機(jī)械工程材料教學(xué)探析3篇

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機(jī)械工程材料教學(xué)篇1

1工程材料課程特點(diǎn)

工程材料課程是機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在學(xué)完公共課的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)專業(yè)課之前的必修課程。其培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生掌握必要的工程材料基本理論、具備解決工程實(shí)際中合理選材及熱處理、準(zhǔn)確安排零部件機(jī)械加工工藝路線的能力。其內(nèi)容包括金屬材料與熱處理、鑄造、鍛壓、焊接、機(jī)械零部件的選材原則等機(jī)械類學(xué)生拓寬本專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域所不可缺少的理論知識(shí)和實(shí)踐能力。該課程的特點(diǎn)是抽象概念多、三維立體圖形多、教具少、實(shí)驗(yàn)及實(shí)習(xí)少,而且因?yàn)樗婕袄碚撗芯炕臼窃谠蛹{米數(shù)量級(jí)上,所以教學(xué)內(nèi)容難以模擬再現(xiàn)。另外,由于此課程是機(jī)械類學(xué)生的外專業(yè)課,教學(xué)安排上學(xué)時(shí)少(28個(gè)學(xué)時(shí))、基本沒有先修課程。所以,學(xué)生的學(xué)習(xí)難度大,遇到難于理解的環(huán)節(jié)只有靠死記硬背。

2學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果與分析

針對(duì)以上工程材料課程的非專業(yè)課及學(xué)時(shí)少、知識(shí)雜等特點(diǎn),學(xué)生中抱有學(xué)習(xí)此課程浪費(fèi)時(shí)間、既使學(xué)了也沒多大用處,將來在工作崗位上適當(dāng)看看相關(guān)資料就可以的輕視此課程的現(xiàn)象比較普遍。身為講授工程材料課程的專業(yè)教師,遇到學(xué)生由于學(xué)習(xí)目的不明確、學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、學(xué)習(xí)方法不妥當(dāng)而引起的上課不認(rèn)真聽講、睡覺、說話、遲到、曠課等等現(xiàn)象時(shí),即感到困惑又深感肩上的責(zé)任重大。困惑的是無論是國(guó)家還是學(xué)生的父母需要花費(fèi)多大的精力、財(cái)力去培養(yǎng)一名合格大學(xué)生,而作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)生本身卻不以為然。深感責(zé)任重大是因?yàn)楸救苏驹谂囵B(yǎng)大學(xué)生、為祖國(guó)造就棟梁之材的高校教師崗位上,深怕影響了一代人的培養(yǎng)造就。帶著這種復(fù)雜心情,本人在本學(xué)期工程材料課程結(jié)束時(shí),針對(duì)所教的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查,其結(jié)果如表1。在學(xué)好本門課程的最大障礙是什么的提問中可以知道(圖1),主觀不努力是影響此門課程學(xué)習(xí)的一大障礙。主觀不努力中回答學(xué)習(xí)目的不明確、對(duì)此課程不感興趣的學(xué)生占絕大多數(shù)。本人認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)目的不明確需要從任課教師及學(xué)生本身兩方面去分析,從學(xué)生角度來講,要明確學(xué)習(xí)工程材料課程的目的,要把此課程與專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及將來的實(shí)際工作需要結(jié)合起來,這樣才能提高學(xué)習(xí)積極性、充分認(rèn)識(shí)本門課程的重要性,達(dá)到主觀上努力學(xué)習(xí)的效果。另外,從任課教師角度來講,在第一次上課之際,就應(yīng)該向?qū)W生講清工程材料課程的學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)內(nèi)容、對(duì)將來實(shí)際工作的重要意義。

另外,本人認(rèn)為,對(duì)此課程不感興趣的原因之一是學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度問題,原因之二是學(xué)生的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)換的問題。學(xué)習(xí)態(tài)度問題實(shí)際是一個(gè)學(xué)校、一個(gè)班級(jí)的學(xué)風(fēng)問題,需要社會(huì)及學(xué)校方方面面、各個(gè)階層的人士長(zhǎng)時(shí)間齊心協(xié)力通過思想教育去扭轉(zhuǎn)。學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)換問題是個(gè)學(xué)習(xí)方法問題。學(xué)生從中小學(xué)到大學(xué)基礎(chǔ)課尤其在高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等前后邏輯性很強(qiáng)的課程學(xué)習(xí)過程中,養(yǎng)成了“一個(gè)問題的解決過程就是沿著唯一一個(gè)路徑、得出唯一一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案的過程”的定勢(shì)性邏輯。而工程材料課程是對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用中的材料的理論與實(shí)際密切結(jié)合的課程,它既有很強(qiáng)的理論性,又離不開工程實(shí)際。例如,自古人們都就知道“趁熱打鐵”、“百煉成鋼”、“真金不怕火煉”等定勢(shì)性成語,但從金屬材料內(nèi)部的微觀組織結(jié)構(gòu)上如何去分析這種現(xiàn)象正是工程材料課程需要分析研究的理論問題。另外,認(rèn)為學(xué)時(shí)少(目前只有28學(xué)時(shí))及基礎(chǔ)差的學(xué)生也占有相當(dāng)?shù)谋壤９こ滩牧险n程是金屬材料專業(yè)的綜合性課程,作為金屬材料專業(yè)的學(xué)生來講其先修課程應(yīng)有物理化學(xué)、金屬工藝學(xué)、金屬學(xué)、金屬熱處理原理、金屬熱處理工藝學(xué)等作為其基礎(chǔ)上才能學(xué)習(xí)此課程。但目前工程材料課程作為對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來講是外專業(yè)的課程,所以在課時(shí)安排上及前期先修課程的安排上很難滿足學(xué)好此課程的要求。鑒于上述此學(xué)科特點(diǎn),若以多媒體圖形、圖像、動(dòng)畫的方式對(duì)工程材料課程進(jìn)行輔助教學(xué),不但能把復(fù)雜的客觀現(xiàn)象生動(dòng)而清晰地演示出來以加強(qiáng)學(xué)生的理解之外,而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,目前工程材料課程組正加緊進(jìn)行這方面的工作。

另外,“其它”項(xiàng)目中包括知識(shí)多而雜,各章節(jié)之間內(nèi)容上沒有系統(tǒng)性及緊密連貫性,定義、名詞繁多等等也是學(xué)生們提出的學(xué)習(xí)該課程的眾多障礙之一。按此課程的教學(xué)內(nèi)容多、概念多、學(xué)時(shí)少的特點(diǎn)來看,老師講授之后學(xué)生至少需要課后復(fù)習(xí)1.5小時(shí)以上,對(duì)下一次要學(xué)習(xí)的內(nèi)容至少要預(yù)習(xí)0.5小時(shí)以上才能學(xué)好本門課程。但從圖2及圖3的工程材料課程后復(fù)習(xí)及預(yù)習(xí)時(shí)間的長(zhǎng)短來分析,絕大多數(shù)學(xué)生不復(fù)習(xí)或復(fù)習(xí)時(shí)間不超過30分鐘。超過1.5小時(shí)復(fù)習(xí)的學(xué)生不足4%,超過0.5小時(shí)預(yù)習(xí)學(xué)生不足3%。

對(duì)以上現(xiàn)狀我們可以從兩方面去分析。從學(xué)生角度來講,要加強(qiáng)學(xué)風(fēng)建設(shè)、學(xué)習(xí)目的教育,使學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,充分認(rèn)識(shí)學(xué)好本門課程的意義。另一方面,從任課教師角度來講,首先要充分利用這100分鐘的課堂教學(xué)時(shí)間,盡可能的讓絕大多數(shù)學(xué)生在課堂上把所學(xué)的知識(shí)消化好,達(dá)到學(xué)生在課后稍加瀏覽就能牚握當(dāng)天所學(xué)的知識(shí)的目的。否則如果學(xué)生“課堂不聽、課后不看”其結(jié)果可想而知。其次,每周一次的課程安排,要求教師利用講課之初的5～10分鐘時(shí)間精煉地回顧一下過去一周所學(xué)的知識(shí)。要想做到這一點(diǎn),對(duì)任課教師的課程準(zhǔn)備要求就會(huì)更高。即,把要講授的內(nèi)容組織好,真正做到備好教材、備好學(xué)生、備好教學(xué)方法的三備原則。在目前知識(shí)爆炸的時(shí)代,如何讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)此門課程的意義,學(xué)習(xí)時(shí)需側(cè)重于哪一方面、將來對(duì)工作的哪一方面有所幫助等等是通過備好課程來實(shí)現(xiàn)的。另外,教師在形成自己的教案時(shí),對(duì)哪些地方刪減,對(duì)哪些地方增補(bǔ),需做到心中有數(shù)。

一般情況下,任課教師都能做到備好教材。但能做到備好學(xué)生、備好教學(xué)方法的老師就可能不是很多了。“備課不備人,教學(xué)丟了魂”就是要求教師了解學(xué)生原有的知識(shí)基礎(chǔ)、思想狀況、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣、身體康狀況等,還要了解班集體的學(xué)習(xí)紀(jì)律、學(xué)習(xí)風(fēng)氣。對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能感到的困難、可能提出的問題,教師在備課時(shí)都要心中有數(shù)。另外,要備好教學(xué)方法,要組織好教材,確定有效的教學(xué)方法,提供給學(xué)生必要的學(xué)習(xí)方法。要貫徹啟發(fā)式指導(dǎo)原則,避免注入式的授課方式[1]。從圖4的統(tǒng)計(jì)數(shù)字可以看出,絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該認(rèn)真記課堂筆記。學(xué)生們認(rèn)為記課堂筆記的優(yōu)點(diǎn)是可以梳理書本知識(shí),通過課堂筆記可以知道教師講課時(shí)哪里是重點(diǎn)、哪里可以一帶而過。另外,本人認(rèn)為記課堂筆記的最大優(yōu)點(diǎn)是通過它可以使學(xué)生始終跟著老師思路走,而且通過記筆記的這一主觀活動(dòng)可以把被動(dòng)的“聽課”變成主動(dòng)的“學(xué)課”。使學(xué)生大腦受到聽、看、記、想的綜合刺激。可以說,如果學(xué)生們都能認(rèn)真記課堂筆記,哪還有時(shí)間睡覺、說話、溜號(hào)兒等課堂不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

另外,還有一些學(xué)生提到了“好記性不如爛筆頭”、“課堂認(rèn)真聽＋筆記＝不復(fù)習(xí)也不會(huì)忘”等記課堂筆記的優(yōu)點(diǎn)。從圖5的按順序?qū)懗鋈N你最喜歡的課外娛樂方式的問卷調(diào)查結(jié)果中可以看出,上網(wǎng)占第一位而且遙遙領(lǐng)先于其它的娛樂方式,其次是打藍(lán)球、看書、看電視電影、聽音樂、睡覺、打乒乓羽毛球、踢足球、打牌、聊天等等。上網(wǎng)的具體內(nèi)容有查找相關(guān)的學(xué)習(xí)資料、學(xué)外語、聊天、網(wǎng)上沖浪、上網(wǎng)游戲(魔獸世界、跑卡丁車、斗地主及單機(jī)游戲)等。可以說,現(xiàn)在的大學(xué)生包括中小學(xué)生,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的喜愛程度遠(yuǎn)比上代人想像的大得多。這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)可以提供一切學(xué)生所需要的內(nèi)容、可以作為滿足他們渴求任何知識(shí)的窗口,這里包括健康的知識(shí)和不健康的知識(shí)。單從查找相關(guān)的學(xué)習(xí)資料信息、聽音樂、學(xué)習(xí)外語、課后與網(wǎng)友交流思想、適當(dāng)?shù)膯螜C(jī)游戲等是很正常的、有益的活動(dòng)。但是一些網(wǎng)絡(luò)游戲如魔獸世界、跑卡丁車等是近幾年才出現(xiàn)的游戲,它的特點(diǎn)是每過一關(guān)都要需3～4小時(shí),為了與對(duì)手爭(zhēng)高級(jí)別、為了掙更多的錢、為了與對(duì)手PK到底……需要浪費(fèi)很多的精力、財(cái)力及時(shí)間。這樣,對(duì)于上大學(xué)的目的及學(xué)習(xí)目的不明確、自制力比較差的學(xué)生來講,很容易陷到網(wǎng)絡(luò)游戲中去、沉溺于其中而不能自拔。大學(xué)生的生活特點(diǎn)－思想活躍、自由活動(dòng)時(shí)間多、遠(yuǎn)離父母是學(xué)生走向社會(huì)責(zé)任人的過渡階段。如果在大學(xué)期間通過理論課的學(xué)習(xí)及寬松的社會(huì)化氣氛中健康成長(zhǎng),就能為將來成為國(guó)家棟梁之才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但如果不適應(yīng)當(dāng)前的大學(xué)生活,天天上網(wǎng)游戲則必影響其健康成長(zhǎng)。本人此學(xué)期講授工程材料課程,28個(gè)學(xué)時(shí)需上14次課,但有極個(gè)別的學(xué)生曠課達(dá)4次以上、作業(yè)基本不交,這些學(xué)生大多以上網(wǎng)作為課外娛樂方式,本人認(rèn)為很可能與沉溺于網(wǎng)絡(luò)游戲中有關(guān)。大學(xué)周邊存在的網(wǎng)吧成員基本是大學(xué)生的事實(shí)和表1中學(xué)習(xí)此門課程的最大障礙是主觀不努力的事實(shí)也多少能說明這個(gè)問題。

總之,在工程材料課程的多次講授過程中,本人認(rèn)為最重要的一點(diǎn)是讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣。日常生活中人們往往強(qiáng)調(diào)以人的意志為特征的主觀努力,但事實(shí)上由興趣引發(fā)的學(xué)習(xí)熱情會(huì)產(chǎn)生數(shù)倍于努力的學(xué)習(xí)效果,學(xué)習(xí)熱情的高漲可以忘掉學(xué)習(xí)過程中的痛苦。在此次問卷調(diào)查中,一學(xué)生講到,在高中時(shí)有一名老師給1000多學(xué)生上課,還擔(dān)任三個(gè)班的班主任,為什么有那么多的學(xué)生愿意聽這位老師的課,其實(shí)并不是他講課有多好,多么能把知識(shí)講透,而是他能讓他的學(xué)生對(duì)他的課感興趣,他能引導(dǎo)學(xué)生在知識(shí)海洋中愉快航行,他上課很少讓課堂缺少笑聲,80%的課堂時(shí)間同學(xué)們都在聽他的笑話,而正因他的笑話(全部與他的課有關(guān))而吸引同學(xué)對(duì)他的課感興趣,有了興趣同學(xué)們才會(huì)學(xué)好。作為大學(xué)教師,不可能像教中學(xué)生一樣去講笑話,但可以通過各種方式去換醒學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。工程材料課程是實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,每當(dāng)學(xué)生的表情上出現(xiàn)倦怠之意時(shí),本人就有意地給學(xué)生講授工廠中發(fā)生的實(shí)例,然后說明如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)以達(dá)到解決問題的目的等等[2]。這時(shí)可以發(fā)現(xiàn),所有的學(xué)生定格在一種姿勢(shì)、生怕漏聽了一個(gè)有趣的故事。在這種寬松的學(xué)習(xí)氣氛中學(xué)生們既不感到疲倦,而且也為適應(yīng)將來的工作環(huán)境提供了一定的幫助。

3結(jié)語

(1)工程材料的第一堂課上就應(yīng)向?qū)W生講清此課程的學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)內(nèi)容、對(duì)將來實(shí)際工作的重要意義。

(2)要讓學(xué)生從邏輯性很強(qiáng)的思維定勢(shì)中向理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的方式轉(zhuǎn)化,既要強(qiáng)調(diào)理論研究,又能正確地分析生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的問題。

(3)以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的方式講授工程材料課程可以解決圖形多、內(nèi)容雜而課時(shí)少的矛盾。另外,它可以把復(fù)雜的客觀現(xiàn)象生動(dòng)而清晰地演示出來以加強(qiáng)學(xué)生的理解之外,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

(4)要充分利用課堂教學(xué)時(shí)間,盡可能的讓絕大多數(shù)學(xué)生在課堂上把所學(xué)的知識(shí)消化好,達(dá)到學(xué)生在課后稍加瀏覽就能牚握當(dāng)天所學(xué)知識(shí)的目的。

(5)課堂筆記能使學(xué)生始終跟著老師思路走,而且通過記筆記的這一主觀活動(dòng)可以把被動(dòng)的“聽”課變成主動(dòng)的“學(xué)”習(xí)。

(6)加強(qiáng)大學(xué)生的學(xué)風(fēng)建設(shè),使學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行查找相關(guān)的學(xué)習(xí)資料信息、聽音樂、學(xué)習(xí)外語、課后與網(wǎng)友交流思想等健康的活動(dòng),而遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)游戲等有害大學(xué)生發(fā)展的毒源。

(7)采用多講解工程實(shí)例的方式來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

作者:黃根哲 宋善女 單位:長(zhǎng)春理工大學(xué) 

機(jī)械工程材料教學(xué)篇2

機(jī)械工程材料課程是高等工科院校大機(jī)械類專業(yè)必修的基礎(chǔ)課。該課程的重點(diǎn)是研究材料的成分、組織、工藝及性能之間的關(guān)系。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常見機(jī)械工程材料的組織特性、物理本質(zhì)、力學(xué)性能，熟悉各種常用機(jī)械工程材料的化學(xué)成分、牌號(hào)、性能及熱處理等特點(diǎn)，具備根據(jù)使用條件和性能要求，合理選擇常見工程材料的能力，以及制定零件加工工藝路線的初步能力。從實(shí)際授課情況來看，該課程的難點(diǎn)主要在于內(nèi)容多而繁雜，術(shù)語、概念及原理規(guī)律抽象且難以理解。這直接造成了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺乏，課堂氣氛不活躍，考試成績(jī)不理想。近年來，隨著各大高校教學(xué)體系、課程體系建設(shè)的不斷推進(jìn)以及學(xué)生培養(yǎng)方案的改革，為了提高機(jī)械工程材料課程的教學(xué)質(zhì)量與效果，滿足課程體系建設(shè)的要求，針對(duì)本校大機(jī)械類專業(yè)機(jī)械工程材料課程32學(xué)時(shí)（24理論學(xué)時(shí)+8實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)）的要求，通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探討，提出改進(jìn)后的教學(xué)實(shí)施方案，并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，取得了一定成效。

一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

海南大學(xué)機(jī)電學(xué)院大機(jī)械類專業(yè)所開設(shè)的《機(jī)械工程材料》課程總共32學(xué)時(shí)，其中課堂授課僅有24學(xué)時(shí)，所選教材為清華大學(xué)出版社朱張校主編的《工程材料》，該教材由三部分內(nèi)容組成。第一部分為基本理論部分，第二部分為工程材料知識(shí)部分，第三部分為工程材料的應(yīng)用部分。該教材內(nèi)容知識(shí)面廣，章節(jié)內(nèi)容多，難以在有限的課時(shí)內(nèi)全部詳細(xì)講解，因此必須在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行整合優(yōu)化。在實(shí)際教學(xué)中縮減了偏理論部分的內(nèi)容，淡化與核心內(nèi)容關(guān)系不大的內(nèi)容，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論。在教學(xué)內(nèi)容縮減的情況下，為了避免知識(shí)的分散與凌亂，在教學(xué)中始終圍繞著成分、組織、工藝及性能的主線，從而避免了知識(shí)的分散與凌亂。此外，結(jié)合教師自身的科研工作情況，給學(xué)生介紹了有關(guān)的新材料、新工藝及新技術(shù)等先進(jìn)知識(shí)，例如復(fù)合材料一章中，結(jié)合自己以往所做的關(guān)于粉煤灰漂珠顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料的研究工作，提出復(fù)合材料的復(fù)合原則以及在制備中所遇見的一些難點(diǎn)，期間穿插有大量的實(shí)物照片，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，亦有助于其科研啟蒙。

二、教學(xué)方法改革

1.多媒體與傳統(tǒng)板書結(jié)合。多媒體教學(xué)方式并不能完全替代傳統(tǒng)板書講授形式，兩者應(yīng)相輔相成，在便于學(xué)生理解記憶的基礎(chǔ)上，依據(jù)所講授內(nèi)容，有針對(duì)性的選擇適合的教學(xué)方式，以使得教學(xué)效果最優(yōu)化。應(yīng)用多媒體技術(shù)，可以增加教學(xué)的可視性與趣味性，尤其是對(duì)于部分抽象難以理解的內(nèi)容，如不同成分的鐵碳合金結(jié)晶過程的相與組織的變化，通過多媒體課件的使用顯著加深了學(xué)生的理解。而板書教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于：教師在板書的過程中將分析問題與解決問題的思路直接展示在學(xué)生面前，學(xué)生與教師之間也具有更好的交流與互動(dòng)，條理化的板書能夠很好的幫助學(xué)生掌握所學(xué)的知識(shí)。盡管多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)板書分屬現(xiàn)代與傳統(tǒng)教學(xué)手段，但在實(shí)際使用中應(yīng)當(dāng)將兩者有機(jī)的結(jié)合起來，互為補(bǔ)充，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程的教學(xué)效果。

2.慕課資源應(yīng)用。慕課（MOOC）是近年來開放教育領(lǐng)域出現(xiàn)的一種在線新課程教學(xué)模式，也是一種全新的網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)方法，這種教學(xué)方法具有開放性、大規(guī)模、自組織和社會(huì)性等特點(diǎn)。海南大學(xué)機(jī)電學(xué)院在機(jī)械工程材料課程的教學(xué)中依據(jù)學(xué)校教務(wù)處的要求，一方面合理利用國(guó)內(nèi)知名院校的慕課、微課資源，即在本校學(xué)生的基礎(chǔ)上，對(duì)慕課、微課資源進(jìn)行節(jié)選，以適應(yīng)本校實(shí)際教學(xué)的要求，在使用中獲得了較好的效果。另一方面，機(jī)械工程材料教學(xué)團(tuán)隊(duì)在學(xué)校的支持下，也開始主動(dòng)進(jìn)行慕課相關(guān)材料的制作，把所制作的慕課資源與課堂講授結(jié)合起來，使得學(xué)生得以享受到慕課教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，并確保教學(xué)效果的提升。

3.新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。信息時(shí)代，即時(shí)通訊軟件獲得了廣泛應(yīng)用，其中尤以騰訊QQ使用最為廣泛。QQ支持在線聊天、視頻電話、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)斷點(diǎn)續(xù)傳文件、共享文件、網(wǎng)絡(luò)硬盤等多種功能，并可與手機(jī)移動(dòng)通訊終端相連。QQ聊天是學(xué)生交流聯(lián)系的一種重要方式，因此利用QQ組建工程材料教學(xué)群，可以使狹小的課堂空間得到延伸，既可以答疑解惑，加強(qiáng)師生間交流，又有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，學(xué)生還可以在QQ群里交流學(xué)習(xí)心得，發(fā)表自己的見解，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4.PBL教學(xué)模式的引入。PBL（Problem-BasedLearning）是一種以問題為核心，以解答問題為驅(qū)動(dòng)力，以分組闡述、展示、討論及相互交流為手段，以激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)自學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維為主要目標(biāo)的全新的教學(xué)模式。與傳統(tǒng)教學(xué)法最大的不同之處在于PBL教學(xué)法通過教師設(shè)置問題或?qū)W生自己提出問題，分小組對(duì)該問題進(jìn)行深入探討，在教師的輔助下，最終解決該問題。該教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并通過課堂分組討論進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。例如，上課之前提出一個(gè)能夠激發(fā)多數(shù)學(xué)生興趣的假想問題，“如何給關(guān)羽打造青龍偃月刀？”隨后將所教班級(jí)分成多個(gè)小組進(jìn)行探討，學(xué)生經(jīng)過討論，產(chǎn)生疑問，帶著問題聽取教師講授基本原理則更加專注，學(xué)生在掌握知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，也拓寬了知識(shí)面，進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)該課程的興趣。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新

早期受實(shí)驗(yàn)條件限制，所開設(shè)的機(jī)械工程材料實(shí)驗(yàn)主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、結(jié)果已知，學(xué)生只需按部就班操作即可，無法滿足學(xué)生的求知欲與探索欲，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中常有學(xué)生直接抄襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使得實(shí)驗(yàn)效果較差。為了避免上述情況的出現(xiàn)，在本校實(shí)驗(yàn)條件大幅改善的前提下，開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)。在開放性實(shí)驗(yàn)體系中，教師只提供課題，由學(xué)生小組擬定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)討論修改，確定實(shí)施方案，自主實(shí)驗(yàn)，最終得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，將傳統(tǒng)工程材料實(shí)驗(yàn)中的“碳鋼的熱處理組織觀察”變更為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)“不同鋼種熱處理工藝路線設(shè)計(jì)和顯微組織觀察”。實(shí)驗(yàn)中每組學(xué)生所用鋼種均不相同，因此必須小組成員合作，依據(jù)所學(xué)工程材料熱處理部分知識(shí)，按鋼種的使用目的，制定出合理的熱處理工藝路線并進(jìn)行驗(yàn)證。在開放性實(shí)驗(yàn)中，教師檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的可行性，并在此過程中啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己實(shí)驗(yàn)方案的不足并加以完善，當(dāng)實(shí)驗(yàn)方案可行后，學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并分組撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的變更與改良，使學(xué)生成為了實(shí)驗(yàn)真正的參與者，極大地提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。實(shí)驗(yàn)中能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)、分析與思考，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力與實(shí)驗(yàn)操作技能都得到很好的培養(yǎng)。

四、結(jié)語

本文對(duì)《機(jī)械工程材料》課程進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和創(chuàng)新，通過在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)施，成功的改變了以往沉悶的課堂氣氛，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，學(xué)習(xí)主動(dòng)性也有了很大的提高，學(xué)生在較好掌握了本課程基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，分析問題和解決問題的能力明顯改善，教學(xué)效果及考試成績(jī)較以往有了明顯的提升。

作者:羅洪峰 史留勇 林茂 單位:海南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

機(jī)械工程材料教學(xué)篇3

1引言

機(jī)械工程材料是機(jī)械及近機(jī)類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程以材料的成分、加工工藝、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系為主線，重點(diǎn)介紹材料的本質(zhì)，提出有關(guān)的理論和描述，說明材料結(jié)構(gòu)是如何與其成分、加工工藝、性能以及行為相聯(lián)系的。作為高等農(nóng)業(yè)院校的機(jī)械設(shè)計(jì)以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化等專業(yè)的學(xué)生，學(xué)習(xí)本課程的目的，主要是使學(xué)生獲得常用工程材料的種類、成分、組織、性能和熱處理改性方法的基本知識(shí)。了解工程材料在機(jī)械工業(yè)特別是農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用，通過對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)和知識(shí)的綜合運(yùn)用，使學(xué)生掌握常用機(jī)械工程材料的種類、成分、組織、性能以及改性方法等，初步具備根據(jù)零件的服役條件合理選材和妥善安排工藝路線的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和從事機(jī)械設(shè)計(jì)及制造工作奠定基礎(chǔ)。根據(jù)專業(yè)大綱安排，西北農(nóng)林科技大學(xué)的機(jī)械工程材料課程在大學(xué)二年級(jí)第一學(xué)期進(jìn)行。這一學(xué)期，學(xué)生所學(xué)的課程大部分還是數(shù)學(xué)、英語、物理等公共基礎(chǔ)課，機(jī)械工程材料屬于學(xué)生剛剛接觸到跟自己專業(yè)相關(guān)的少數(shù)幾門課程之一。

2機(jī)械工程材料課程性質(zhì)及教學(xué)現(xiàn)狀

理論性強(qiáng)，微觀概念多機(jī)械工程材料課程，不像物理、力學(xué)等有著嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)和計(jì)算過程，也不像工程制圖等相關(guān)課程，比較直觀生動(dòng)。機(jī)械工程材料課程總的特點(diǎn)是理論性非常強(qiáng)，涉及的原子、分子水平的微觀概念很多。特別是與金屬學(xué)相關(guān)的部分，如晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)以及凝固結(jié)晶、相的概念、組織轉(zhuǎn)變等，這些概念都是微觀和抽象的，學(xué)生無法通過推導(dǎo)計(jì)算獲得，更無法通過肉眼直接觀察和親身體驗(yàn)到，有時(shí)候需要通過一定的空間想象力來理解它們。這樣就導(dǎo)致教師講授起來有一定困難，而學(xué)生學(xué)習(xí)起來感到難以理解，從而感覺枯燥、乏味，失去學(xué)習(xí)的興趣。課程涵蓋內(nèi)容廣機(jī)械工程材料課程包含了材料科學(xué)專業(yè)中的力學(xué)、金屬學(xué)、熱處理原理、熱處理工藝、金屬材料、非金屬材料以及失效分析等多門學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，內(nèi)容廣而分散。而在“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)模式引導(dǎo)下，專業(yè)課程的學(xué)時(shí)數(shù)在不斷壓縮，而要求學(xué)生了解的內(nèi)容卻越來越多。這樣就形成了一種矛盾，即教師上課的課時(shí)數(shù)減少了，而學(xué)生需要學(xué)到的知識(shí)卻增加了。這就要求任課教師能夠統(tǒng)籌安排上課課時(shí)，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，精簡(jiǎn)課堂講授內(nèi)容，突出重點(diǎn)的同時(shí)拓寬知識(shí)面。現(xiàn)有課本內(nèi)容知識(shí)陳舊大學(xué)教材內(nèi)容陳舊，知識(shí)老化，這些是在我國(guó)高等教育中各門課程都有可能會(huì)遇到的，也是現(xiàn)在我國(guó)高等教育中普遍存在的問題。出版一本教材的過程是相當(dāng)復(fù)雜的，要經(jīng)過編寫、審核、校對(duì)、出版、發(fā)行等多個(gè)環(huán)節(jié)，因此，當(dāng)書真正出版出來以后，有些知識(shí)可能已經(jīng)更新。而對(duì)于教師來講，頻繁更換教材，也不利于熟悉教案，積極備課。《機(jī)械工程材料》課本內(nèi)容主要以金屬材料為主，而近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新材料、新工藝在不斷涌現(xiàn)。全球性的能源危機(jī)以及環(huán)境污染問題，對(duì)現(xiàn)代的新材料除了在性能、工藝和成本等方面的傳統(tǒng)要求外，更提出了與環(huán)境協(xié)調(diào)、綠色環(huán)保、可循環(huán)再生等更高的要求。為了保證該課程的教學(xué)質(zhì)量，并使學(xué)生能夠盡量了解到本領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)向，就迫切需要教師改變傳統(tǒng)的以課本為主的教學(xué)方式，探索更加有效的教學(xué)模式，使學(xué)生理解并掌握課本基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，能更多地了解和把握本領(lǐng)域的研究與發(fā)展動(dòng)向。

3教學(xué)改革探索

充分利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)是現(xiàn)代化教學(xué)的非常有效的輔助工具，教師要注重利用并充分發(fā)揮多媒體的特點(diǎn)，制作形象生動(dòng)的多媒體課件。對(duì)那些學(xué)生難以理解、教師又難以講解的比較抽象的內(nèi)容，比如晶體結(jié)構(gòu)原理、合金結(jié)晶過程、位錯(cuò)類型及運(yùn)動(dòng)過程等，通過收集以及自己動(dòng)手制作一些簡(jiǎn)單的動(dòng)畫，生動(dòng)形象地來演示復(fù)雜的變化過程。這樣不僅加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解掌握，同時(shí)還活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如對(duì)鋼鐵材料的熱處理工藝等，注意并積極收集工程訓(xùn)練實(shí)習(xí)以及工廠企業(yè)的熱處理工藝過程的錄像資料，在講解課本內(nèi)容的同時(shí)輔助播放實(shí)際熱處理過程錄像，注重理論與實(shí)際相結(jié)合，使課程內(nèi)容具有真實(shí)感，更利于學(xué)生理解和掌握。充分利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，隨時(shí)充實(shí)并完善課程信息，課堂講授的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及教學(xué)用課件及時(shí)上傳至平臺(tái)，便于學(xué)生隨時(shí)下載并復(fù)習(xí)掌握當(dāng)堂內(nèi)容；利用網(wǎng)上作業(yè)提交和批改功能，可以快速有效地發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，并能及時(shí)得到反饋；通過網(wǎng)上答疑，增加了教師和學(xué)生的課后互動(dòng)，改變了以往只有上課時(shí)才能見到教師，學(xué)生有問題得不到及時(shí)解決的現(xiàn)象；充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)信息量大的特點(diǎn)，注重將生活及科研中接觸到的與課程內(nèi)容相關(guān)的新聞報(bào)道、最新科研成果等，收集并上傳至教學(xué)資源，供學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，更多地來了解社會(huì)發(fā)展在所學(xué)領(lǐng)域的需求，激發(fā)學(xué)生自我提高的熱情和積極性。

總之，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)讓教學(xué)更加真實(shí)具體，更加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動(dòng)。精簡(jiǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容結(jié)合學(xué)校的優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目，充分利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)，精簡(jiǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容，做到夠用就行。按照專業(yè)培養(yǎng)方案，機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械工程材料的主要目的是掌握成分—結(jié)構(gòu)—性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，并能在零部件設(shè)計(jì)中合理地進(jìn)行材料選擇，因此，在課堂講授中刪減了那些理論較深的內(nèi)容。如課本第二章材料的結(jié)構(gòu)，其中晶面與晶向部分，對(duì)于非材料專業(yè)的學(xué)生不需要掌握；還有位錯(cuò)的理論，學(xué)生只需要知道位錯(cuò)是由于原子的錯(cuò)排造成的，不需要了解更多關(guān)于位錯(cuò)的形成機(jī)制等。再如鐵碳相圖的部分，因?yàn)楦邷匕Х磻?yīng)在生產(chǎn)中很少會(huì)用到，所以把包晶反應(yīng)區(qū)省略，將相圖簡(jiǎn)化，重點(diǎn)講解共析和共晶反應(yīng)部分。在工業(yè)用鋼部分，因目前金屬材料仍然占據(jù)工程材料中大約70%的市場(chǎng)，課堂教授主要內(nèi)容仍然以金屬材料中的碳鋼和合金鋼為主。對(duì)于課堂上不能詳細(xì)講解的知識(shí)，或者僅作為了解性的一些內(nèi)容，如陶瓷、高分子的晶體結(jié)構(gòu)、熱處理新技術(shù)，以及非金屬材料、復(fù)合材料等，將其上傳至網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，作為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容，拓寬他們的知識(shí)面。靈活選用教學(xué)材料選用十二五規(guī)劃教材作為教學(xué)用教材，基礎(chǔ)內(nèi)容深入講解，包括材料的結(jié)構(gòu)、鐵碳相圖、鋼的熱處理等。但在授課中，不僅僅局限于所選中文教材內(nèi)容，還結(jié)合英文原版教材FOUNDAMENTALSOFMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING，更多地提供中英文對(duì)應(yīng)專業(yè)詞匯，并摘錄一些章節(jié)，課堂上詳細(xì)講解，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，又能接觸到純正流利的英文表達(dá)方式。將某些章節(jié)相關(guān)的典型的中英文科研論文及掌握的最新的研究成果等介紹給學(xué)生，供學(xué)有余力以及對(duì)材料研究感興趣的學(xué)生開闊眼界，并能使他們更加了解材料研究對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要意義。還在最后一章材料選擇中，增加材料與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于一名合格的工程技術(shù)人員，在選材中除了考慮傳統(tǒng)的性能、工藝、成本等因素外，更要考慮材料的開發(fā)、服役、回收等環(huán)節(jié)可能造成的環(huán)境負(fù)荷。盡量選擇環(huán)境友好材料，做到廢棄零部件材料能夠回收再利用或能生物降解，將對(duì)環(huán)境的影響降到最低。

4結(jié)束語

總之，機(jī)械工程材料課程是機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，內(nèi)容多且比較抽象。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各種新材料的不斷涌現(xiàn)，需要不斷地對(duì)該課程的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法等進(jìn)行改革和實(shí)踐，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，增加輔助教學(xué)材料，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和畢業(yè)后從事機(jī)械設(shè)計(jì)及制造工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者:衣雪梅 張衛(wèi)國(guó) 尤芳 胡耀華 單位:西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院 西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院