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1、中山大学学报论丛,2006年第26卷第1期SUNYATSENUNIVERSITYFORUM,Vol126No1120063《工程材料综合实验》教学改革与实践陈灵,曾美琴(华南理工大学机械工程学院,广东广州510640)摘要:介绍了《工程材料综合实验》教学改革与实践的思路与做法。综合实验,不但提高了学生独立解决实际问题的能力与学习积极性,也极大开阔了学生的专业视野,缩短了课堂教学与生产实际的距离,是培养适应社会需求人才的有效方法和途径。关键词:综合实验;工程材料;教学改革中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:100721
2、792(2006)0120008203“工程材料”课程理论性和实践性较强,内容较多,多数学生缺乏实践经验和感性认识,学习有一定的难度。因此,改进实验教学方法和手段,调动学生积极性,提高教学质[1]量,是教师需要解决的主要问题。工程材料综合实验能给给予学生更多的主动权,能激发学生的求索精神。让学生在实验中知道为什么要进行金相分析,金相分析得出的一系列数据与机械设计、加工工艺中选择材料有什么关系及怎样选材。将实验目的与实践内容紧密结合,从而提高学生的综合素质和能力。一、改革与教学实践的具体做法实验室选出一些各具特色、并具有实用价
3、值的题目,让学生自己选题,然后根据所选题目的任务书要求学生仔细阅读、查阅资料,制定工艺,设计出全过程的合理方案,并对试验结果进行综合分析,写出实验报告。从而达到激发学生从被动的学习状态走进主动吸收课程知识的境界。在这样的思想指导下,确立了从改革该课程的实验教学入手,进而到优化整体教学结构及教学内容的思路。(一)利用现代化技术手段进行形象化教学[2]充分利用现代化技术手段实现实验教学信息化。提供网上资源库,利用可视化网络现场教学等,使学生能够方便直观地了解工程材料及热处理生产过程的各个环节。将钢铁材料中常见的钢种及不同热处理状
4、态的显微组织及冶金、轧制和热处理不当等产生的缺陷,制成50多幅大型金相图片,挂在实验室四壁上,把音箱塑料压铸模、充电器开关元件等的失效金相诊断过程制成系列幻灯片,让同学们利用实验间隙时间重复观看,从而加深对所学知识的理解与印象,同时也活跃了学习气氛。3收稿日期:2005-11-30作者简介:陈灵(1971-),女,工程师。(二)引入典型案例强调实践性教学在工矿企业中常常会遇到某个机械零件在生产与使用中发生了突然的变形或是断裂(称为失效),失效有时会导致重大的人身设备事故,金相分析则是寻找失效原因不可缺少的诊断方法。在实验课中
5、,穿插典型失效案例,启发学生应该如何进行分析。当学生已处在希望从老师那里得到回答时,老师再详细讲解对这些构件进行金相分析的程序及原则。在了解各种热处理设备的用途、特点和选用原则基础上,通过制备金相试样和观察显微组织,掌握二十多种不同工程用钢材的化学成分、热处理、组织与性能之间的关系。如自行车链条、自行车飞轮、手动锯条、轴、滚动轴承、冷作模具、热作模具、塑料模具等,涉及到的材料有十大类共计二十多种常用金属材料。给学生提供大量丰富的材料,既可以使同一个班的同学之间很少有完全相同的设计任务书,保证了实验的独立自主性;又[3]可以通
6、过同学间的相互交流,进一步开阔学生的视野,加深对理论知识的理解。每人按自己拍摄的金相照片上所反映的组织特征,在教师的指导下,到图书馆查找相应的国家标准等资料,最终写出综合性的实验报告。在完成上述实验的过程中,除截取试样由实验室准备外,其余操作皆由教师指导学生自己动手完成。这既保证了学生接受制样,使用显微镜,观察摄制金相组织及金相照片制备等基本实验技能的训练,又让学生初步了解到金相分析技术对于材料的生产及机械产品制造、使用过程中的质量监测作用。这种把基本的教学实验与工程实际问题有机地联在一起的实验方案,不仅丰富了实验课内容,拓
7、宽了学生的视野,还提高了他们分析问题与解决问题的能力,从而培养了学生工程素质和创新能力。(三)把工程实践内容编入实验讲义中在编写综合实验讲义时,结合课程的自身特点,除保留了金相分析实验的基础训练内容外,增加“钢中显微组织缺陷及金相评定方法”、“机械零件生产过程中常规金相分析项目”、“国家标准制定的金相分析图集”以及“厂矿企业金相分析报告的格式与写法”等工程实践性很强的内容。这使得学生从一接触本课程实验开始,就能领悟到自己所学知识在生产实践中的地位与作用,从而激发起他们的学习热情和积极性,一改被动学习为主动求索知识。二、改革的
8、成效工程材料综合实验教学改革与实践,全面提高了学生的综合素质,较大提高了教学效果,具体体现在:学生学习与分析问题的能力得到了煅炼,学习品质得到了加强,综合学习能力与素质得到了提高。(一)学生能及时吸收,灵活运用和迅速更新知识通过专业综合实践的训练,学生不但掌握到一定的知识和技能,而且掌握了
