《材料失效分析與防止》課程改革與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)初探

何 壇

（西安文理學(xué)院，陜西 西安710065）

0 引言

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)是我國實(shí)施“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”發(fā)展戰(zhàn)略的根本需求，也是高等教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容?！恫牧鲜Х治雠c防止》作為一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性課程，以板書和多媒體結(jié)合為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能滿足創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)的需求，基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)的課程改革勢在必行。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 課程現(xiàn)狀

《材料失效分析與防止》是西安文理學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)本科三年級(jí)學(xué)生的一門專業(yè)核心課，一共48學(xué)時(shí)，從近幾年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

（1）教學(xué)模式單一，教學(xué)效果不理想。目前西安文理學(xué)院已經(jīng)將多媒體引入傳統(tǒng)的板書教學(xué)中，但是這種單一的教學(xué)模式對學(xué)生的吸引力有限，并且單向的知識(shí)傳輸使老師和學(xué)生之間缺少互動(dòng)，不能因材施教，造成教和學(xué)不能很好地結(jié)合，教學(xué)效果一直不理想。（2）重理論忽視實(shí)踐?！恫牧鲜Х治雠c防止》作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，沒有開設(shè)實(shí)踐課程，造成學(xué)生只能接觸書本上的基礎(chǔ)知識(shí)，思考問題的深度不夠，學(xué)生沒有機(jī)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)將專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)真正轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí)，更談不上將專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際失效案例的分析。（3）學(xué)生自主學(xué)習(xí)性差。由于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的缺失，學(xué)生對課程知識(shí)的學(xué)習(xí)基本上都是通過背誦記憶，學(xué)習(xí)盲目被動(dòng)，枯燥死板的學(xué)習(xí)過程讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性越來越差。

1.2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

西安文理學(xué)院作為一所應(yīng)用型本科院校，通過創(chuàng)建大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、校內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐中心、校外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐基地，引導(dǎo)學(xué)生通過參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力，積極探索創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式和人才培養(yǎng)體系，為本課程改革構(gòu)建了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

2 基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)的《材料失效分析與防止》課程改革探索與實(shí)踐

2.1 綜合優(yōu)秀教學(xué)方法，改進(jìn)教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維

根據(jù)《材料失效分析與防止》課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀，靈活采用啟發(fā)式、任務(wù)式、互動(dòng)式、翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)例法等教學(xué)方法構(gòu)建一種新的“以老師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”的教學(xué)模式，利用豐富的真實(shí)失效案例輔助教學(xué)，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用的有效結(jié)合，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維。

（1）基礎(chǔ)理論與案例分析相結(jié)合?！恫牧鲜Х治雠c防止》課程中許多理論知識(shí)比較抽象，很難通過單一的講解就能讓學(xué)生準(zhǔn)確理解和掌握，因此在新知識(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)，選用一些與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的實(shí)例進(jìn)行輔助教學(xué)，例如在失效模式、失效機(jī)理、失效缺陷和失效起因這幾個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí)，以工廠中常發(fā)生的雙推桿升降平臺(tái)自鎖直線機(jī)構(gòu)失效為例，通過讓學(xué)生直觀地觀察失效殘骸軌斷口宏觀分析、裂紋走向、顯微組織等方面，能夠讓學(xué)生很快領(lǐng)會(huì)四個(gè)基本概念的物理本質(zhì)及相互之間的內(nèi)在關(guān)系。

（2）啟發(fā)式和討論式相結(jié)合。采用啟發(fā)式的方式進(jìn)行失效案例的講解，先展示失效件的圖像，再逐步介紹失效件材料、使用場景、存在問題，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的理論知識(shí)和分析方法對失效件進(jìn)行分析，提出自己的觀點(diǎn)和結(jié)論，再通過與老師和同學(xué)的互動(dòng)交流，進(jìn)而加深對課程知識(shí)和分析方法的理解和掌握，提高學(xué)生的分析能力、邏輯能力。

（3）簡單案例和復(fù)雜案例相結(jié)合。采用簡單案例和復(fù)雜案例相結(jié)合的方法，簡單案例用于單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，復(fù)雜案例用于多個(gè)交叉知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，這樣既能有助于學(xué)生掌握失效分析的一般步驟和方法，還有助于學(xué)生掌握多因素相互作用時(shí)的分析步驟和方法，培養(yǎng)學(xué)生分析要精準(zhǔn)、全面，思考問題要全方位、多角度的意識(shí)，從而潛移默化地訓(xùn)練了學(xué)生的綜合分析能力。

（4）專業(yè)教育和思政教育相結(jié)合。在講述第三章相關(guān)性分析的思路和方法時(shí)，失效因素復(fù)雜多樣，故分析過程中既要專業(yè)，又要公正，給出的結(jié)果要讓人信服、經(jīng)得起驗(yàn)證。因此，要在后續(xù)的案例講解過程中逐步滲入這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)，不僅僅強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)的重要性，還強(qiáng)調(diào)人的基本素質(zhì)和工作態(tài)度的重要性，失效分析人員一定要站在公正的立場分析問題，教導(dǎo)學(xué)生注意科研素養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高和完善。

（5）教學(xué)案例和科技發(fā)展前沿相結(jié)合。失效分析在材料科學(xué)與工程發(fā)展史中占有重要的地位，通過失效案例的進(jìn)一步分析，可以促進(jìn)材料的改進(jìn)和新材料的開發(fā)。在教學(xué)中講述的案例應(yīng)該結(jié)合最前沿的材料發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣點(diǎn)，為今后從事相關(guān)的科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。另外，在講到磨損與腐蝕失效分析時(shí)，結(jié)合教師自身的科研項(xiàng)目講解相關(guān)的案例，從課堂氛圍的反饋中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣，也有助于學(xué)生積極地參與到科研項(xiàng)目中。

2.2 應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣

除了引用案例，還要充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)手段，改變傳統(tǒng)枯燥的板書教學(xué)方式，增加課程的開放性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，例如對于材料失效環(huán)境和原因的探索，需要觀察、辨認(rèn)和分析材料內(nèi)部微觀組織演變，若將在顯微鏡下觀察到的不同材料內(nèi)部微觀組織隨著不同使用時(shí)間和環(huán)境下的形貌演變，輸入并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中，就可以對大量不同環(huán)境下的各種材料微觀組織隨時(shí)進(jìn)行反復(fù)的觀察、分析或是模擬，讓學(xué)生從中分析材料失效的因素。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，學(xué)生通過豐富的教學(xué)資源如超星學(xué)習(xí)通、智慧樹、中國大學(xué)MOOC等，根據(jù)個(gè)人時(shí)間安排和課后存在問題選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，最重要的是還可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與老師和同學(xué)進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，真正做到師生之間、學(xué)生之間時(shí)刻圍繞課程展開交流與討論，進(jìn)而做到教學(xué)相長。

2.3 構(gòu)建多元的考核體系，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)

改變傳統(tǒng)的考試模式，構(gòu)建課堂教學(xué)考核、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)考核、實(shí)踐能力考核和期末測試考核相結(jié)合的多元考核體系，提高學(xué)生過程性考核和實(shí)踐能力考核結(jié)果在總成績中的權(quán)重，轉(zhuǎn)變學(xué)生過去不重視日常學(xué)習(xí)和實(shí)踐運(yùn)用能力的情況，以考促學(xué)，以考帶學(xué)，逐步將考核建設(shè)成為引導(dǎo)學(xué)生自動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的工具。多元考核體系的成績既可以真實(shí)反映學(xué)生對課程知識(shí)的掌握情況，還能體現(xiàn)學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，鍛煉創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2.4 增設(shè)課程綜合實(shí)訓(xùn)，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

依托校內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐中心、校外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐基地增設(shè)課程綜合實(shí)訓(xùn)，結(jié)合課程內(nèi)容，針對性收集生產(chǎn)、生活中的實(shí)際失效件，利用我校陜西省表面工程與再制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的各類檢測分析儀器和實(shí)踐基地的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，以實(shí)際失效件為教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及技能提出自己的分析思路，利用各種分析手段進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果判斷失效原因，然后提出針對性的改進(jìn)和預(yù)防措施，設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。

3 專業(yè)教育融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的意義

在專業(yè)教育中融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，讓老師從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變成為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、參與者，學(xué)生由被動(dòng)的灌輸式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成為主動(dòng)的自主式學(xué)習(xí)，在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)通過參與實(shí)際案例分析、課程綜合實(shí)訓(xùn)增加了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，提高了學(xué)生的綜合能力，進(jìn)而增強(qiáng)了學(xué)生在激烈社會(huì)競爭中的就業(yè)能力和競爭能力。因此，在專業(yè)教育中融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，不僅提高了課程的教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)了學(xué)科發(fā)展，還符合目前高等教育改革的趨勢，有利于為國家培養(yǎng)更多的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。