《工程材料》课程改革与实践

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1、《工程材料》课程改革与实践　　《工程材料》课程改革与实践　　　　张向阳　蒋慧琼　崔慧敏赵北龙　　　　摘要：《工程材料》是机械类专业的一门必修课，由于内容庞杂且理论实践性较强，学生普遍感到难学，教师感到难教，影响学习积极性。针对这一问题，在多年的理论实践中，对该课程进行深刻反思，在教学方法、教学手段、实验教学和课程考核方式等方面进行了改革，取得良好教学效果。　　　　关键词：工程材料课程改革教学方法教学手段　　　　《工程材料》是机械制造、机械设计、机械电子等机械类和近机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程。但多数学生反

2、映该门课程比较难学，究其原因主要与这门课程的特点有关：　　　　首先，该课程知识内容广泛，介绍的工程材料种类繁多，每种材料均涉及大量的术语和概念，给初学者带来较大的难度；其次，该课程理论性强，相关理论自成系统，体系缜密；再者，该课程实践性强，许多材料工艺直接与生产实践挂钩，有的甚至就是实际经验的总结，这对实践经验和系统理论都欠缺的学生而言，进一步增大了学习的难度；再加之有些微观结构看不见摸不到，学生感到该课程太抽象、枯燥乏味，学习热情和积极性受到挫败，影响教学效果。为提高教学质量，激发学生的学习热情，本人在多年的理论实

3、践中对该课程进行深刻的反思，在以下几个方面进行了教学改革探索，取得良好的教学效果。　　　　一、教学方法　　　　在教学过程中，实施一套行之有效的教学方法，通过归纳类比、启发教学、课堂讨论、实际案例等多元化教学方法，基础理论知识教学环节的学习效果得到显著提高。　　　　（一）归纳类比法　　　　由于《工程材料》课程的基本理论较深奥，学生之前的知识建构中没有相应的认知同化点，需要理解记忆的概念定义很多，为了让学生能在较短时间内掌握这些艰深的内容，进行“有意义学习”，在教学过程中采用了归纳类比法将教材中分散的内容进行了归纳、比较

4、和总结，便于学生学习理解。譬如在学习铁碳相图，讲解铁碳合金组织和性能的变化规律时，为使学生在“成分一组织—性能”之间建立起联系，画出铁碳合金的成分—组织一性能的对应关系图表，通过图表的介绍与讲解，逐步归纳出三者间的内在联系。　　　　（二）启发教学法　　　　为启发学生思考，使教与学同步有机地联系起来，提高教学质量，根据教学内容适时进行启发式教学。金属的塑性变形是学生普遍反映难以理解的内容，在讲授这部分知识时，采用了问答式启发教学法。首先根据单晶体变形过程中的教学重点、难点及大纲要求将单晶体变形过程中的几个重要内容化成几

5、个递进式问题，引发学生思考，进而推进到多晶体的塑性变形．使学生的思维与教师同步，进而对该部分内容有一个清晰完整的认识。　　　　（三）课堂讨论式教学法　　　　课堂讨论式教学法是在教师的指导下，以讨论方式完成学生自学、自讲的一种教学方法。在教学实践中，主要是围绕一些具有启发性或争论性的问题来进行课堂讨论。在课堂讨论过程中，教师会及时抓住学生讨论时的闪光点加以鼓励和评价，引导讨论不断深入，在倾听完学生的讨论后会及时进行总结点评。这样的“教与学”能够有效地开发学生的创新思维，增进学习交流，使学生真正成为学习的主人，有利于调动

6、学生的积极性、培养学生独立思考问题和解决问题的能力。而教师也在此过程中能够发现学生学习中的疑难问题，从而使教学更有针对性。　　　　（四）实际案例教学法　　　　工程材料课程是一门实践性很强的学科，在教学过程中适当引入实际案例，缩短了理论与实践的距离，让学生切身感受到所学知识的重要性，激发学生的学习欲望。例如，以机械课程设计中比较典型的减速器为例，针对减速器中箱体、轴、齿轮、滚动轴承、键、螺栓、销等不同零件的不同工况条件和使用性能要求，逐一分析其失效形式，并进行合理的选材，正确安排其热处理工艺等，以达到学以致用的目的。　

7、　　　二、教学手段的改革　　　　传统的教学方式在许多方面已不能很好地适应现代教学需求，通过引进多媒体和建立交流群等教学手段，教学效果能得到进一步的提升。　　　　（一）引进多媒体教学　　　　对于材料的微观结构及一些动态演变过程，用传统的板书很难直观表述出来，而多媒体教学，则能把一些利用陈述性表达无法取得满意效果的教学内容生动形象、新颖直观地展示出来，既激发了学生的学习兴趣，加深了学生对基本理论的理解，又节省了教师的书写时间。另外，对于一些实践性较强的知识，由于学生缺乏相应的实践经验，学起来会感到比较吃力。但通过多媒体教

8、学可以使狭小的教室空间得到广阔的延伸，使学生不出教室便可置身于实验室和工厂车间中，所学的知识更贴近生产实践，易于知识点的理解与记忆。　　　　（二）建立《工程材料》群　　　　在信息时代，聊天已成为人们交流联系的一种重要方式。由于网络可以突破时空界限，延伸课堂空间，我利用组建了《工程材料》群。建立《工程材料》群既可以解疑答惑，加强师生间交流，利于加