基于“专创融合”的材料力学性能课程建设与实践

杨眉，王平，黄志宇，王斌，张先菊，王小红 

西南石油大学材料科学与工程学院，四川成都 610500

摘要：材料力学性能是材料学科的主干课程，如何基于“专创融合”进行课程建设和实践是本文研究的内容。科学和完善的教学团队、实验设备、网络教学平台、实践基地、科研项目支撑等资源是课程建设和实践的基础，而课程建设与实践的具体举措主要有课程教学方法与手段改革、教材及案例建设、课外学习要求及保障措施，以及考核内容和考核方式多元化。

关键词：材料力学性能；专创融合；课程建设与实践

Construction and Practice of Material Mechanics Performance Course Basedon"theMutualFusionofProfessionalEducationandCreationandInnovationEducation"

YANG Mei，WANG Ping，HUANG Zhiyu，WANG Bing，ZHANG Xianju，WANG Xiaohong

（School of Material Science and Engineering, Southwest Petroleum University  , Chengdu

610500, Sichuan, China）

Abstract: The material mechanics performance is one of the main courses of the materials discipline. How to build and practice courses based on "the mutual fusion of professional education and creation and innovation education" is the content of this article. Scientific and perfect teaching team, experimental equipment, online teaching platform, practice base, scientific research project support and other resources are the foundation of curriculum construction and practice, and the specific measures of curriculum construction and practice mainly include curriculum teaching methods and means reform, teaching materials and cases Construction, extracurricular learning requirements and safeguards, as well as diversified assessment content and assessment methods. .

Key words:material mechanics Performance; the mutual fusion of professional education and creation and innovation education; course construction and practice

一、概述

《材料力学性能》是材料科学与工程一级学科主干专业课，是我校材料学科核心课程，也是校级精品课程。其主要任务是使学生能应用材料主要力学性能的定义、物理本质、以及指标与化学成分、组织结构之间的关系等理论，分析判断影响力学性能指标的主要因素，面对复杂工程问题能提出改善材料力学性能的方法，利用检测手段开展实验研究，建立创新的思维及思辨的研究方法，为今后开展材料分析、检测、评价和研究工作奠定基础。通过理论教学，让学生累积材料力学性能相关理论知识，并在实验中教学中提高工程实践能力与创新意识，提升创业技能。缺口试样拉伸实验（项目编号：06010289）、薄膜显微硬度测试实验（项目编号：06010234）和材料磨损实验（项目编号：06010271）是学生必修的实验项目。

二、课程建设和实践的基础

我校在材料力学性能方面具有科学和完善的教学团队、实验设备、网络教学平台、实践基地、科研项目支撑等，这些资源都是课程建设和实践的基础。

1、教学团队

课程教学团队中有课堂授课教师副教授4名，教师1名，实践指导教师1名，创新创业训练指导3名（其中教授1名），校外专家2名。课程团队是校内校外相结合，授课老师和创新创业指导教师相结合，课堂授课和实践训练相结合，结构合理，可以达到专业能力和创新创业能力协同提高的教学目的。

2、实验设备

可以用于本课程的实验教学设备有力学性能检测设备主要有WDW-100D电子万能材料试验机、高温液压伺服万能材料试验机、大变形材料拉伸试验机、慢应变材料拉伸试验机、显微硬度计、布氏硬度试验机、洛氏硬度试验机、疲劳试验机、冲击磨料磨损试验机、静磨损试验机等；分析检测设备主要有DX-2700X射线衍射仪、EVO MA15扫描电镜、SECM扫描电化学显微镜、H-300透射式电子显微镜、DME 300M 材料显微组织实验示教系统 Nicolet6700红外光谱仪、GC2010 plus岛津气相色谱仪、TAQ20 差示扫描量热仪、DSC823 TGA/SDTA85/e热分析仪等。完善的实验设备为教学实验开设奠定了良好基础，也对学生完成创新实验、进行创新创业训练创造了条件。

3、网络教学平台

建有课程网站：http://i.mooc.chaoxing.com/space/index.shtml

4、实践基地

主要实践基地有：材料科学与工程学院实践教学中心、西南石油大学大学生创新创业中心、材料科学与工程学院创新创业俱乐部、四川省高校油气田材料重点实验室、中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室、四川省不锈钢工程技术研究中心、四川省焊接工程技术研究中心、四川省焊接四川川锅锅炉有限公司、四川石油天然气建设工程有限公司培训中心、西南油气田分公司工程技术研究院。

5、科研项目支撑

本专业相关的科研项目主要有：（1）试井钢丝表面缺陷检测及数值模拟；（2）铜基线材热处理方案研究；（3）高酸性气田内部集输工艺选材研究；（4）X90/X100高强管冷弯管制作技术规范研究；（5）管道试压后水处理装置研制。将科研成果融入课程教学，同时良好的合作关系也有利于引导企业专家专业进入课堂教学、指导课外实践，奠定了校外创新创业实践基地建设。

三、课程建设与实践的举措

1、课程教学方法与手段改革

目前课程教学主要方式是课堂授课和实践训练相结合，课堂授课主要围绕材料力学性能的基本理论、影响因素、测试理论进行理论分析，实践教学开设了三个基本教学实验，在第二课堂探索了开设创新性实验。教学手段为教学多媒体与板书相结合，网络资源共享拓展信息途径；突出了案例式、问题导向的教学应用，培养学生创新思维意识与思辨能力。

（1）教学理念更新：基于OBE理念，以学生综合能力培养为主线，以问题为导向，围绕问题解析解决问题的基础理论、 解决途径、 应用拓展等，完成学生创新思维训练；

（2）混合式教学模式探索与实践：多媒体与板书相结合、课堂教学与课后延伸相结合、理论教学与实践教学相结合、引导教学与自主性学习相结合，技能型实验与综合性实验相结合，拓展创新型实验；

（3）教学队伍多元化改革：引入企业专家进课堂，以项目解决为目标培养学生工程实践能力与创新意识，加强企业家精神培养；引入创新创业训练师进课堂，提高创新创业教育深度融入课程教学、专业教育；引入实践教学队伍进课堂，提高创新创业能力培养实践平台支撑力度，提升创业技能。

2 、教材及案例建设

（1）教材选用

《材料力学性能》课程选用经典的“面向21世纪材料科学与工程学科系列公共共建教材”中的《材料性能学》，连续使用多届，教材质量较高；突出我校的石油天然气行业特色，配套两本具有鲜明特色的教学参考书《石油化工设备及制造工艺》、《油气工程管杆材料》，提供工程案例，提高学生面对工程问题的思辨能力。

（2）案例建设

企业导师联合编写部分基于项目解决的案例应用于课堂教学，实现网络共享；针对典型力学性能测试，结合科研实践编写实践案例。

3、课外学习要求及保障措施

课外要求认真完成布置的作业题、思考题以及要求阅读相关文献，撰写分析小报告，在小报告中必须反应出自己的思考，提出新的解决问题的思路。课外同学们可以自主设计创新性实验，网络预约进入实验室开展创新创业训练，达到专业能力和创新创业能力共同提高的目的。

能够从一些课外教材、网络教学平台、教学参考网站等惊喜自主学习。比如教材《材料性能学》（王从曾，北京工业大学出版社，2016）和《材料力学性能实验指导书》（内部教材），材料力学性能网络教学平台：http://i.mooc.chaoxing.com/space/index.shtml。

4、考核内容和考核方式

（1）考核内容

由过去的注重基础知识点的考核，向利用基础知识、材料现代分析测试技术来分析、判断影响复杂工程问题的关键环节和主要参数，进而分析和解决实际工程问题的能力的考核。

（2）考核方式多元化

考核主要包括了“卷面理论考试+实践考核+平时考核”，形成理论考核和实践考核相结合，“线上”和“线下”相结合，形成性评价和结果性评价相结合的多元化考核方式；探索非标准答案考核方式。

四、总结

通过课程建设，充分利用校内校外实践训练平台，结合学校大学生创新创业中心以及材料科学与工程学院创新创业俱乐部的运行机制，搭建基于材料性能检测与分析的创新创业训练平台，平台服务于在校大学生的创新创业训练，辐射到校外企业工程问题的解决，通过合作拓展更加稳定的创新创业训练平台。项目持续建设师资队伍，形成一支由理论教学、实践训练、创新创业指导构成的人员稳定、教学水平高、教学效果好的多元化课程团队，能够更好的为学生教育服务。

参考文献：

[1]田立辉,赵勇,王晓丽,胡庆贤,刘川.以培养学生创新思维和实践能力为目标的“材料力学性能”课程教学改革[J].教育现代化,2018,5(50):63-64.

[2]王春霞,喻亮,崔洪波,李义兵,阮红,姜艳丽.“工程材料力学性能”课程教学改革与实践[J].广东化工,2019,46(09):231+257.

[3]朱磊,赵宇龙,陈辉,顾永琴,宋健,顾修全,强颖怀.材料力学性能基础实验课的教学改革研究[J].教育教学论坛,2019(06):106-107.

基金项目：此论文为西南石油大学专创融合精品课程建设项目“材料力学性能专创融合建设与实践”（201901006）；四川省人才培养质量和教学改革项目““一带一路”背景下地方高校“国际化与本土化”融合的材料类人才培养体系构建与实践”（JG2018-392）、“适应新工科发展的地方高校能源特色材料类专业建设与实践”（JG2018-397）；西南石油大学校级项目“材料成型及控制工程智能化数字化新型工科专业改造升级方案构建与实践”（X2018JGZDI017），西南石油大学校级项目“适应新工科发展的地方高校能源特色材料类专业建设与实践”（X2018JGZDA019），西南石油大学校级项目““一带一路”背景下地方高校“国际化与本土化”融合的材料类人才培养体系构建与实践”（X2018JGZDA014）。基金项目：四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目“深度融合创新创业教育的材料成型及控制工程专业内涵建设研究与实践”(JG2018-454)

作者简介：杨眉（1971-），男，博士，副教授，现工作单位为西南石油大学，研究方向为材料成型及控制工程的教学与科研。

收稿日期：2020-3-30

四川省成都市新都区新都大道8号（西南石油大学材料院），杨眉（收） 电话18502892789