定各组的分数，并计入平时成绩。这样就会让学生对所学的知识有一个全面的应用。

2）在材料加工课堂教学中，教师也会用到交互式教学方法，以构建一个互相尊重和平等的学习氛围，实现师生之间的相互沟通和加深对新概念的理解。在这一方式中，教师是主导，由教师提出问题，而互动的效果则取决于教师设计的问题，这些问题应适应不同学生的认知能力，引起学生的共鸣。因此，在教学的不同阶段，根据教学内容，既有关于加工概念、加工方法的应用领域等基本问题，也有助于成形缺陷分析的综合问题。教学中教师的提问方法也会给学生在以后的学生交互提问中树立榜样。在课堂中，教师有时会要求邻座的学生相互提问，就教师所提供的信息进行分析和归纳，形成概念。笔者在课堂中也会应用这一手段进行教学，但是互动效果较差。也许是笔者设计问题的水平不太高，问题的难易程度不适中，其中也有学生比较安静和不善于表达这些因素在里面。

通过美国课堂气氛与中国课堂气氛的比较不难发现，差别很大。在美国课堂，只要教师提出问题，学生会马上有反应，若是有讨论要求的话，教室里马上就会嗡嗡声一片。而笔者在课堂上一般需要用“点将”的方法来实现互动，久而久之，也就失去了互动的兴趣与热情。据报道，现在大量中国学生涌入美国课堂，有些学校某些课堂中的中国学生占了大多数。由于上课的气氛过于沉闷，以至于有些选了该门课程的外国学生竟然退课。因此，课堂中的互动效果好，教师是一方面，学生也是非常重要的一方面。当然，并非美国个个教师的课堂气氛都非常好，也有冷场的时候，教师就会在教室里走来走去，等待大胆学生的突破，不得已的时候，还是会采用点将的方法。有一次，教师问有谁见过焊接，一百多人的教室里竟然只有一人举手。

3）小组合作学习。笔者在普渡大学所经历的材料加工课堂中，发现教师采用了小组活动和小组研究这两种方法来组织学生的小组合作学习。

小组活动主要使用的是小组讨论，在实验课中还有合作创作和合作演示等。小组讨论是一种快捷地加深对概念理解的教学方法。美国的教室设计也很有特点，长长的课桌，座椅可以转动，这样在讨论的时候，只要前排学生向后转，就可以实现前后排学生和左右两侧的学生形成一个四人讨论小组。在实验课中的合作主要是分组做实验，然后完成实验报告；在所有实验结束后，还有一个陈述，这些都是小组活动。

美国大学课堂中普遍采用的另一种小组合作模式是团队研究方式，一般由教师根据教学内容设计一个研究主题，班级的学生分成若干人的小组，在主题的范围内自命子课题。用若干周的时间，从问题的提出到方案制订和工艺安排、完成报告、制作演示讲稿和在课堂上作报告，都是小组成员在课外通过收集数据、自学及合作讨论完成这一系列系统化的步骤。这些研究学习都是以对零件的加工为研究对象来学习的。这种学习方法可以激发学生的创新精神，培养其社会责任感，学会如何收集资料，如何保持人际关系和锻炼团队合作能力。但是，笔者看到一些研究小组中也存在滥竽充数的人，也有些小组只有一些数据和资料的堆积，看不到他们的中心思想和主题。当然，大多数还是在这些方法中得到了锻炼。

对比两所大学的教学方法发现，总体而言，普渡大学在案例教学和小组合作学习方面要多于江汉大学。这样的做法对学生自己构建知识体系是很有意义的。同时也可以发现，在构建知识体系的过程中，教师对知识方向的纠偏作用比较小，知识传授的效率不很高。江汉大学以教师在课堂讲述为主导，辅以案例教学和交互教学方法，作业的布置也以传统的习题方式来布置，学生往往难以形成自己的知识体系，甚至大多数学生都不知道一道题目中的已知条件是怎么来的。这样就会导致学生自己面对一个实际问题时，不会自己去寻找已知条件。这样的做法，对学生知识的正确性的引导和传授是比较好的，但会降低学生的创造力。而且，单以题目的形式交给学生，会使学生在做作业的时候相互抄袭，让教师缺乏对所传授知识的效率的评估。这些教学方法各有优缺点，如果是着眼于精英教育，则以开放式的教学方法更适合学生构建自己的知识体系；而对于大众教育而言，则按照教师的知识体系对学生进行传授和灌输，正确性和效率都要高。

4 教学手段

目前，在国内采用多媒体上课已经很常见，多媒体在带来便利的同时也存在一些缺陷。如一些公式的推导或一些需要详细讲解的地方，都有可能被多媒体的快速与便捷所忽略掉，有些课堂变成“照片宣科”。在美国课堂里，教师运用的教学手段很多，仪器配备比国内的要齐全。在大教室里面有三台投影仪来显示教学内容，教师可以用其中的一台或两台投影仪来显示教学幻灯片，用其余的投影仪来投影教师的演算过程或其他需要板书的地方。其次，在课堂上也会有一些辅助教具展示给学生看，让学生在课堂中传递观察，如一些材料模型、模具模型或一些有结构特点的产品。有些工艺过程还会使用播放Flash或者录像带的方式给学生演示工艺过程。再有一个教学手段就是利用教学网络资源。普渡大学对每一门课程都有一个公共平台，上面有很多与课程、教学内容、讨论、作业相关的资料，学生进入网络平台就可以下载或浏览这些内容。

在江汉大学的课堂上有着类似的教学手段。但是在仪器配备方面，课堂里只有一台投影仪，而且大多数情况下，投影仪的屏幕将黑板遮住了。教师要进行板书的时候，得把投影仪收起来，这样就会非常麻烦，久而久之，就会只对着幻灯片直接讲了。这方面跟美国相比有一定的差距。在另一方面的差距就是教学资源的网络建设存在不足，只有精品课程才会挂在网上，有网络资源供学生下载或浏览，而忽视了所有课程对这一需求的准备。

5 课堂管理

虽然一些教师认为需要靠教师的个人魅力和学识吸引学生到课堂中来并专心听讲，没有必要进行课堂管理，但是笔者认为课堂管理仍然对学生自由散漫的一个约束，对营造奋发向上的学习氛围有着十分重要的作用。即使在普渡大学，课堂管理也为教师的教学发挥着重要作用。

普渡大学的一学时是50分钟，大多数课程一天只安排一学时，这与我国每节课二学时有很大的不同。由于美国的学生不住在一起，彼此之间不很熟悉，课堂上交头接耳的可能性要小得多。还有，你跟别人说话，别人很可能会觉得你打扰了他，不理你。学生课堂上的积极性高的另一个原因就是他们不想浪费700美元/学分的钱。总体而言，这些现象比国内的课堂要少得多。但是，美国学生并不是每一个都听话，逃课和上课不专心的现象也会存在。学生上课的课堂纪律管理也是一个比较重要的环节。在课堂上采用quiz（小测验）就是一种管理课堂的重要手段。每节课都会由助教将答题纸按人数发给学生，每人一张。发放是在每节课的任意时段，这样可以根据教师的意愿来控制迟到或早退。答题卡是适合于机读的，这样很方便统计和给出成绩。测试的成绩会由助教发到教学网站上，学生可以知道自己的出勤情况。对于课堂上玩手机、玩电脑的学生，教师一般不管，只有在实在看不下去的情况下，才会采取让学生回答问题的方式，把学生的心拉到课堂中来。

江汉大学的课堂管理主要靠点名的方式，这样比较浪费课堂的教学时间。但是，点名的另一个好处就是教师容易记住学生的名字，能够加强师生之间的沟通。也采用排座次的方式，学生在固定的座位上就坐，一旦学生没有来，空着的座位就会反映出来。对于课堂上不专心听讲的学生，也管的比较少，只有在影响教学的情况下才会进行制止。

6 实验安排

实验是这些课程的重要组成部分，也是学生对工艺过程及其作用的一个重要认识途径。材料加工课程的实验分为三大部分：一部分为测试环节，一部分为加工环节，还有一部分是模拟环节。每门课每周总的实验教学时间是110分钟。他们的实验设备大多是单台套，但是采用分时段的实验管理方法，效率很高，而且学生都能够亲自做实验，从中得到锻炼。每次实验有16名学生，这16名学生又分成四组，学生在这50分钟内交叉使用实验仪器，完成实验任务。由于在实验前，学生已经有一个预习，还有实验大纲，大纲已经把设备的操作过程写得很详细了，在上实验课的时候，助教会检查学生的预习情况，因此，学生对仪器的使用都比较了解，不像国内都是由教师手把手地教学生。当然也有学生不会做，这时助教才会过来教他们。

以材料加工Ⅱ为例，从1～5周，进行的是测试环节，测试实验有燃烧性、硬度、拉伸强度、埃左冲击试验、重力、熔流指数、热翘曲等；6～9周进行材料成型实验，包括化学发泡、泡沫珠、压塑模具、吹塑模具、旋转模具、真空热成型、热浸、注塑模具等；10～11周是模拟软件；第12周是绿色可降解塑料热成型、挤出、摩擦系数测量、反光度测量和透明度测量；第13周是生物药品制造及X射线分离金属等；第14周是实验报告；第15周是实习。

江汉大学的实验采用集中安排的形式，比如，一个班的学生集中安排在某周的某节课，根据条件，会将学生分为两组或四组，无论是哪种方式，学生非常多。大家围在一个平台，看着教师动手做，偶尔，教师会挑选一个学生出来示范。这样下来，效果不是太好，学生的亲身体会会很少。笔者认为这里有两方面原因：一是收费较低，没有足够的经费；另一个重要的原因是管理上有问题，实验管理方法不如美国的先进。笔者所在的普渡大学机械工程系的实验室里，只有两名工程师，他们的工资还是以小时计的，这样成本就很低。他们的职责主要是维护设备的正常运转，而做实验主要是助教带着学生做。因此，需要从教学计划和实验室管理两方面更新管理方法，才会取得更好的办学效果。

7 成绩评定

从表1中可以看出普渡大学的成绩评定的一个方面。虽然每门课程的成绩评定方法会有些许差别，但是其总体地将成绩的评定分散在日常学习中这一宗旨是不变的。

江汉大学的成绩评定大多是以期末考试的成绩来决定的。一次期末考试的成绩占70%，平时成绩占30%。在这些平时成绩中，实验、作业和出勤都包括在里面。其总体思路与高考制度相似，一考定终生。因此，这有计算成绩的重要弊病就在于只重视学习的结果，而不重视学习的过程，同时也滋生了学生的偷懒思想和舞弊的念头。这些学生今后是社会的建设者，如果在大学的教育阶段滋生和培养了他们的这些观念，那么今后对其社会价值观念的形成有着重大的影响。我国大学考试成绩的评定方法应该改革。

8 对教师的考核与评价

对教师的教学进行考核和评价是中国和美国教育管理的一项重要工作，在促进教学改进、提高教学水平方面发挥着重要作用。在美国的大学，教师都要进行教学，教学是高校教师的核心任务和主要学术职责。关于这一点，我国也越来越重视对教师的教学任务的强制要求。在课堂教学评价方面，与我国的评价信息来源和评价方法基本相似。从信息来源上来说，美国主要是系主任评价、学生评价和同行评价，其中系主任的评价权重最重。我国的教学评价主要是学生评价和同行评价。从评价方法来讲，美国更多地重视学生独立学习能力培养方面的评价和学生学到了什么知识方面的评价，我国更多地是对教师本身在教材、备课、教学方法等方面的评价。

9 总结

通过对普渡大学和江汉大学材料加工类课程在课程设置、课堂教学方法、教学手段、课堂管理、实验安排、成绩评定和对教师的考核与评价等方面的分析和比较，发现两所大学在培养应用型人才方面有着很多的共同点，也有一些不同的地方。总体说来，普渡大学的教学水平很高，管理水平也很高。所采取的教学方法，有助于学生自己构建知识体系，找到自己的发展方向。江汉大学在教学方法上还比较传统，基本上还是以知识传授为主，保证知识的正确性。在实验教学方面，普渡大学的安排非常科学，但是这样的培养成本较高。由于有着较高的学费作为保障，是完全可以实现每一个学生都有动手机会的目标的。当然，美国的教育也有一些缺点，对我国学生来讲，有很多不适合的地方，是不可以完全复制过来的。就理论知识的传授方面而言，美国的教师是建立在让学生构建知识体系的基础之上的，在短短的课堂内不会对理论知识有系统的讲授，如果学生不能够跟上教师的步伐，或者课后没有花大量时间做作业的话，就会使学业荒废，并不能学到什么知识。就课堂气氛而言，总体是十分活跃的，学生的自由度较大，课堂的一些教学时间会浪费在讨论中或一些准备活动之中，使得学习效率不高。美国大学的教学成本很高，需要较高的收费来维持办学，加上美国政府对教育投资的减少，今后学费提高的可能性继续存在，更高的收费会逼退一些生源，从而使得办学成本有可能成为制约其发展的一大瓶颈。

参考文献

[1]普渡大学[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/980760.htm.

[2]普渡大学[EB/OL].http：//zh.wikipedia.org/wiki/%E6%99%

AE%E6%B8%A1%E5%A4%A7%E5%AD%B8.

[3]左治江，李尧，余五新.金属与塑料成型设备课程中应用型特色教学方法探讨[J].中国现代教育装备，2009（7）：

88-90.

作者：左治江