機械工程材料教學創新與改革研究論文

機械工程材料教學創新與改革研究論文

　　摘要：針對目前機械類專業工程材料課程教學中的常見問題，從教學內容、教學方法、實驗教學等方面進行改革，激發了學生的學習興趣，從而提高了工程材料課程的教學質量。

　　關鍵詞：機械工程材料；教學改革；教學質量

　　機械工程材料課程是高等工科院校大機械類專業必修的基礎課。該課程的重點是研究材料的成分、組織、工藝及性能之間的關系。通過本課程的學習，使學生掌握常見機械工程材料的組織特性、物理本質、力學性能，熟悉各種常用機械工程材料的化學成分、牌號、性能及熱處理等特點，具備根據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。從實際授課情況來看，該課程的難點主要在于內容多而繁雜，術語、概念及原理規律抽象且難以理解。這直接造成了學生學習興趣缺乏，課堂氣氛不活躍，考試成績不理想。近年來，隨著各大高校教學體系、課程體系建設的不斷推進以及學生培養方案的改革，為了提高機械工程材料課程的教學質量與效果，滿足課程體系建設的要求，針對本校大機械類專業機械工程材料課程32學時（24理論學時+8實驗學時）的要求，通過對教學內容、教學方法、實驗教學進行探討，提出改進后的教學實施方案，并進行了教學實踐，取得了一定成效。

　　一、教學內容優化

　　海南大學機電學院大機械類專業所開設的《機械工程材料》課程總共32學時，其中課堂授課僅有24學時，所選教材為清華大學出版社朱張校主編的《工程材料》，該教材由三部分內容組成。第一部分為基本理論部分，第二部分為工程材料知識部分，第三部分為工程材料的應用部分。該教材內容知識面廣，章節內容多，難以在有限的課時內全部詳細講解，因此必須在教學內容上進行整合優化。在實際教學中縮減了偏理論部分的內容，淡化與核心內容關系不大的內容，強化基礎理論。在教學內容縮減的情況下，為了避免知識的分散與凌亂，在教學中始終圍繞著成分、組織、工藝及性能的主線，從而避免了知識的分散與凌亂。此外，結合教師自身的科研工作情況，給學生介紹了有關的新材料、新工藝及新技術等先進知識，例如復合材料一章中，結合自己以往所做的關于粉煤灰漂珠顆粒增強泡沫鋁基復合材料的研究工作，提出復合材料的復合原則以及在制備中所遇見的一些難點，期間穿插有大量的實物照片，極大地提升了學生的學習興趣，亦有助于其科研啟蒙。

　　二、教學方法改革

　　1.多媒體與傳統板書結合。多媒體教學方式并不能完全替代傳統板書講授形式，兩者應相輔相成，在便于學生理解記憶的基礎上，依據所講授內容，有針對性的選擇適合的教學方式，以使得教學效果最優化。應用多媒體技術，可以增加教學的可視性與趣味性，尤其是對于部分抽象難以理解的內容，如不同成分的鐵碳合金結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生的理解。而板書教學的優點在于：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生面前，學生與教師之間也具有更好的交流與互動，條理化的板書能夠很好的幫助學生掌握所學的知識。盡管多媒體教學和傳統板書分屬現代與傳統教學手段，但在實際使用中應當將兩者有機的結合起來，互為補充，從而激發學生的學習興趣，提高課程的教學效果。2.慕課資源應用。慕課（MOOC）是近年來開放教育領域出現的一種在線新課程教學模式，也是一種全新的網絡在線教學方法，這種教學方法具有開放性、大規模、自組織和社會性等特點。海南大學機電學院在機械工程材料課程的教學中依據學校教務處的要求，一方面合理利用國內知名院校的慕課、微課資源，即在本校學生的基礎上，對慕課、微課資源進行節選，以適應本校實際教學的要求，在使用中獲得了較好的效果。另一方面，機械工程材料教學團隊在學校的支持下，也開始主動進行慕課相關材料的制作，把所制作的慕課資源與課堂講授結合起來，使得學生得以享受到慕課教學的優勢，并確保教學效果的提升。3.新興網絡技術的應用。信息時代，即時通訊軟件獲得了廣泛應用，其中尤以騰訊QQ使用最為廣泛。QQ支持在線聊天、視頻電話、點對點斷點續傳文件、共享文件、網絡硬盤等多種功能，并可與手機移動通訊終端相連。Q天是學生交流聯系的一種重要方式，因此利用QQ組建工程材料教學群，可以使狹小的課堂空間得到延伸，既可以答疑解惑，加強師生間交流，又有利于激發學生的學習熱情。另外，學生還可以在QQ群里交流學習心得，發表自己的見解，進一步激發學生的學習積極性。4.PBL教學模式的引入。PBL（Problem-BasedLearning）是一種以問題為核心，以解答問題為驅動力，以分組闡述、展示、討論及相互交流為手段，以激發學生積極主動自學、培養學生創新性思維為主要目標的全新的教學模式。與傳統教學法最大的不同之處在于PBL教學法通過教師設置問題或學生自己提出問題，分小組對該問題進行深入探討，在教師的輔助下，最終解決該問題。該教學法激發了學生的學習主動性，提高了學生的學習興趣，并通過課堂分組討論進一步加深了學生對知識的理解。例如，上課之前提出一個能夠激發多數學生興趣的假想問題，“如何給關羽打造青龍偃月刀？”隨后將所教班級分成多個小組進行探討，學生經過討論，產生疑問，帶著問題聽取教師講授基本原理則更加專注，

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　　摘 要：學生在掌握知識點的同時，也拓寬了知識面，進一步增強了對該課程的興趣。 三、實驗教學創新 早期受實驗條件限制，所開設的機械工程材料實驗主要為驗證性實驗。驗證性實驗的特點在于操作簡單、結果已知，學生只需按部  

　　關鍵詞：機械工程概論論文

　　學生在掌握知識點的同時，也拓寬了知識面，進一步增強了對該課程的興趣。

　　三、實驗教學創新

　　早期受實驗條件限制，所開設的機械工程材料實驗主要為驗證性實驗。驗證性實驗的特點在于操作簡單、結果已知，學生只需按部就班操作即可，無法滿足學生的求知欲與探索欲，同時在實驗進行中常有學生直接抄襲實驗結果，使得實驗效果較差。為了避免上述情況的出現，在本校實驗條件大幅改善的前提下，開設開放性實驗。在開放性實驗體系中，教師只提供課題，由學生小組擬定實驗方案，經討論修改，確定實施方案，自主實驗，最終得到理想的實驗結果。例如，將傳統工程材料實驗中的“碳鋼的熱處理組織觀察”變更為設計性實驗“不同鋼種熱處理工藝路線設計和顯微組織觀察”。實驗中每組學生所用鋼種均不相同，因此必須小組成員合作，依據所學工程材料熱處理部分知識，按鋼種的使用目的，制定出合理的熱處理工藝路線并進行驗證。在開放性實驗中，教師檢查學生實驗方案的可行性，并在此過程中啟發學生發現自己實驗方案的不足并加以完善，當實驗方案可行后，學生獨立完成實驗操作，對實驗數據進行分析，并分組撰寫實驗報告。上述實驗教學方法的變更與改良，使學生成為了實驗真正的參與者，極大地提升了學生的實驗興趣。實驗中能夠主動學習、分析與思考，其實驗設計能力與實驗操作技能都得到很好的培養。

　　四、結語

　　本文對《機械工程材料》課程進行了教學內容、教學方法和實驗教學的改革和創新，通過在教學實踐中的實施，成功的改變了以往沉悶的課堂氣氛，學生學習興趣濃厚，學習主動性也有了很大的提高，學生在較好掌握了本課程基本理論知識的基礎上，分析問題和解決問題的能力明顯改善，教學效果及考試成績較以往有了明顯的提升。

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