改革《机械工程材料》课程教学体系，提高教学质量
时间：2020-12-08 14:40:36 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
《机械工程材料》是金属材料成型系列课程和“机械制造基础系列课程”中重要的专业基础必修课，它既是引导本科生进入专业领域的入门课程，又是学生掌握基本原理的理论课程。课程要求学生掌握材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系，了解常用材料的应用范围和加工工艺，初步具有合理选用材料、正确确定加工方法、妥善安排加工工艺路线的能力，同时也是培养学生具有自学能力、独立分析能力的综合训练课程。
随着21世纪科技的发展，材料科学领域将进入一个高速发展阶段，各种新材料、新工艺、新技术和新理论大量涌现，对高等工程应用型人才提出了新的、更高的要求。作为新世纪高科技的支撑，21世纪机械类、材料类专业人才在掌握基本理论的同时，必须掌握科学的研究方法，并具有一定的工程开发和研究能力、创新能力。为了适应新的教学要求，各高校都已将原来的《金属材料及热处理》课程改为‘‘工程材料”或“机械工程材料”，学时数大大减少。在我院，根据机械制造设计及自动化本科专业教学大纲的要求，《机械工程材料》总学时为32学时(其中26学时为讲授，6学时为实验)。在教学内容越来越多的条件下，针对这门课程理论性和实践性很强，基本概念有很多，学生又是第一次接触专业知识，工业背景知识比较缺乏，感性认识较少，理解能力较弱的具体情况，怎样使学生学好本课程，提高教学质量就成了摆在我们面前的一个重要课题。经过近两年的教学实践，总结出为了培养学生学习兴趣，提高教学质量，在教学内容、教学方法和教学手段等方面必须做一些适当的改革。
优化教学内容、加强应用性
教学内容是衡量教学质量高低的关键性指标，正确把握教学内容是提高教学质量和效率的重要前提。
1.教材选用。在教学中顺应材料学科高速发展和多学科交叉的趋势，根据机械制造设计及自动化本科专业的教学要求，围绕教学指导思想、教学目标和教学大纲的要求，学生毕业后主要从事产品设计与制造工作，要求学生必须掌握材料学的基本原理，掌握常用金属材料的使用性能及工艺性能，同时材料的选择与加工也是其必不可少的重要环节。所以选用的教材在阐述必要的材料基本理论和基本概念基础上，要省略掉材料专业教材中专深细节内容，重点突出各种工程材料的组织结构、性能和应用之间的关系，保证教学内容的基础性与概括性，以及突出科学的思维方法与研究方法，培养学生创新精神与能力。
2.视实际情况，把握教学内容。根据我们的少课时又必须达到教学目的的实际情况，教师本人应充分吃透教材的内容，确定重点章节及每次课的重点内容，才能合理分配教学时数，完成教学计划。重点教学内容讲授中分配情况如下：基本理论部分，阐述工程材料学的基本概念和基本理论，包括材料结构、组织和性能之间的关系和影响因素；工程材料知识部分，介绍常用金属材料的成分、组织、性能及其应用知识；工程材料应用部分，介绍机械零件的失效与选材知识，以及工程材料在汽车、机床、石油化工设备及航空航天器等领域的应用情况，做到理论联系实际。
用灵活的教学方法和先进的多媒体教学手段
“机械工程材料”课程内容庞杂，概念、名词术语繁多且内容分散，系统性不强，学生普遍感到这门课程入门比较困难，来不及消化，主次难分，枯燥乏味，难以联系实际。
1.教学方法的多样化，提高教学效果。①穿主线、理顺学生学习思路。在课堂教学中，以材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系这条主线贯穿始终，讲授内容分合相济，变分散为集中，变模糊为清晰，学生建立了完整体系的概念，保证教学内容的基础性和系统性。②出重点。即通过精心组织课堂教学内容，淡化那些与核心理论无关的繁琐的数学推导和晦涩的内容，强调重点内容的物理意义及其在工程中的实际应用，促进学生对重点内容的掌握。③调实用。即坚持重点培养机类专业学生对不同材料的选用和制定零件加工工艺的能力，为后续课程打下良好的基础。④学生自主学习，了解新材料发展趋势。为了开拓学生的视野了解各种新材料、新工艺、新技术和新理论，教材中有关这部分内容让学生通过自学、查阅资料、相互讨论、写小论文，老师加以指导的方式来进行学习，既调动了学生的学习积极性又培养了他们的自学能力和团体合作学习的团队精神。
2.多媒体教学的应用。工程材料是一门建立在实验观察和工业实践基础上综合性的技术基础课，由于其以定性描述为主，图表、照片多，课程涉及大量的学生难以理解的微观组织、微观结构及相图方面的知识。传统手段的授课虽然有一定的优势，但有时会产生效率低，表达不充分、不形象的情况，授课不能达到较好的效果。由于教学学时大大压缩，使这个问题更加明显，，学生普遍反映学习内容枯燥、杂乱，概念模糊，思路混沌，难以理解，影响学习效果和教学质量。究其原因，主要是教学中缺乏形象化教学手段，不利于揭示概念的深刻意义及其内部的各组成关系，不利于提高学生对工程制造的感性认识。多媒体CAI课件具有的形象、生动、直观、动态和充分提供图文声像等综合信息的能力，恰是这门课程最需要的，能显著加大课堂教学信息量，简化信息传输转换过程，增强教学内容的趣味性和吸引力。
例如，铁碳合金状态图是“成分、温度、组织”相互关系与变化规律的图解，是最基本的理论基础，也是进行热处理的理论依据，内涵十分丰富，是本课程的重要内容，要求学生熟练掌握。为使学生深刻理解其内涵，CAI课件在此部分的图形表达上，采用逐层动态显示方式“画出”并分析状态图，同步逐段展示冷却曲线的形成与显微组织的转变，动态显示随含碳量不同组织与性能的变化等。采用静中有动的图解分析方法，在学生面前展示一幅幅具体的动态景象，逐步揭示状态图的丰富内涵，学生从一张“死”图中“读”到了丰富的“活”知识，深切感受到了图形在综合理解记忆知识方面的重要作用。这种从抽象到具体，再由具体到抽象的教学方法，有助于提高学生对图形进行抽象思维的能力。 如果采用传统的讲授方法，就上面知识点教师必须花费大量的时间而且效果不一定好。多媒体技术改变了教学方式，突破了传统教学手段的局限，能够使繁杂变得简单、使抽象变得具体。从而增强学生的感性认识和学习兴趣，提高教学效果课件的使用显著增加了教学内容的生动性、趣味性和吸引力，从而显著提高了教学效果与效率。
又如：采用CAI课件能将实际生产的工艺过程以影像、动画等生动的形式表示出来向学生展示，如：车削加工工艺、淬火工艺、正火工艺等等，让没有生产实践经验的同学们能有真实的认知感最终激发他们的学习兴趣。采用CAI课件还能向学生展示大量的设备、材料和各类零件的图片，丰富他们的生产实践知识，让本身死板抽象知识变得生动有趣，从而显著提高了教学效果与效率，为本课程、后续课的学习和将来的实习、工作打下坚实的基础。
所以在《机械工程材料》课程教学中要培养学生学习兴趣，提高教学质量，必须采用先进的教学手段，运用多媒体技术。
重视实验教学
工程材料课程的配套实验是为了加深学生对课堂讲授内容的理解，培养学生动手实践能力、培养学生发现问题和解决分析实际问题的能力。
在教学过程中我们并没有因为课时少而放弃实验教学，而是更加注重实验环节，根据每阶段的课堂教学的重点内容教师精心设置实验内容，开设了“材料硬度测量”、“铁碳合金室温下组织的观察”、“碳钢的热处理”三个实验。通过这些验证性、综合性实验，同学们有机会自己动手操作实验设备，熟悉实验内容，了解实验目的，能够在实验中发现和提出的问题并在指导老师帮助下解决问题，让同学们更深刻地理解了课堂讲授内容，激发了他们学习《机械工程材料》的兴趣，同时具备初步的工程实践能力，实验教学达到事半功倍的效果。
实施新颖的考核方式
考核方式能影响学生的学习积极性并影响教学质量。考试方式：平时成绩(包括平时出勤、平时作业、小论文成绩)+实验成绩(实验出勤+实验报告成绩)+口试成绩+期终考试成绩。它打破了以往学生抄作业、抄实验报告等不真实成绩的现象，也打破了用出勤率考核学生对知识的掌握程度。平时小论文成绩考核学生自学和查阅资料的能力；经两届学生的实践，口试取得了较好的效果，它是学生根据老师准备的问题，经几分钟准备后进行回答，考核学生对所学的重点内容的掌握程度，同时考核学生的应变能力。通过这种综合考核方式能调动学生自主学习的积极性，学生可以充分发挥自己的优势，最终达到提高教学效果和教学质量的目的。
为了培养出具有扎实理论基础，又具有工程实践能力的符合社会需求的机械类本科学生，作为老师要不断地总结教学经验、相互交流教学经验以便指导以后的教学工作，提高教学质量和教学效果；同时还要深入广泛地学习，了解本学课学科前沿知识，了解最新的生产动向，丰富教学内容，使教师本身的知识结构与时俱进，才能培养出满足社会需求的学生。
课程建设与改革是高等学校教学基本建设的重要组成部分，只有不断加强《机械工程材料》课程建设与改革，才能提高教学质量，培养出高素质人才。
