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摘要：
造型材料与工艺是工业设计专业中一门重要的专业基础课，文章分析了《造型材料与工艺》这门课程知识结构特点，对目前教学现状进行探讨及研究，从培养高素质技能型人才探讨了造型材料与工艺课程新的教学模式。
关键词：
材料与工艺；教学改革；动手能力
0.引言
《造型材料与工艺》作为工业设计专业一门必修的专业基础课，是决定工业设计由设计创意和草图方案转化为实际产品的关键，材料与工艺是工业设计的物质基础，没有对材料与工艺的认识就不可能做出能实际被人们所使用的工业产品。另外造型材料的选择和加工技术的运用是展示设计水平和实现设计创新的两个重要因素。是否掌握材料特性和加工技术已经成为评价设计师水平的条件之一。因此，《造型材料与工艺》课程对于工业设计专业具有举足轻重的作用。目前很多高职院校对这门课程的设置、课程的内容、教学学时进行了一定的改革。如何教好这门课程显得非常重要。笔者根据多年的教学实践谈谈自已的体会。
1.《造型材料与工艺》课程当前教学中所面临的问题
1.1课程学时的减少
造型材料与工艺课程主要由材料和工艺两部分组成。传统教学计划中总教学学时在80学时左右，随着教育教学的改革，造型材料与工艺课程的总教学学时已缩减至40学时。如何在这有限的学时里让学生掌握本课程的基本知识，是这门课程教改面临的首要问题。
1.2本课程新知识的增加
目前，材料不断推陈出新，许多新兴金属材料应运而生。例如，传统的钢铁材料正在不断提高质量、降低成本、扩大品种规格，在冶炼、浇铸、加工和热处理等工艺上不断革新；在非铁金属及合金方面出现了高纯高韧铝合金、先进的镍基高温合金等。此外，还涌现了其它许多新型高性能金属材料，如快速冷凝金属非晶和微晶材料、纳米金属材料、超导材料和单晶合金等。新型金属功能材料，如形状记忆合金、超细金属隐身材料及活性生物医用材料等也正在向着高功能化和多功能化发展。选择成熟的传统材料、还是选择新型材料作为教学的主导方向是教改面临的第二个问题。
1.3学生基础知识不牢固
由于国家教育体制改革的原因，高职院校生源知识水平良莠不齐。要满足不同层次学生的需要，使所有学生都能达到教学大纲规定的教学培养目标，是造型材料与工艺课程教学的第三个问题。不但教学学时的明显不足和讲授的新知识点不断增加，而面对的是一群知识水平高低不齐，甚至一些还有着很强的厌学情绪的学生，显然，传统的教学内容设置和教学方法已不能解决上述问题，造型材料与工艺课程教改势在必行。根据目前各企业对机械类人才的需求，结合职业教育的特点，提出“以拓宽基础、注重实践为核心，以培养学生实践操作技能为主线，以新技术、新方法、新手段为内容，以点带面，进行课程建设”的改革思路。
2.优化重组教学与考核方式
2.1以技能型能力为导向，整合优化教学内容
技能型人才的培养是高职教育发展的重要战略目标。从最近几年毕业生反馈的信息表明，企业需要的是生产一线技能型人才。因此我们以专业岗位能力为依据，以实用为原则，把培养目标定位在"培养生产一线的高素质应用型技能人才"，即具备一定理论知识并能在实际生产中能够解决实际问题的实用型技术人才。根据教学目标，笔者对教学内容进了科学整合，大胆对教材内容进行取舍，缩减过繁过深的理论推导、分析和计算内容，删除偏离教学目标的内容，突出应用型内容，增加必要的实用知识和实例。理论教学分为两部分：第一部分简要介绍产品造型设计中涉及的各种材料，有金属、塑料、陶瓷、玻璃、木材、涂料，胶粘剂等。在教学中作了以下处理：对教材中过繁过深的理论推导、分析和计算内容进行压缩，省去相关公式的推导，只介绍公式的含义及应用；金属的晶体结构部分只让学生了解与掌握材料的性能、组成和用途；强调选择材料时如何考虑造型设计的要求，可为选材提供参考依据。这部分内容按造型专业要求，深入浅出，通俗易懂，不过多涉及有关专业理论。第二部分主要介绍金属材料及非金属材料的加工成型工艺，造型材料的表面处理与精饰，学习目的是与实际的产品造型活动紧密结合，达到学用一致。实践教学包括：让学生动手操作万能拉力试验机、布氏硬度仪、维氏硬度仪、洛氏硬度仪、金相显微镜等设备，以便学生参加工作后很快适应生产环境。
2.2理顺主次，找出规律，通过比较分析，提高教学效果
《造型材料与工艺》课程的主要目的，是使学生了解和掌握现代工业产品常用材料的性能、特点及相应加工工艺，包括常用金属材料、塑料、木材、玻璃和陶瓷及合成材料等。通过在实验室亲手制作实践，学习体会材料的性能、特点、质感、加工方法及设计使用原则和方法，满足产品模型制作及产品设计的需要，并通过学习、实践提高学生的动手能力、增强实践经验。应将整个课程的重点放在常用材料和成型工艺部分。对于基本材料部分突出理论概念和材料的选用，对材料成型部分重点要求掌握成型过程和主要特性，从而能够正确选用各类材料。在学习铁碳合金相图中的共晶转变、共析转变时，发现二者转变过程和特性不同，学生容易混淆。因此讲解时采用共晶转变作为典型转变反应进行重点教学，通过对比、讨论的方法，让其了解和掌握其它转变过程主要特性，最后再列表总结。基本转变过程都是：一个相转变为两个相，共晶反应是一个液相转变为两个固相，而共析反应是一个固相转变为两个固相。通过对比让学生对液态合金转变部分的知识加深理解，既便于记忆，又提高了学习兴趣。
2.3注重理论联系实践，培养学生分析和解决实际问题的能力
让学生熟练掌握材料及其工艺，仅靠课堂讲授是不够的，动手练习非常关键。例如在学习应力应变曲线时，我把授课地点安排在实训室进行现场教学，在老师的指导下，先让学生对万能拉力试验机的操作有一个初步认识，再用投影仪显示工作原理图，引导学生对照原理图和实物去分析工作原理。让学生在操作过程中掌握结构和工作原理，并对动手能力强和善于思考的学生进行表扬。这样安排，将理论教学和实践教学有机结合，加强了实践性教学，加深了学生的理解，提高了学生的动手能力，有利于开展互动教学，培养学生思维能力和解决实际问题的能力。
2.4采用多媒体教学，提高教学效果
造型材料与工艺课程具有相当多的内容，涉及面广，图表多，尤其是金相组织、断口形貌、变形过程的特点、实验现象的变化等很难通过语言来表述，而且此课程学时有限，通常仅有四五十个学时。而多媒体教学具有直观、信息量大的特点，所以，利用多媒体课件可以有效解决以上问题，既丰富了教学过程，也提高了教学效果。另外，可把课程的多媒体课件、部分习题、实验讲义等内容放到学院主页上。例如在我院主页上开设一个课件下载栏目，教师可自由申请，将与教学相关的内容放到网上并且可以留言，同学随时查看并提出问题，教师进行解答，从而增加了课后学生与教师之间的互动性，提高了学习效果。传统的教学方法与现代化的教学手段相结合应该说是一种挑战，信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能，多媒体网络的建立为这提供了技术支持。在教学过程中应充分运用网络教学资源和现代化的教学手段，加大传播教学信息量，更好地体现教学效果的直观性。通过建立虚拟网络实验室，使得学生自主学习，掌握学习的主动权。这种教学模式由传统的学生的被动接受知识和教师"静态"教学转变为一种学生积极主动的参与学习和教师"动态"的教学。通过这种交流，使师生之间的关系更为融洽。
2.5以就业为导向，加强实训锻炼
建立稳定的实习基地，使学生能够在生产一线真实地工程技术环境氛围中受到熏陶和感染，在实践中学习、掌握技术，提高能力。校内实验室供学生加深基础理论的理解、拓宽专业知识，但不能模拟企业生产，在质量、成本、数量、交货期、安全、生产组织、管理等等企业经营各要素中不具备满足人才培养的全部环境，因此只能通过校外实训基地来弥补这一缺陷。校外实训基地是高校实训系统的重要组成部分，是学生与职业技术岗位"零距离"接触，巩固理论知识、训练职业技能、全面提高综合素质的实践性学习与训练平台。更为重要的是，由于校外实训基地是一种直接在生产和实际工作的现场培训，所以有利于学生掌握岗位技能、提高实践能力、了解岗位的社会属性，有利于提高学生今后的就业质量。经过这样的锻炼，可以培养学生的动手能力，从而进一步提高他们运用知识和技能去分析、解决实际问题的能力。
2.6创新教学方法
教学中教师要注重运用启发式教学,改变过去那种教师上课满堂灌的教学模式。对授课的内容加以精选,重点和难点内容要讲深讲透；教师要善于设置问题，引导学生积极思考，进而提出解决问题的办法，对于学生通过自学和查阅有关资料就可以理解和掌握的内容应留给学生自学；教师要善于组织学习讨论，在问题的讨论中，学生运用自己所学的知识和技能，提出自己的观点和见解，既强化了学生对教学内容的理解和掌握，又达到了培养学生创新思维能力的目的。在课程教学中，注意引导学生自主学习、创造性学习，培养学生的持续性学习能力，帮助学生选择正确的学习路线和方法来学习、掌握工程材料学知识，指导学生有效获取、应用工程材料学知识。
2.7改革考核形式及评价标准
考核形式和评价标准对学生学习起着指导作用，对学生学习能力的培养会产生很大的影响。根据笔者的教学经验，《造型材料与工艺》课程的考核形式及标准可作以下调整:考试用开卷和闭卷两种形式进行，闭卷式卷重于对基础知识和基本分析方法的考查，开卷以综合性试题形式考核学生对知识的综合应用能力，两者各占40%左右。实验考核侧重能力考核，实验是训练学生动手能力的关键，应注重对过程的考核，及时记录学生平时实验操作能力、课前准备和课后总结等情况，以充分反映学生做实验的态度和能力。这种考核形式能够准确地比较客观地实现对学生全面质量的考核，可以调动学生自主学习的积极性，并有利于培养学生运用力学知识解决实际问题的主动性和创造性。
3.结束语
本文是针对高职院校《造型材料与工艺》课程的特点，以及目前高职院校学生的基础知识结构的现状，提出了对本课程教学以及考核的一些改革措施。本人已用这种教学方法施教过多年，并取得了一定的效果。
作者：张冬梅 单位：焦作大学机电工程学院
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