摘要：表面工程技术是现代工业发展的主要支柱之一。为激发学生学习兴趣，改善课程教学现状，促进大学生创新创业教育，探索并总结出“三融合”教学模式，即不同院系融合，教学与科研融合，课内与课外融合。实践表明，教学模式的改变，有利于培养学生的创新创业意识，提升自主学习能力和实践动手能力。
关键词：表面工程技术；“三融合”教学模式；创新创业
表面工程是运用各种物理、化学或机械的方法，改变基材表面形态、化学成分、组织结构或应力状态，使其具有某种特殊性能，从而满足特定的使用要求[1]。作为现代工业发展的重要基础，表面工程技术同计算机科学、生命科学、新能源技术、新材料技术、信息技术和先进制造技术等一起，被称之为“影响21世纪人类生活的七大关键技术”[2]，与国民经济发展和人民生活质量密切相关。数据显示，中国每年因腐蚀和摩擦磨损造成的损失达上万亿元，而采用相关技术，为此可节约几千亿元[3]。在“大众创业，万众创新”的背景下，突破该课程传统教学模式的束缚，将课程内容与大学生创新创业教育紧密结合，对培养建设制造业强国所需的高质量人才至关重要[4-5]。辽宁科技大学机械工程与自动化学院在表面工程技术课程改革和实践中，以提高学生双创意识和能力为引领，结合学科前沿技术与工艺更新和企业对从业人员的技能需求，组建团队，集思广益，深入开展教学研究，探索并总结出“三融合”创新创业教学模式，即不同院系融合、教学与科研融合、课内与课外融合，取得了较好的教学效果。
一、院系融合，资源共享，创建精英师资团队
（一）打破专业界限，按照学科方向组建队伍
根据学科发展和课程教学需要，将机械工程与自动化学院和材料与冶金工程学院的材料及成型工艺、表面技术、机械设计、机械制造（含特种加工）等不同学科方向的一线教师横向组织教学团队，以期发挥每个人的特长。在课程教学中渗透创新、创业、创造理念，将学科前沿技术、教师科研成果、企业创新成果融入教学，并贯穿在教学的各个环节，达到优势互补、专长融合的目的。
（二）新老教师互补，形成良性循环教学体系
表面工程技术涉及工艺方法多达三、四十种，还在不断演绎发展出新工艺。由一位教师备课、讲课，很难介绍的全面透彻。课程团队采用了“新老教师结合”方式，把教学内容分成两部分：老教师教学经验丰富，熟悉常规表面处理工艺，负责传统表面处理工艺的讲授，如电镀、化学镀、喷丸、表面改性处理、转化膜等工艺的相关内容；新教师是“双师”型，有较强科研能力，对表面处理前沿工艺有丰富理论知识和相关应用经验，并且有在企业和科研院所实践的经历，可以结合专业特长和现场工作经验，负责进行喷涂、高能束加工、气相沉积和表面微细加工部分等工艺的教学。在完成常规教学任务的同时，教师还可以根据个人研究方向和学生专业发展需求，开展相应的学术讲座，实现对课堂教学及实践教学的有效补充和延伸。
二、教研融合，项目介入，引导学生科研实践
（一）改进教学方法，促进双边互动
传统教学方式强调在课堂有限时间内引入新知识，课后由学生再对新知识进行分析、应用和创造，由于缺少足够的检查和督促机制，学生学习效果欠佳，对创新意识和能力的引导欠缺。当代大学生生活在信息时代，对互联网、电子产品和各类软件有亲近感和依赖感，课程教学要着重改变以往教师照本宣科、学生被动记忆的传统模式，引导学生利用多种现代手段，积极促进师生双边教学互动，进而培养创新思维，多方位获取知识和技能，以提升综合素质。
（二）优化教学内容，引导学生实践
教师备课和授课不再是仅以教材为参照，而是将教师所承担的科研项目与课程教材统筹处理，学生在学习课程理论的同时，参与教师的科研项目和实践活动，以培养科研意识和动手习惯，并形成解决实际工程问题能力。团队中许多教师有多个在研部级、省级、校基金级纵向项目和企业横向合作项目，主要是围绕特殊工艺制备的不同合金基体及其涂层的耐蚀性能和耐磨性检测、准晶材料涂层制备和应用、海工钢性能测试等。经讨论达成团队共识，借助学院纳米-喷涂课题组、先进磨削课题组、材冶学院金相实验室等科研平台，积极吸引大二和大三年级学生参与，先成为教师的助手，做些力所能及的工作，如参阅资料、制备研磨抛光试样的前期准备工作。如果有能力，可以深入试样喷涂制作、耐腐蚀性能和耐磨性能测试和金相分析试验，特别是发挥机械专业特长，改进工装夹具，适应不同形状产品的喷涂操作。上述改革的好处是显而易见的。一是学生在本科阶段尽早来到实验室，熟悉科研、产品开发工作过程，认知试验设备的使用和应用范围，尽可能地参与整个科研过程，分析总结试验数据，撰写阶段报告和论文，开拓视野和创造性思维，培养专业技能，改变知识面相对偏窄的局面，提高创新素质和能力，为将来进一步深造或就业打下坚实的基础。二是在实施过程中，把学生分成小组完成课堂布置的作业题目，并以此为基础参加相应的国家、省级大学生创新创业比赛。成员之间有分工，有合作，既可以提升学生个人能力，又有助于培养责任感和协作精神，在促进个体智商和情商共同发展的同时，体验个人与集体共同成长的快乐。
三、内外融合，学做并举，推进创新创业教育
（一）课内外互补，引案例、长见识
创新创业教育既是一项新工作，又是一项涉及人才培养全局的工作；需要以重点工作带动，更需要制度保障和全面展开，实现“广覆盖、全过程、普受益、可持续”的教学目标[6]。鉴于知识深度和能力水平有限，学生不可能全面或全程参与教师的科研项目，教师在教学过程中，要注重引导学生内外融合，学做并举，可以选择学习和生活中常见的产品案例。例如，时刻离不开的手机，天天使用的文具，路上奔跑的汽车等，让学生分析它们的材料选择、表面处理工艺方法、使用设备、生产成本和存在的问题，促使学生从工艺工程师、销售人员和管理人员等多个角度，探寻解决思路和方法。借助于图书资料、微信公众号、百度、网络课堂和生产厂家电子商务等信息资源或者实地调查，了解和掌握典型产品表面技术工艺方法和路线，在课堂为同学讲解，并计入考核成绩。通过这样的模拟训练，学生对企业运作模式和生产工艺有一定的了解，熟悉文献检索和资料整理，锻炼了表达和沟通能力，为择业和创业积累相应的工作经验和能力素质。
（二）观摩企业生产，接地气、富营养
借助学校毗邻地方高新技术产业集群的优势，将课堂教学拓展到实践环节。在讲解电镀时，带领学生参观学校附近机器人生产企业，见证机器零件在一步一步完成机械加工路线后进行喷砂预处理，再进行电镀铬处理，最后变成光亮无瑕产品的全过程。对于学生来说，这样的实际体验远比课堂讲解丰富而深刻。毕竟他们当中的大多数毕业后要进入企业生产一线，基础知识理论固然重要，对产品工艺流程和设备管理运行的熟悉和认知，更是课程教学的主要关注点之一。
四、教改效果
“三融合”教学模式，已在两届学生中进行了教学改革尝试，将课堂理论知识讲授与生产实践、教师科研项目结合，从信息收集、计划制定、方案选择、实验测试与分析、信息反馈到成果评价，整个过程浑然一体，取得了良好的教学效果。目前，团队指导本科学生参加的大学生创新创业项目，分别是部级项目《准晶磨料研磨不锈钢所诱发的增强钝化效应研究》、省级项目《镁合金表面防护涂层的磨损腐蚀性能研究》和《基于ABAQUS仿真模拟准晶磨料对金属表面摩擦磨损行为研究》等课题。做课题的过程中，学生通过查阅相关文献，了解各自项目的背景、实验方法、测试手段，与教师沟通讨论，从实验方案设计、样品制备和检测、实验报告总结、到最后纂写论文都是团队成员协作完成。通过这样的训练，提高了学生的阅读能力、动手能力和解决问题能力。在研究准晶磨料的项目中，学生结合材料表面技术特点，运用机械学科优势，通过对不锈钢表面摩擦磨损数据的分析，构建理论模型，结合ABAQUS仿真模拟结果，综合解释了准晶磨料增强不锈钢钝化的机理，挑战了一项国内空白的技术问题。教学模式的改革，催生了课程考核方式的变化。过控15和过控16两个班级的课程考核，改变了以期末笔试定成绩的惯常做法，而是提前布置任务，介绍某一个表面处理工艺方法或者某一个产品表面处理方法。每人自选一个题目，不得重复，然后查阅收集参考资料、准备课件，并插入图片、动画和生产现场视频。课堂上依次通过课件展示，自行组织语言进行讲解，最后上缴纸制版作业。每个学生都认真准备，内容既有传统的喷涂、渗碳等技术，又有拉丝、时尚蒸镀等新工艺，更有选择与专业结合紧密的高压阀门、工业管道、紧固件等零件的表面处理方法。其中一位学生选择的是激光喷丸技术，正是结合了他参加某研究所的合作课题。得益于学生所选题目内容丰富，准备充分，大多数学生的讲解、提问和答辩环节精彩纷呈，考核过程非常成功；培养了学生的创新创业意识，又提升了学生的自主学习能力和实践动手能力。
参考文献：
[1]薄鑫涛.表面工程技术[J].热处理，2017，32（1）：51.
[2]张恕爱.铝合金硬质阳极氧化及着色技术研究[D].青岛，青岛科技大学，2010.
[3]柳斌.朱森第：表面工程与《中国制造2025》[J].表面工程与再制造，2016（6）：13-14.
[4]陈廷益.《表面工程技术》课程在大学生创新创业教育中发挥的作用[J].教育教学论坛，2017（6）：50-51.
[5]董志红，冯威，朱晓东.“表面工程技术”的教学改革初探[J].科教导刊，2016（6）（下）：85-86.
[6]巨星.“互联网+”背景下高校创新创业教育模式探索[J].明日风尚.2017（11）：216.
作者:燕峰 解志文 陈永君 高旭 单位:辽宁科技大学
