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摘要：
造型材料與工藝是工業設計專業中一門重要的專業基礎課，文章分析了《造型材料與工藝》這門課程知識結構特點，對目前教學現狀進行探討及研究，從培養高素質技能型人才探討了造型材料與工藝課程新的教學模式。
關鍵詞：
材料與工藝；教學改革；動手能力
0.引言
《造型材料與工藝》作為工業設計專業一門必修的專業基礎課，是決定工業設計由設計創意和草圖方案轉化為實際產品的關鍵，材料與工藝是工業設計的物質基礎，沒有對材料與工藝的認識就不可能做出能實際被人們所使用的工業產品。另外造型材料的選擇和加工技術的運用是展示設計水平和實現設計創新的兩個重要因素。是否掌握材料特性和加工技術已經成為評價設計師水平的條件之一。因此，《造型材料與工藝》課程對于工業設計專業具有舉足輕重的作用。目前很多高職院校對這門課程的設置、課程的內容、教學學時進行了一定的改革。如何教好這門課程顯得非常重要。筆者根據多年的教學實踐談談自已的體會。
1.《造型材料與工藝》課程當前教學中所面臨的問題
1.1課程學時的減少
造型材料與工藝課程主要由材料和工藝兩部分組成。傳統教學計劃中總教學學時在80學時左右，隨著教育教學的改革，造型材料與工藝課程的總教學學時已縮減至40學時。如何在這有限的學時里讓學生掌握本課程的基本知識，是這門課程教改面臨的首要問題。
1.2本課程新知識的增加
目前，材料不斷推陳出新，許多新興金屬材料應運而生。例如，傳統的鋼鐵材料正在不斷提高質量、降低成本、擴大品種規格，在冶煉、澆鑄、加工和熱處理等工藝上不斷革新；在非鐵金屬及合金方面出現了高純高韌鋁合金、先進的鎳基高溫合金等。此外，還涌現了其它許多新型高性能金屬材料，如快速冷凝金屬非晶和微晶材料、納米金屬材料、超導材料和單晶合金等。新型金屬功能材料，如形狀記憶合金、超細金屬隱身材料及活性生物醫用材料等也正在向著高功能化和多功能化發展。選擇成熟的傳統材料、還是選擇新型材料作為教學的主導方向是教改面臨的第二個問題。
1.3學生基礎知識不牢固
由于國家教育體制改革的原因，高職院校生源知識水平良莠不齊。要滿足不同層次學生的需要，使所有學生都能達到教學大綱規定的教學培養目標，是造型材料與工藝課程教學的第三個問題。不但教學學時的明顯不足和講授的新知識點不斷增加，而面對的是一群知識水平高低不齊，甚至一些還有著很強的厭學情緒的學生，顯然，傳統的教學內容設置和教學方法已不能解決上述問題，造型材料與工藝課程教改勢在必行。根據目前各企業對機械類人才的需求，結合職業教育的特點，提出“以拓寬基礎、注重實踐為核心，以培養學生實踐操作技能為主線，以新技術、新方法、新手段為內容，以點帶面，進行課程建設”的改革思路。
2.優化重組教學與考核方式
2.1以技能型能力為導向，整合優化教學內容
技能型人才的培養是高職教育發展的重要戰略目標。從最近幾年畢業生反饋的信息表明，企業需要的是生產一線技能型人才。因此我們以專業崗位能力為依據，以實用為原則，把培養目標定位在"培養生產一線的高素質應用型技能人才"，即具備一定理論知識并能在實際生產中能夠解決實際問題的實用型技術人才。根據教學目標，筆者對教學內容進了科學整合，大膽對教材內容進行取舍，縮減過繁過深的理論推導、分析和計算內容，刪除偏離教學目標的內容，突出應用型內容，增加必要的實用知識和實例。理論教學分為兩部分：第一部分簡要介紹產品造型設計中涉及的各種材料，有金屬、塑料、陶瓷、玻璃、木材、涂料，膠粘劑等。在教學中作了以下處理：對教材中過繁過深的理論推導、分析和計算內容進行壓縮，省去相關公式的推導，只介紹公式的含義及應用；金屬的晶體結構部分只讓學生了解與掌握材料的性能、組成和用途；強調選擇材料時如何考慮造型設計的要求，可為選材提供參考依據。這部分內容按造型專業要求，深入淺出，通俗易懂，不過多涉及有關專業理論。第二部分主要介紹金屬材料及非金屬材料的加工成型工藝，造型材料的表面處理與精飾，學習目的是與實際的產品造型活動緊密結合，達到學用一致。實踐教學包括：讓學生動手操作萬能拉力試驗機、布氏硬度儀、維氏硬度儀、洛氏硬度儀、金相顯微鏡等設備，以便學生參加工作后很快適應生產環境。
2.2理順主次，找出規律，通過比較分析，提高教學效果
《造型材料與工藝》課程的主要目的，是使學生了解和掌握現代工業產品常用材料的性能、特點及相應加工工藝，包括常用金屬材料、塑料、木材、玻璃和陶瓷及合成材料等。通過在實驗室親手制作實踐，學習體會材料的性能、特點、質感、加工方法及設計使用原則和方法，滿足產品模型制作及產品設計的需要，并通過學習、實踐提高學生的動手能力、增強實踐經驗。應將整個課程的重點放在常用材料和成型工藝部分。對于基本材料部分突出理論概念和材料的選用，對材料成型部分重點要求掌握成型過程和主要特性，從而能夠正確選用各類材料。在學習鐵碳合金相圖中的共晶轉變、共析轉變時，發現二者轉變過程和特性不同，學生容易混淆。因此講解時采用共晶轉變作為典型轉變反應進行重點教學，通過對比、討論的方法，讓其了解和掌握其它轉變過程主要特性，最后再列表總結。基本轉變過程都是：一個相轉變為兩個相，共晶反應是一個液相轉變為兩個固相，而共析反應是一個固相轉變為兩個固相。通過對比讓學生對液態合金轉變部分的知識加深理解，既便于記憶，又提高了學習興趣。
2.3注重理論聯系實踐，培養學生分析和解決實際問題的能力
讓學生熟練掌握材料及其工藝，僅靠課堂講授是不夠的，動手練習非常關鍵。例如在學習應力應變曲線時，我把授課地點安排在實訓室進行現場教學，在老師的指導下，先讓學生對萬能拉力試驗機的操作有一個初步認識，再用投影儀顯示工作原理圖，引導學生對照原理圖和實物去分析工作原理。讓學生在操作過程中掌握結構和工作原理，并對動手能力強和善于思考的學生進行表揚。這樣安排，將理論教學和實踐教學有機結合，加強了實踐性教學，加深了學生的理解，提高了學生的動手能力，有利于開展互動教學，培養學生思維能力和解決實際問題的能力。
2.4采用多媒體教學，提高教學效果
造型材料與工藝課程具有相當多的內容，涉及面廣，圖表多，尤其是金相組織、斷口形貌、變形過程的特點、實驗現象的變化等很難通過語言來表述，而且此課程學時有限，通常僅有四五十個學時。而多媒體教學具有直觀、信息量大的特點，所以，利用多媒體課件可以有效解決以上問題，既豐富了教學過程，也提高了教學效果。另外，可把課程的多媒體課件、部分習題、實驗講義等內容放到學院主頁上。例如在我院主頁上開設一個課件下載欄目，教師可自由申請，將與教學相關的內容放到網上并且可以留言，同學隨時查看并提出問題，教師進行解答，從而增加了課后學生與教師之間的互動性，提高了學習效果。傳統的教學方法與現代化的教學手段相結合應該說是一種挑戰，信息化的快速發展為這種教學方法提供了可能，多媒體網絡的建立為這提供了技術支持。在教學過程中應充分運用網絡教學資源和現代化的教學手段，加大傳播教學信息量，更好地體現教學效果的直觀性。通過建立虛擬網絡實驗室，使得學生自主學習，掌握學習的主動權。這種教學模式由傳統的學生的被動接受知識和教師"靜態"教學轉變為一種學生積極主動的參與學習和教師"動態"的教學。通過這種交流，使師生之間的關系更為融洽。
2.5以就業為導向，加強實訓鍛煉
建立穩定的實習基地，使學生能夠在生產一線真實地工程技術環境氛圍中受到熏陶和感染，在實踐中學習、掌握技術，提高能力。校內實驗室供學生加深基礎理論的理解、拓寬專業知識，但不能模擬企業生產，在質量、成本、數量、交貨期、安全、生產組織、管理等等企業經營各要素中不具備滿足人才培養的全部環境，因此只能通過校外實訓基地來彌補這一缺陷。校外實訓基地是高校實訓系統的重要組成部分，是學生與職業技術崗位"零距離"接觸，鞏固理論知識、訓練職業技能、全面提高綜合素質的實踐性學習與訓練平臺。更為重要的是，由于校外實訓基地是一種直接在生產和實際工作的現場培訓，所以有利于學生掌握崗位技能、提高實踐能力、了解崗位的社會屬性，有利于提高學生今后的就業質量。經過這樣的鍛煉，可以培養學生的動手能力，從而進一步提高他們運用知識和技能去分析、解決實際問題的能力。
2.6創新教學方法
教學中教師要注重運用啟發式教學,改變過去那種教師上課滿堂灌的教學模式。對授課的內容加以精選,重點和難點內容要講深講透；教師要善于設置問題，引導學生積極思考，進而提出解決問題的辦法，對于學生通過自學和查閱有關資料就可以理解和掌握的內容應留給學生自學；教師要善于組織學習討論，在問題的討論中，學生運用自己所學的知識和技能，提出自己的觀點和見解，既強化了學生對教學內容的理解和掌握，又達到了培養學生創新思維能力的目的。在課程教學中，注意引導學生自主學習、創造性學習，培養學生的持續性學習能力，幫助學生選擇正確的學習路線和方法來學習、掌握工程材料學知識，指導學生有效獲取、應用工程材料學知識。
2.7改革考核形式及評價標準
考核形式和評價標準對學生學習起著指導作用，對學生學習能力的培養會產生很大的影響。根據筆者的教學經驗，《造型材料與工藝》課程的考核形式及標準可作以下調整:考試用開卷和閉卷兩種形式進行，閉卷式卷重于對基礎知識和基本分析方法的考查，開卷以綜合性試題形式考核學生對知識的綜合應用能力，兩者各占40%左右。實驗考核側重能力考核，實驗是訓練學生動手能力的關鍵，應注重對過程的考核，及時記錄學生平時實驗操作能力、課前準備和課后總結等情況，以充分反映學生做實驗的態度和能力。這種考核形式能夠準確地比較客觀地實現對學生全面質量的考核，可以調動學生自主學習的積極性，并有利于培養學生運用力學知識解決實際問題的主動性和創造性。
3.結束語
本文是針對高職院校《造型材料與工藝》課程的特點，以及目前高職院校學生的基礎知識結構的現狀，提出了對本課程教學以及考核的一些改革措施。本人已用這種教學方法施教過多年，并取得了一定的效果。
作者：張冬梅 單位：焦作大學機電工程學院
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