资源描述
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《工程材料》自评报告
学校是培养人才的重要园地,教育是崇高的社会公益事业。教育是一个系统工程,要不断提高教学质量和教育水平……。学校的根本任务是培养人才,培养社会主义的建设者和接班人,而教学工作是人才培养的中心环节之一。因此,教学工作是学校的中心工作。作为大学教师如何落实党和国家交给我们培养四有人才的伟大使命,这是每一个燕山大学教师值得深思的问题。教学质量是高等学校的生命线,而教学及教学研究、课程建设则是每个教师重要的日常工作,加强课程建设积极开展教学研究迅速提高教学质量则是直接关系到能否培养出合格的社会主义的建设者和接班人的大问题,在倡导“加强基础,拓宽专业,提高能力,素质教育”的今天,课程建设及教学研究显得尤其重要。为搞好燕山大学《工程材料》课程建设,找出我校在《工程材料》课程建设方面的差距,以利于提高《工程材料》今后教学质量及课程建设。特作自评如下:
一、课程简介
1. 课程的性质
《工程材料》是燕山大学材料工程学院金属材料系为我校机械学院、车辆与能源工程学院、环境化学工程学院、里仁学院、继续教育学院、高等职业技术学院等机械类、近机类机械设计、机械制造等十几个专业、八十多个教学班开设的校级必修课,也是机械类冷加工各专业重要的技术基础课。因涉及的专业及人数众多,因此提高该课程教学水平及教学质量至关重要。
机械设计应包括零件的结构设计(含强度校核)和材料设计两个方面,如果把机械设计专业看成是一栋大厦,那么结构设计和材料设计就是大厦的基础。材料设计包含:正确选择材料与确定合理的技术要求,使零件既能满足使用和加工的性能要求,又能充分发挥材料潜力,提高经济效益,是一个细致、复杂而又必须解决的问题。这不仅要对机械零件的服役条件、受力情况、结构形状、加工方法及生产成本有全面的综合分析,而且还需要掌握材料成分、组织、性能的变化规律,去具体解决材料选择与合理使用的实际问题。所以,材料设计实质上是“零件结构内部设计”、是保证产品内在质量的关键。若设计者因材料知识不足,盲目套用相似零件的材料,停留在实验设计水平上,往往会给产品的加工和使用留下隐患,导致零件提前失效,甚至造成重大事故,因此工程材料被定为机械设计与制造冷加工各专业的必修技术基础课。
本课程的任务是从机械工程材料的应用角度出发,阐明工程材料的基础理论,了解材料的化学成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系;介绍常用工程材料及其应用等基本知识。本课程的目的是使学生们通过课堂教学和实验教学,掌握工程材料的基本理论及基本知识和实验技能,具备根据机械零件使用条件和性能要求,对结构零件进行合理的选材及制定零件加工工艺路线的初步能力。
《工程材料》的主要内容 1) 工程材料的基本理论及知识。材料的性能、结构、相图(包括Fe-Fe3C相图),金属的塑性变形与再结晶,钢的热处理原理与工艺;2) 工程材料,含常用金属材料(合金钢、铸铁、有色金属及其合金),常用非金属材料(含高分子材料、陶瓷材料、复合材料);3) 工程材料的失效形式、强化方法及选材,以及常用材料发展的新材料。本课程课内总学时为45学时,其中实验4学时,课堂讨论3~4学时,课程学分2.5。该课程是金属材料系为机械工程学院、车辆与能源学院、环境与化学工程学院、理仁学院三十多个本科班级开设的技术基础课。
纵观工程材料所含内容可知,该课程内容较为庞杂。具有三多一少的特点;即所谓内容头绪多(含材料结构、钢的热处理原理及工艺、非金属材料、金属材料等等)、原理规律多(涉及原理、规律几十个)、概念定义多、以及理论计算少(除相图计算外,基本没有计算的内容)。由于该课程具有上述特点,加之有些微观结构看不见、摸不到,而且课程内容枯燥、乏味,因此,教师感到难教,学生感到难学。经过金属材料系该课程任课教师的多年努力,使该课程在教学改革和计算机辅助教学方面取得了长足的进步。
2. 教材与参考书
《工程材料》教材采用由崔占全主编、机械工业出版社出版的普通高等院校“十一五”国家级规划教材《工程材料》(第2版)、《工程材料学习指导》(第2版),其中《工程材料》教材自2003年出版以来已再版二次,销售一万五千册。
参考书采用由燕山大学、哈尔滨工程大学、清华大学等国内二十余所院校100多名专家共同参与编写的“材料科学与工程系列教材”之一的,由该课题组负责人崔占全主编的《工程材料》和由邱平善主编、崔占全主审的“工程材料辅助教材”。
3. 师资队伍简介
教授《工程材料》的教师共有14名,从职称上看具有高级职称人数多,共有13名,其中教授8名(3名是博士生导师)、副教授5名、讲师1名。从学历上看,有10名博士、2名硕士、2名本科。这些教师中一半自开始担任教学工作以来就一直从事该课程的教学工作,有的多达四十余轮次。
4. 教学设备和图书资料
现有工程材料教学设备150余台套,实验室面积17 000 m2, 图书资料二千余册,设备总投资八千余万元。
5. 教学内容、方法与基本要求
工程材料原为金属材料及热处理,八十年代初改为《机械工程材料》,九十年代又改为《工程材料》。随着教材体系的变化逐渐增加了高分子材料、陶瓷材料、复合材料等内容,现又增加了功能材料及纳米材料内容,使教材体系更加符合培养现代型人才的要求。
过去教学方法陈旧呆板,目前,由于电化教学、应用多媒体教学等手段的引入,特别是我校金属材料系计算机辅助教学软件的开发和应用,使教学效果逐渐改善。
《工程材料》目前开设2~3个实验,实验教学充分利用材料学院各种现有的现代化教学手段进行,例如利用电视、显微镜等设备,使实验教学水平及效果,不断提高。
通过课堂教学和实验实践教学,使学生掌握工程材料的基本理论、基本知识和实验技能,具备根据机械零件使用条件和性能要求,对结构零件进行合理选材及制定机械零件加工工艺路线的初步能力。
6. 考核方式
《工程材料》为机械类大学本科生的必修课,考试方法多为笔试,传统方法为人工出题及评分,存在着诸多的弊端。在通过教学立项和教学改革后实行考教分离,试题由计算机命题,也由计算机进行统一评分,效果十分明显。
二、自评方式
根据改革开放以来社会发展趋势的要求,原有的课程体系和教材内容已不能满足和适应新形势的需要,为此我们进行了长达数年的理论探索和实践,对现有课程体系和教材内容进行了大量有益的探索。已发表有关教学法和课程体系建设内容的论文15篇,主编主审普通高等工科教育规划教材、部署院校统编教材《工程材料》、《机械工程材料》教材13本,相关教材5本,并多次受到省市级奖励。在此基础上,又进行了更深入、系统的研究,并于2001年6月在燕山大学被正式批准“金属材料系列课程体系、教材及教学方法改革”的教学立项(资助额度14.6万元)。
通过数年的教学实践,实施了以下几项教改措施:
1) 建立一支高水平的教学和研究团队。
燕山大学材料科学与工程学院拥有亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室、国家实验教学示范中心;材料学国家重点学科、一级学科博士点及博士后流动站、教育部创新团队。同时拥有省级两个重点实验室、河北省高等学校材料学教学团队(杨庆祥、崔占全)、河北省本科院校材料应用型人才培养模式创新试验区(杨庆祥)、河北省冶金材料本科教育创新高地等有利条件,充分发挥科研及学科优势、行业优势、地域优势、大力进行教学改革。经几代人共同努力与建设,使《工程材料》课程组已形成了由博士生导师、教授、副教授、讲师等组成的合理的教学和研究团队,在人员上为教改项目的顺利实施提供了必要保障。
2) 编写一套内容新颖、体系科学、合理、实用的《工程材料》、《工程材料学习指导》教材。此套教材于2007年出版(第2版)。
《工程材料》原名为《金属材料及热处理》。是燕山大学材料学院为机械学院、车辆与能源学院、环境与化工学院、理仁学院、高等职业技术学院、继续教育学院开设的一门重要的技术基础课。五十年代,学校仍按哈尔滨工业大学的传统,采用前苏联古里亚耶夫的《金属学》中译本,六十年代,北京理工大学石霖编写了《金属学及热处理》。进入七十年代末,为了满足教学的需要,机械工业部成立了《金属材料及热处理》课程协作组,东北重型机械学院(现燕山大学)为组长单位,在第一届协作会上,制定了该课程的教学计划,并决定编写由课程协作组单位上海大学史美堂教授主编的《金属材料及热处理》,我校为主要参编单位。八十年代,随教学的进一步深入,将《金属材料及热处理》教材课程的名称改为《机械工程材料》。在召开的第五届、第六届协作会议上,决定编写新的《机械工程材料简明教程》(北京理工大学出版社出版)教材,我校仍为组织者及参编单位;编写由我校崔占全主审《机械工程材料实验及课堂讨论指导书》,机械工业出版社出版。九十年代末,作为“材料科学与工程系列教材”发起单位,全国三十余所院校参加的教材编写委员会,根据新时期的教学改革的需要,为符合国家关于拓宽专业口径,在进一步拓宽教材内容的基础上,制定了新的《机械工程材料》教学大纲,编写了《机械工程材料》, 由于教材适应了当时教学改革的大方向,该教材一出版就受到了极大的欢迎,并被列入国家新闻出版社署“九五”重点用书出版计划。2001年根据我校的教学计划和实际教学情况,我校将《机械工程材料》更名为《工程材料》,同时,教材由哈尔滨工程大学出版社修订再版时也更名为《工程材料》。2001年第九届全国《工程材料》课程会议再一次针对教学改革的要求,进一步对《工程材料》课程体系和教材内容进行修订,由我校崔占全教授主编,清华大学郑明新教授主审《工程材料》、《工程材料学习指导》由机械工业出版社出版,由于受到欢迎,于2005又修订准备再版,2006年被教育部评为普通高等教育国家十一五教材,2007年已出版第2版。自2000年以来,由哈尔滨工程大学出版社出版的我校教师主编、副主编和参编的教材《机械工程材料》、“机械工程材料辅助教材”、《工程材料》、“工程材料辅助教材”、“工程材料教程”和“工程材料教程辅助教材”发行量超过十余万册,由机械工业出版社出版的《工程材料》和“工程材料学习指导”,2年内发行量达到一万五千册,并多次再版。
3) 利用基础课所学过的知识、结合专业特点讲授《工程材料》,即处理好该课程与基础课、专业课的关系。
利用高等数学等基础课所学过的知识来讲授《工程材料》,解决了学生认为该课程难学的问题;结合专业特点讲授《工程材料》,解决了学生认为该课程用途不大的问题。(见论文集)
4) 采用一系列行之有效的教学方法。
采用归纳类比法、启发教学法、名词术语法、竞赛式课堂讨论等教学方法讲授《工程材料》,不但提高了该课程的教学质量,同时进一步激发了学生学习《工程材料》的兴趣与求知欲。(见论文集)
5) 利用先进的电化教学和计算机辅助教学等手段进一步提高《工程材料》教学效果。
利用电视、电影等电化教学手段讲授《工程材料》,研制开发《工程材料》CAI课件来讲授《工程材料》,使位错等难于理解、看不见摸不到的部分内容的教学效果大幅度提高。解决了《工程材料》教学中的难点。(见论文集)
6) 改革实验教学内容和方法。
具体做法有:精选实验内容,利用计算机模拟技术演示实验,开放实验室,开设综合实验,改革实验考核方法等。(见论文集)
7) 实行考教分离,采用计算机命题及评分系统。
开发与研制《工程材料》计算机命题及评分系统,实行考教分离。(见论文集)
8) 充分发挥学科优势、科研优势、地域优势、行业优势,大力培养学生的实践动手能力、创新意识和创新能力。
充分发挥燕山大学材料科学与工程学院拥有的材料学国家重点学科、亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室、国家实验教学示范中心、一级学科博士点及博士后流动站、教育部创新团队;同时拥有省级两个重点实验室、河北省高等学校材料学教学团队(杨庆祥、崔占全)、河北省本科院校材料应用型人才培养模式创新试验区(杨庆祥)、河北省冶金材料本科教育创新高地等有利条件,且发挥科研及学科优势、行业优势、地域优势、大力进行教学改革。
经过大家的不懈努力,目前已取得如下成果:
完成了三项教学研究成果鉴定,鉴定评价为国内领先;2003年、1997年分别荣获河北省教学成果一等奖。主编、主审《工程材料》教材13本,其中有两部教材被列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、两部教材被国家新闻出版署定位重点出版图书。
为了检查《工程材料》的课程建设及教学情况,我校金属系首先进行自查、自检,在此基础上,材料学院成立以院长为组长,成员全部由博士生导师组成的评估班子,依照国家和学校制定的评估程序和标准,对《工程材料》教学进行全面、认真、细致地逐项评估,并对评估结果进行不定期复查,从而确保了教学改革的实效。
三、自评结果
评估主要方面
评估项目
评估要素
评估标准
评估等级
分
数
A级
B级
C级
师资队伍建设
师资结构
学历(学位)教师比例
(3分)
本科院校具有博士学位教师>20%;专科院校具有硕士以上教师>30%
本科院校具有硕士学位教师>50%;专科院校具有硕士以上教师>15%
本科院校具有硕士学位教师<50%;专科院校具有硕士以上教师<15%
A
4
高级职称教师比例
(3分)
(30~50%))
(20~30)%或>50%
<20%
A
3
高级职称教师平均年龄
(5分)
≤50岁
>50岁;≤58岁
>58岁
A
5
学术水平
高级职称教师授课率
(5分)
≥95%
≥70%
<70%
A
5
指导研究生教师比例
(2分)
≥30%
<30%
没有
A
2
科研立项和成果
(4分)
有省部级以上科研、教学立项项目和获奖成果;人均年发表教学科研论文1篇;参加科研教师比例≥80%
有校级以上科研、教学立项项目和获奖成果;人均年发表教学、科研论文0.5篇;参加科研教师比例≥60%
无校级以上科研、教学立项项目。人均年发表教学、科研论文<0.5篇;参加科研教师比例<60%
A
4
学术活动情况(4分)
校内定期开展学术活动;经常参加国内外学术会议并宣读论文;教师年开展学术活动≥8次
不定期开展学术活动;能参加国内外学术会议;教师年开展学术活动≥4次
学术活动开展较差,教师年开展学术活动<4次
A
4
教学条件
教学文件和教材建设
教学文件
(5分)
有符合教学要求的的完备的教学大纲、教学日历和教学总结及教学辅助资料,反映进一步要求及教改经验,且执行严格。
有基本符合教学要求的教学大纲、教学日历及教学辅助资料,能执行。
教学文件、资料不完备
A
5
教材建设
(5分)
有符合大纲要求的自编公开出版教材或国家、省推荐使用的优秀教材。有质量较高的讲义和教学参考书
自编公或选用教材基本符合教学大纲基本要求,有适用的讲义和教学参考书
选用教材不适用
A
5
评估主要方面
评估项目
评估要素
评估标准
评估等级
分
数
A级
B级
C级
教学条件
教学手段
现代化教学手段应用情况
(3分)
有较系统的高质量音像资料和教具,具有较好地进行CAI教学的条件和开发研制、应用CAI课件的能力
具有基本的教学手段和进行CAI辅助教学的条件,部分课程有开发和使用CAI课件教学的能力
很是或无
A
3
教学实验(资料)室建设
基本实验设备(资料)状况
(3分)
具有符合开出基本实验要求的全部设备(资料),状态完备,使用率高。
实验设备(资料)完整,状态较完备,使用率高
设备(资料)不全或状态较差
A
3
教学实验(资料)数量及水平
(5分)
能开出基本实验以外的综合实验、选修实验(资料内容和数量充足)
开出全部规定实验,数据稳定(资料基本完备)
达不到B级要求
A
5
实验(资料)人员配备
(3分)
有负责教学实验(资料建设)的教师和符合定编的水平较高的实验人员
有了解教学实验(资料建设)的教师和符合定编的实验人员
实验(资料)人员不足
A
3
实验讲义和指导书
(5分)
有完整、系统、反映培养学生能力的自编实验讲义和指导书
有完整实验讲义和指导书
实验讲义和指导书不完整
A
5
教学改革
课程体系和教学内容改革
(5分)
有计划、有措施、有特点,效果显著,影响大
有计划、有措施、有效果
很少或没有
A
5
教学环节和方法改革
(3分)
在某一教学环节改革中有明显的特色,效果显著
积极探索教学方法改革,在教学环节改革上,有一定措施,效果尚好
很少或无
A
3
教学研究开展情况
(5分)
教研活动有制度,每学期活动≥10次,效果显著
能够及时开展教研活动,每学期活动≥6次
教研活动开展较差,每学期活动<6次
A
5
教学效果
主要教学环节质量
辅导课情况
(3分)
有合理比例的启发式讨论或习题课
有一定比例的讨论或习题课
讨论、习题课很少或没有
A
3
作业、习题、实验报告、总结等情况
(4分)
绝大多数教师能通过认真批改作业,指导学生学习。学生完成作业和实验报告质量高。批改量≥70%
多数教师认真批改作业,多数学生能按时完成作业。批改量≥40%
教师批改作业草率,学生作业较差
A
4
考试情况
(4分)
坚持教考分离,建立了较完备的试题库。试题质量高,成绩呈正态分布。积极探索考试内容、方法改革
基本做到教考分离,试题质量高,成绩合理
达不到B级要求
A
4
评估主要方面
评估项目
评估要素
评估标准
评估等级
分
数
A级
B级
C级
教学效果
主要教学环节质量
课外教学指导(4分)
开出相关课程系列讲座,组织、指导学生课外学术和科技社会活动,有较好的成果或书面报告
能个别开出相关课程讲座,成效一般
达不到B级要求
A
4
讲课质量
课程讲授效率(4分)
在规定的学时内提前完成课程全部教学要求
在规定的学时内完成教学基本要求
在规定的学时内不能完成教学要求
A
4
讲课质量
(5分)
70%以上教师讲课有启发性、有深度,利于学生创新精神和实践能力培养。优秀学生有钻研余地
多数教师能认真授课,能保证大多数学生掌握基本要求及提高分析、解决问题的能力
达不到B级要求
A
5
教学态度与教书育人
(5分)
备课认真、充分、规范,工作负责,为人师表;绝大多数教师能了解掌握学生情况严格要求并主动开展教育工作,效果明显
认真贯彻学校教学规范,做好本质工作;对学生要求严格,注意教书育人。
达不到B级要求
A
5
综合评价
后续课程评价(4分)
多数学生能掌握基本要求,有一定的灵活运用能力
多数学生能掌握基本要求
基本要求掌握较差
A
4
毕业班学生评价
(3分)
学生学到了基本内容和分析问题的方法,提高了能力,多数教师能做到教书育人
学生掌握了基本知识,并具备了一定的分析、解决问题能力
效果较差
A
3
以上评分结果合计为100分
四、各项评分依据
(一) 师资队伍建设
1. 师资结构
1.1 学历(学位)教师比例
现有教授《工程材料》的教师共有14名,从职称上看具有高级职称人数多,共有13名,其中教授8名(2名是博士生导师)、副教授5名、讲师1名。从学历上看,有10名博士、2名硕士、2名本科。博士比例达71.4%,硕士比例达到14.3%,本科比例达14.3%。(见附表一)
1.2 高级职称教师比例
任课教师中教授8名(其中2名为博士生导师),副教授5名,高级职称教师比例为93%;高级职称教师平均年龄47.5岁(见附表一)。
2 学术水平
2.1 高级职称教师授课率
课程教学小组副高职以上教师均在教学第一线为本科生授课,高职称教师授课率为100%;
2.2 指导研究生教师比例
100%(教授级博导均带博士、硕士生;教授、副教授职称以上均带有硕士、工程硕士或论文硕士研究生)。
2.3 科研立项和成果
我校金属材料系中该课程小组14名教师近四年来先后承担国家级科研项目8项,省级科研项目10项,参加教学项目3项,参加科研教师的比例为100%;其中获得国家级奖一项,省部级一等奖2项,省部级二等奖1项,三等奖1项;发表各类学术论文五十余篇;发表教学论文2篇,待发表教学论文5篇,人均发表科研、教学论文7篇(见附表三、四)。
2.4 学术活动
校内定期开展学术活动,经常参加国内外学术会议并宣读论文,教师开展学术活动每学年大于8次以上。
综上所述,承担《工程材料》教学任务的全体教师中高职称、高水平的教师居多,特别是博士生导师给机械类各专业讲授《工程材料》课这在全国也并不多见,14名教师中有6名 教师自参加工作以来就一直承担这门课的教学,这也为这门课的教学改革和教学水平的提高奠定了良好的基础(见附表二)。
《工程材料》课程教学小组的学术活动详见附表五。
《工程材料》课程的教学条件多年来在学校、教务处、材料学院各级领导的领导下努力下,不断改善教学条件,使工程材料课程教学水平有了大幅度的提高。
3 教学条件
3.1教学文件和教材建设
3.1.1 教学文件
在学校、教务处、材料学院的领导下,我校金属材料系于1999年根据国内外各专业发展状况重新制定了新的教学计划,同时制定了《工程材料》教学大纲,有教学日历和教学总结以及教学辅助资料,及时总结每年的教学改革经验与不足,严格执行各种教学文件,使教学质量有较大的提高。受到学校、教务处、材料学院领导的一致好评。
3.1.2 教材建设
教师、设备、教材教学手段是提高教学质量的几个关键因素。多年来,我校金属材料系利用担任《工程材料》课程协作组组长单位的有利条件,组织国内高校教师编写了如下教材:
1) 崔占全等主编《工程材料》(第2版)普通高等教育“十一五”国家级规划教材,机械工业出版社2007年9月出版
2) 崔占全等主编《工程材料学习指导》(第2版)普通高等教育“十一五”国家级规划教材,机械工业出版社2008年2月出版
3) 崔占全等主编《工程材料》 普通高等工科院校机械工业出版社2003年12月出版
4) 崔占全等主编《工程材料习题与辅导》 机械工业出版社2003年12月出版
5) 逯允海、邱平善、崔占全等主编《工程材料教程》 哈尔滨工程大学出版社 2005年4月
6) 逯允海、邱平善等主编、崔占全主审《工程材料教程辅助教材》 哈尔滨工程大学出版社 2005年4月
7) 崔占全、邱平善等主编《工程材料》 哈尔滨工程大学出版社 2001年5月
8) 邱平善等主编、崔占全主审《工程材料辅助教材》 哈尔滨工程大学出版社 2001年5月
9) 崔占全、邱平善等主编《机械工程材料》 哈尔滨工程大学出版社 2000年3月
10) 邱平善等主编、崔占全主审《机械工程材料辅助教材》 哈尔滨工程大学出版社 2000年3月
11) 陶岚琴等主编《机械工程材料简明教程》 北京理工大学出版社 1991年(崔占全参编)
12) 赵晓军等主编、崔占全主审《机械工程材料实验及课堂讨论指导书》 机械工业出版社 1994年12月
出版了与之相关的教材有:
1) 崔忠圻等主编、刘北星、崔占全主审《金属材料与热处理》(第2版) 普通高等教育“十一五”国家及规划教材 机械工业出版社出版 2007年8月
2) 马泗春主编、崔占全主审《材料科学基础》 部署院校统编教材 陕西科学技术出版社 1998年3月
3) 赵品等主编、邢广忠、崔占全主审《材料科学基础》 国家新闻出版署“九五”重点图书 哈尔滨工业大学出版社 1999年8月
4) 赵品等主编、崔占全主审《材料科学基础教程》 国家新闻出版署“九五”重点图书 哈尔滨工业大学出版社2002年3月
5) 赵品、宋润滨、崔占全主编《材料科学基础教程习题与解答》 国家新闻出版署“九五”重点图书 哈尔滨工业大学出版社 2005年9月
上述教材均为普通高等院校“十一五”国家级规划教材、国家新闻出版署“九.五”重点图书或部属院校统编教材,教材质量受到有关院校专家的肯定,有的教材已被国内知名大学等高校采用。
有质量较高的讲义和教学参考书。
3.2 教学手段
在《工程材料》的教学过程中,过去任课教师感到教学手段落后,如何根据学校具体情况积极开发及应用新的教学手段和教学工具是提高教学质量的一个关键问题。
几年来,我校金属材料系在学校、教务处、材料学院的支持下,积极探索和开发新的教学手段和方法,近年来开发及应用1). “位错形成及移动的计算机模拟演示系统”、2). “三元相图的计算机动态演示系统”、3). “晶体结构计算机演示系统”等CAI课件,同时与西南交通大学等高校联合开发了电子教材。通过采用新的教学手段和方法,大大地激发了同学们学习工程材料地积极性,有力地促进了教学质量地提高;受到同学们地广泛欢迎。
3.3 教学实验(资料)室建设
实验教学是学生理论联系实际的重要纽带和桥梁,也是培养具有开拓性和创新性人才的重要课堂。以往教学过程中由于存在重理论轻实践的现象,使实验教学长期处于从属于理论教学的地位,因此,实验教学过去存在着许多问题。
(1)实验内容陈旧单调,局限于验证理论,服务于理论教学,忽视了对学生能力的培养。
(2)实验教学方法呆板落后,学生按照详细的实验指导书机械地模仿和操作,缺乏思考、分析和设计过程。
基于以上问题金属材料系在材料学院的领导下,积极进行实验教学改革,主抓了以下几个方面:
3.3.1 基本实验设备(资料)状况
材料学院综合实验室是国家重点实验室、省级重点实验室,具有各种大型先进实验设备多台。因此,具有符合开出实验要求的全部设备。实验室设备状态完好,使用率较高。
3.3.2 教学实验数量及水平
《工程材料》课程开设2~3个实验。1). 铁碳合金平衡组织观察(含试样制备及显微镜使用);2). 热处理后的组织观察(含力学性能试验);3). 合金钢、铸铁及有色金属组织观察。现在能够全部开出,并可以利用电视等手段进行演示,实验效果有较大改善。
3.3.3 实验人员配备
材料学院负责《工程材料》实验教学的人员4人中3人以上具有高级职称,这些从事实验教学的人员,从事该课程实验教学的年限均超过十年,学历均达到大专以上,其中有一名博士。所以,承担《工程材料》实验教学的全体实验人员中,学历较高,职称较高,实验技能及水平较高,这些为提高《工程材料》的实验水平及改善效果提供有利条件,具备开设综合实验,选修实验的能力和水平。
3.3.4 实验讲义和实验指导书
《工程材料》的实验讲义和实验指导书齐全。近几年来,燕山大学多名教师及实验人员参与编写普通高等教育“十一五”国家级规划教材、部属院校统编、国家新闻出版署“九.五”重点图书《工程材料学习指导》、《机械工程材料实验和课堂讨论指导书》(机械工业出版社), 《机械工程材料辅助教材》、《工程材料辅助教材》(哈尔滨工程大学出版社)等多本实验教学指导书。
3.4 教学改革
随着形势和社会的发展,教学改革尤为重要,如何使课程体系更加科学和合理,如何改革教学内容,这是高等院校在新形势下面临的大问题。
3.4.1 课程体系及教学内容改革
《工程材料》原为《金属学及热处理》(建国初期),后改为《金属材料及热处理》,九十年代中期改为《机械工程材料》。现在为了适应素质教育和拓宽专业的需要增加了无机非金属材料,以及复合材料、新型功能材料等,课程又改名为《工程材料》,随着形势和社会发展的需要课程内容更加趋于合理。但一个合理的课程体系并不是一朝一夕就能完成的。九十年代教研室同志在任课程协作组组长单位的同时,同全国各高校一道进行了课程体系改革,将《金属材料及热处理》课程改为《机械工程材料》,后又改为《工程材料》。2001年5月由我校金属材料系主持的全国《工程材料》、《材料科学基础》课程协作组会议,对《工程材料》课程体系进行了讨论。并由我校主编《工程材料》教材,该教材将原工程材料体系作了较大改动。例如将教材分为三大部分:第一部分为工程材料的基础理论,分为两章,即材料结构与性能,金属材料的组织与性能控制;第二部分为常用工程材料(金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料及其他工程材料),此部分增加了功能材料及纳米材料;第三部分为工程材料的失效、强化与应用。
在进行课程体系改革的同时,积极进行教学内容改革,例如新编教材压缩删减了传统的金属材料内容,加强了高分子材料、陶瓷材料、复合材料内容,增添了功能材料及纳米材料内容,使学生掌握材料科学的最前沿材料,拓宽了学生的知识面,教学效果显著,影响较好。
3.4.2 教学环节和方法改革
工程材料课程具有学时少,任务重的特点,如何提高教学效率及改善教学效果,这是摆在每一位任课教师面前的问题。例如位错形成与移动是看不见摸不到的,过去教师在课堂上无论如何讲解,学生也很难听懂、弄懂,针对这些问题金属材料系组织有关教师开发了“位错形成与移动的计算机模拟系统”,使位错形成与移动过程非常直观逼真,收到事半功倍的效果。后来任课教师又开发了“晶体结构的计算机模拟演示”等CAI课件,利用计算机辅助教学手段,使该课程在学时逐渐减少,内容不断增加的情况下,教与学的效率稳步上升,受到学生们的欢迎及同行们的好评。
3.4.3 教学研究开展情况
由于《工程材料》全体任课教师体会到了教学改革的好处,所以我校金属材料系开展教学研究工作蔚然成风,几乎每个星期各任课教师都会聚集在一起不定期地讨论该门课程授课的内容,以及改进教学方法。同时系里为鼓励大家进行教学研究工作制定了制度,要求每二个星期进行一次课程教学碰头会。并定期开展教学方法活动,使该课程的教学质量逐年上升。
4. 教学效果
4.1 主要教学环节质量
4.1.1 辅导课情况
按学校安排,工程材料每周均安排固定的辅导答疑时间,并安排2~4次课堂讨论,讨论具体内容见“工程材料辅助教材”,同时在课堂上采用启发式教学,课后及每章结束后均有一次习题课。
4.1.2 作业、习题、实验报告、总结等情况:
每章结束后均留一定量的作业,任课教师对布置的作业坚持100%的批改,通过认真批改作业等环节,指导学生学习。充分发挥材料学院综合实验室为国家级实验教学示范中心的优势,开好每一次实验并坚持每次实验后均写实验报告。由于教师注重习题、作业和实验教学环节,进行实验报告规范化,所以学生作业和实验报告水平较高。
4.1.3 考试情况
随着高校扩招,教师的工作量逐渐增大,特别是,随着学生人数的增加,命题及评分工作量越来越大。采用人工出题,人工评分时,不可避免地存在学生学习成绩评定的人为因素,为做到考教分离,采用了机上命题及机上评分。组织了有关教师开发研制了工程材料命题及评分系统,建立了试题库。试题库质量较高,学生考试成绩呈正态分布。目前我校《工程材料》任课教师正积极努力为最终实现机上答题,机上评分做最后努力。
4.1.4 课外教学指导
开出了《工程材料》相关课程系列讲座,组织指导学生课外学术讲座和科技竞赛活动,有较好的成果或书面报告。
4.2 讲课质量
4.2.1 课程讲授效率
在规定的学时内借助CAI课件按教学大纲和教学日历完成课程全部要求。由于采用了一系列行之有效的教学手段及方法,因而在学时逐渐减少,内容不断增加的今天,很好地完成教学任务,使得课程讲授的效率大幅度增加,这是采用“填鸭” 式或“一言堂”式讲授方式绝对办不到的。
4.2.2 讲课质量
借助燕山大学材料科学与工程学院的亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室、材料学国家重点学科、材料学院的国家级实验教学示范中心、教育部创新团队、河北省高等学校材料学教学团队(杨庆祥、崔占全)、河北省本科院校材料应用型人才培养模式创新试验区(杨庆祥)、河北省冶金材料本科教育创新高地等有利条件,充分发挥科研及学科优势、行业优势、地域优势、大力进行教学改革。80%以上的教师讲课有启发性、有深度,特别运用电化学教学及CAI教学课件进行教学后,利于培养学生创新意识、创新能力和实践能力。使优秀学生有专研的余地。
4.2.3 教学态度、教书育人
100%的任课教师均能做到认真备课,且做到备课充分、规范,认真授课,讲课条例清晰,教学工作认真负责,为人师表,教书育人。课题组负责人崔占全教授为2006年河北省教学名师、2005年师德标兵、2007年河北省优秀教师。绝大多数教师能够了解掌握学生的学习情况,严格要求学生,并主动开展教育工作,使工程材料课程的教学质量明显提高。
4.3 综合评价
4.3.1 后续课程评价
多数学生能掌握工程材料的基本理论、基本知识,能够根据使用要求合理的选择材料制定加工工艺,对工程材料具有一定的灵活运用能力。
4.3.2 毕业班学生反映
学生学到了基本的内容以及分析问题的方法、解决问题的能力,使学生在运用工程材料的能力上得到较大的提高,不足的地方是,感觉到工程材料所涉及的内容太浅、太少。多数学生认为任课教师能够做到教书育人。
五、存在的问题及整改措施
目前工程材料CAI课件已得到开发和利用,已形成整个课程的CAI课件还需完善,如何使整个课程都利用多媒体技术来使用CAI课件进行教学,这还需要《工程材料》授课小组全体成员的共同努力。
相信在学校、教务处以及材料学院各位领导的正确领导和支持下,经过几年的努力一定能够完成《工程材料》课程完整的CAI课件。
六、附表
附表一:
任课教师队伍结构
课程名称 工程材料 教师人数 12人
学
历
(学
位)结
构
博士
硕士
本科
专科
人数
%
人数
%
人数
%
人数
%
10
71.4
2
14.3
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