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工程材料教學(xué)論文
第一篇：職業(yè)教育機(jī)械工程材料課程教學(xué)效果提升策略
摘要：在職業(yè)教育中，《機(jī)械工程材料》課程的教學(xué)效果很不理想，本文旨在通過深入分析找出影響因素，并提出措施，以提高教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：工程材料；教學(xué)效果；教學(xué)內(nèi)容整合
《機(jī)械工程材料》課程是工科院校機(jī)械類專業(yè)中一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課�！稒C(jī)械設(shè)計》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《鉗工工藝》、《焊接工藝》等很多課程的學(xué)習(xí)需要以它為基礎(chǔ)。同時，學(xué)生將來從事機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計、加工、維修、營銷等諸多領(lǐng)域的工作時，需要懂得機(jī)械工程材料及其成型方面的知識，應(yīng)予以重視�！稒C(jī)械工程材料》很有難度，學(xué)生普遍感到難度大，教學(xué)效果不理想，學(xué)生應(yīng)用也不理想。那么應(yīng)如何提高《機(jī)械工程材料》課程的教學(xué)效果？對此，我系專門組織教師對該課題進(jìn)行研究，并將該課題申請為新疆高職專業(yè)基礎(chǔ)課教改資助項目。
一、《機(jī)械工程材料》學(xué)習(xí)效果不理想的原因分析
對于一門課，如果能知道它的教學(xué)效果不理想的原因所在，就能夠采取相應(yīng)措施，改善教學(xué)效果。筆者憑借多年教授《機(jī)械工程材料的》的教學(xué)經(jīng)驗，分析發(fā)現(xiàn)《機(jī)械工程材料》課程教學(xué)效果不好的原因主要有以下幾個方面：
（一）課程學(xué)習(xí)難度大《機(jī)械工程材料》課程學(xué)習(xí)難度大，這主要表現(xiàn)在1.抽象難理解的知識較多。相當(dāng)多的章節(jié)充斥著抽象難理解的知識，如在金屬晶格這一章節(jié)里，金屬晶格的缺陷，以及晶格缺陷對金屬材料機(jī)械性能的影響，在鐵碳合金相圖這一章節(jié)里，各種成分的鐵碳合金在冷卻結(jié)晶時組織隨溫度的變化，鐵碳合金隨碳含量的變化，其組織與性能的變化，在金屬材料的熱處理這一章節(jié)里，不同熱處理時鐵碳合金金相組織與性能的變化，在常用金屬材料這一章節(jié)里，各種類型牌號的金屬材料的性能、熱處理等，因為抽象難以理解，成為學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。2.概念性的知識多�！稒C(jī)械工程材料》這門課概念性知識很多，如相、固溶體、鐵素體、珠光體、馬氏體、過冷度、淬透性等，后續(xù)知識都是建立在這些概念上，掌握不好，就不易理解，概念本身的抽象性，成為《機(jī)械工程材料》難學(xué)的重要原因。3.缺少見習(xí)與實訓(xùn)。身處小型市、縣的職業(yè)院校的機(jī)電類專業(yè)很多會碰到這樣的尷尬情況，所在地區(qū)缺少較具規(guī)模的鋼鐵企業(yè)、機(jī)械加工企業(yè)，造成學(xué)生不能實地見習(xí)、實訓(xùn)。
（二）缺少有效的教學(xué)手段《機(jī)械工程材料》課程中抽象難理解的知識多，目前的教學(xué)現(xiàn)狀是很多教師只是通過一些圖片和講解進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)中缺少相應(yīng)的flash動畫，比如熱處理這部分內(nèi)容，學(xué)生不能到現(xiàn)場見習(xí)，又沒有現(xiàn)場錄像資料可看，從而獲得感性知識，例如，焊接應(yīng)力的知識，如果沒有flash動畫來模擬，很難讓學(xué)生想象焊接應(yīng)力所造成的變形，認(rèn)識到焊接應(yīng)力的存在。
�。ㄈ⿲υ撜n程的重視不夠不少人對《機(jī)械工程材料》存在錯誤的認(rèn)識，認(rèn)為它沒有機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)等課程重要，認(rèn)為學(xué)習(xí)它就只是背背材料牌號、課時安排偏少。
�。ㄋ模┙虒W(xué)課時少教育部提出了職業(yè)教育實踐教學(xué)與理論教學(xué)比例不低于5：5的要求，工程材料課程學(xué)時更是壓縮。教學(xué)內(nèi)容多而難與較少的教學(xué)學(xué)時形成矛盾，不能系統(tǒng)、全面、深入的學(xué)習(xí)，不能遴選必須的、重要的內(nèi)容。
二、提高《機(jī)械工程材料》教學(xué)效果的措施
《機(jī)械工程材料》為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，又是將來從事機(jī)械領(lǐng)域工作不可缺少的知識，那么如何提高《機(jī)械工程材料》課程的教學(xué)效果呢？
�。ㄒ唬┎捎酶鞣N有效的教學(xué)手段
《機(jī)械工程材料》課程中抽象難理解的知識多，采用flash動畫、錄像，就能顯著降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生興趣。比如鐵碳合金相圖這一章節(jié)里，將各種成分的鐵碳合金在冷卻結(jié)晶時組織隨溫度的變化，用flash動畫演示出來，會讓學(xué)生更易理解；比如講合金的鑄造性能時，縮孔縮松、氣孔、拔模斜度、澆不足這些內(nèi)容采用了flash動畫演示出來，再比如熱處理這一章節(jié)，將各種熱處理生產(chǎn)現(xiàn)場的錄像或?qū)嶒炰浵褡寣W(xué)生反復(fù)看，增進(jìn)理解，從而獲得好的教學(xué)效果。
�。ǘ┲匾晫嶒�、見習(xí)、實訓(xùn)等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)
《機(jī)械工程材料》課程有很強(qiáng)的實踐性，鐵碳合金相圖、熱處理、材料成型工藝等都和實踐密切相連，若和課程基本原理、工藝參數(shù)等內(nèi)容脫離，實際工藝過程就無法真正有效地講授，沒有實驗、見習(xí)、實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)作為輔助，不能獲得好的效果。應(yīng)重視實驗室建設(shè)，安排學(xué)生做實驗、實訓(xùn)，獲得感性知識，強(qiáng)化記憶。
（三）合理地整合教學(xué)內(nèi)容
再多的教學(xué)手段、實驗實訓(xùn)條件，沒有合理的整合安排，沒有脈絡(luò)，沒有主次，都不會取得好的教學(xué)效果，因此對教材內(nèi)容進(jìn)行合理的整合至為重要�！稒C(jī)械工程材料》課程知識內(nèi)容龐雜，它包括材料學(xué)、金屬熱處理、鋼鐵材料、鑄造、鍛壓、焊接等多個專業(yè)學(xué)科方面的知識，不僅如此，各部分內(nèi)容信息量大，講解很深入，難度大。怎樣整合內(nèi)容，為后續(xù)其他課程的學(xué)習(xí)奠定好基礎(chǔ)，為將來職場的工作奠定知識基礎(chǔ)呢？對《機(jī)械工程材料》課程內(nèi)容進(jìn)行整合必須以教育部對職業(yè)教育基礎(chǔ)理論教學(xué)提出的“要以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度，以掌握概念，強(qiáng)化應(yīng)用為教學(xué)重點(diǎn)”的原則為指導(dǎo)思想，經(jīng)過整合使課程教學(xué)總體上各章節(jié)的關(guān)系脈絡(luò)清晰，主次分明，各章節(jié)講授做到重點(diǎn)突出，主次分明，該講的講，詳略得當(dāng)。在此將本人多年來的從教經(jīng)驗做一陳述：
1.必須確定《機(jī)械工程材料》課程教學(xué)總體脈絡(luò)和各章節(jié)主次�！稒C(jī)械工程材料》課程主要是由材料學(xué)、金屬熱處理、鋼鐵材料、鑄造、鍛壓、焊接六個部分組成，五個部分都用到了材料學(xué)的相關(guān)知識，它是后五個部分知識的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，而金屬熱處理、鑄造、鍛壓、焊接五個部分基本各成體系，所以材料學(xué)部分是本課程第一個重點(diǎn)內(nèi)容；金屬熱處理部分在后續(xù)其他課程學(xué)習(xí)中用到的很多，所以要作為第二個重點(diǎn)來講；鋼鐵材料部分，在其他課程中的應(yīng)用也很多，同時，學(xué)生應(yīng)該懂得鋼鐵材料的牌號、成分、性能、用途等常識性知識，所以這部分可作為第三個重點(diǎn)來講；鑄造、鍛壓、焊接這三部分可以根據(jù)專業(yè)的就業(yè)方向來確定其重要性，通常情況下，焊接部分知識由于在實踐中應(yīng)用得很多，又考慮到機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生將來要取得焊接職業(yè)資格證書，這部分內(nèi)容往往也會作為一個重點(diǎn)，成為第四個重點(diǎn)。鑄造、鍛壓相對其他部分重要性要低些，可以作為一般性的知識做個介紹。
2.《機(jī)械工程材料》各章節(jié)內(nèi)容的整合。
�。�1）材料學(xué)部分內(nèi)容的整合。材料學(xué)部分是《機(jī)械工程材料》課程里最重要的部分，比較重要的知識作為重點(diǎn)多講，后四個部分涉及不多的就簡講，沒有涉及的知識可以不講。材料學(xué)部分主要包括金屬材料的力學(xué)性能、金屬及合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶兩部分。因為講材料的性能主要涉及的就是材料的力學(xué)性能，所以金屬材料的力學(xué)性能部分要作為重點(diǎn)，如果在學(xué)習(xí)之前已經(jīng)開設(shè)過《工程力學(xué)》課，這部分可簡單講解，如果沒有開設(shè)過《工程力學(xué)》課則要詳細(xì)講解。在金屬及合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶部分里，重點(diǎn)內(nèi)容包括：①晶格類型、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)化；②晶體缺陷所造成的力學(xué)性能的變化、晶粒大小對合金機(jī)械性能的影響及晶粒大小的控制；③固溶體、固溶強(qiáng)化；④鐵碳合金的相鐵素體、奧氏體、滲碳體，珠光體；⑤鐵碳合金相圖中鋼部分。這些內(nèi)容在后續(xù)章節(jié)當(dāng)中都用到，這五個內(nèi)容要詳細(xì)講解。鐵碳合金相圖中鐵的部分盡管教材一般編寫得都很詳盡，但因鐵本身使用價值不高，并且在后續(xù)課程中用的不多，所以僅做個簡單介紹即可。
�。�2）金屬熱處理部分內(nèi)容的整合。金屬熱處理部分主要包括鋼的熱處理原理、鋼的整體熱處理、鋼的表面熱處理及熱處理工藝設(shè)計四個部分。其中鋼的熱處理原理、鋼的整體熱處理是重點(diǎn)，鋼的表面熱處理簡單做講解即可，如果是高職班，熱處理工藝設(shè)計也應(yīng)是重點(diǎn)。在講解時，首先要把鋼的熱處理原理這部分重點(diǎn)講透，把鋼的整體熱處理中的三個熱處理退火、正火、淬火分清楚，鋪墊好了，鋼的整體熱處理就好講了。講鋼的整體熱處理時，退火、正火可講的簡單些，淬火部分，將重點(diǎn)放在其產(chǎn)物馬氏體上，最后回火要重點(diǎn)講，因為淬火之后一般都要回火。
�。�3）鋼鐵材料部分內(nèi)容的整合。鋼鐵材料部分主要包括鋼的分類、其他元素對鋼的影響、非合金鋼、低合金鋼、合金鋼等五個部分。要清楚類別，所以鋼的分類是重點(diǎn)知識。鋼中除了鐵和碳以外還會有其他元素，在學(xué)習(xí)非合金鋼、低合金鋼、合金鋼的時候都要用到，所以要作為一個重點(diǎn)單獨(dú)講解清楚。非合金鋼、低合金鋼、合金鋼部分也是重點(diǎn)，很多教材編寫很詳盡，內(nèi)容多、龐雜，在講解時講講它們中各類常用鋼材的牌號、性能、用途、熱處理即可，熱處理部分簡單講講即可。經(jīng)過這樣整合后，沉重的鋼鐵材料部分大為輕松，并且還學(xué)到了關(guān)鍵部分。
三、結(jié)語
《機(jī)械工程材料》是專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，所以應(yīng)努力提高該課程的教學(xué)效果。獲得好的教學(xué)效果的關(guān)鍵在于課程教學(xué)內(nèi)容的整合，使學(xué)生在短的教學(xué)時間內(nèi)真正學(xué)到有用的知識，其次要有足夠多的輔助教學(xué)的教學(xué)手段，講究，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，給學(xué)生安排自學(xué)任務(wù)促進(jìn)學(xué)習(xí)，非常必要。
參考文獻(xiàn)：
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第二篇：機(jī)械專業(yè)工程材料教材建設(shè)思考
【摘要】根據(jù)多年工程材料課程的教學(xué)實踐經(jīng)驗，結(jié)合我國工程材料教材的現(xiàn)狀,提出我校機(jī)械專業(yè)教材建設(shè)的改革建議，優(yōu)化教材結(jié)構(gòu)；教材形式應(yīng)多元化；教材內(nèi)容方面應(yīng)注重學(xué)用結(jié)合，重視綜合性與應(yīng)用性。
【關(guān)鍵詞】工程材料；機(jī)械專業(yè)；教材建設(shè)
《工程材料》是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，它主要講述機(jī)械制造所用材料的基本知識。它既是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域的入門課程，又是使學(xué)生掌握基本原理的理論課程，也是綜合培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生自學(xué)能力、獨(dú)立分析能力的課程。課程內(nèi)容豐富，理論性和實踐性都很強(qiáng)，涉及的知識面非常廣，信息量大[1]。隨著材料科學(xué)與材料工程技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)專業(yè)計劃的不斷修改，該課程學(xué)時數(shù)大大減少，在總學(xué)時越來越少，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的新材料、新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)的情況下，工程材料課程改革是擺在我們面前的一個重要課題。而課程的改革首先涉及到教材的改革，必然面臨以下幾個問題：
�。�1）怎樣解決學(xué)時少、內(nèi)容多的矛盾,學(xué)科內(nèi)容的更新、改造如何進(jìn)行；
�。�2）怎樣處理好基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)和較高層次概念之間的關(guān)系；
（3）怎樣體現(xiàn)素質(zhì)和能力教育，通過適量的學(xué)習(xí)，達(dá)到提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。目前，機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的《工程材料》課程是與眾多專業(yè)課有著密切聯(lián)系的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，如《金屬工藝學(xué)》、《材料成型基礎(chǔ)》等。然而，目前使用的《工程材料》教材理論性較強(qiáng)，內(nèi)容繁雜、抽象和枯燥。不同版本教材基本延續(xù)傳統(tǒng)教學(xué)模式和內(nèi)容，在內(nèi)容上追求的大而全，重點(diǎn)相對不突出。因此，教材內(nèi)容的選擇與教學(xué)大綱的制定要充分體現(xiàn)高等技術(shù)師范教育的層次規(guī)格和教學(xué)特點(diǎn)，以專業(yè)群體對綜合能力的要求為依據(jù)來決定課程內(nèi)容的取舍，理論部分的內(nèi)容力求與今后工作中的實用性相結(jié)合，適當(dāng)?shù)滩闹羞^于深奧的理論，簡化繁雜的公式推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)其實用性、加強(qiáng)學(xué)生實際能力的培養(yǎng)[2]。
1改革工程材料教材內(nèi)容，加強(qiáng)綜合性與應(yīng)用性
多年的教學(xué)實踐和我國機(jī)械專業(yè)工程材料課程教材的現(xiàn)狀證明，傳統(tǒng)的《工程材料》教材內(nèi)容的組織與安排不能滿足選材、用材、正確選擇加工方法并制定加工路線的教學(xué)目的要求。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，陳舊的知識必將不斷被淘汰。編者要總結(jié)過去、著眼當(dāng)前、預(yù)測未來，要正確處理好繼承與更新的關(guān)系。要分析研究教材的現(xiàn)有內(nèi)容和體系，講述工程材料的基本理論，主要介紹材料的結(jié)構(gòu)與性能以及材料組織與性能的控制，解決材料成分組織變化規(guī)律及性能之間的關(guān)系，在保證必需的基本概念與基本理論的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)簡化處理晶體學(xué)知識（如晶面、晶向指數(shù)、過多的位錯理論）、相圖知識等。第三部分講述零件的失效、強(qiáng)化、選材及用材知識。重點(diǎn)從機(jī)械設(shè)計與制造角度出發(fā)，介紹零件在不同的服役條件下的失效方式及其對性能的要求，確定零件抵抗失效的性能指標(biāo)，結(jié)合常用材料基本特性，進(jìn)而合理地選擇材料、使用材料。改革后的教學(xué)內(nèi)容在適度保證了材料學(xué)科理論性與系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，突出加強(qiáng)了運(yùn)用材料知識解決設(shè)計與制造過程中的相關(guān)問題[3]。教材的基本內(nèi)容應(yīng)該是全國大多數(shù)院校、學(xué)生在規(guī)定的課時內(nèi)能真正掌握的。這里要正確處理數(shù)量和質(zhì)量的關(guān)系。精選內(nèi)容也是要少而精。往往不是教師教得愈多,學(xué)生也掌握得愈多。由于學(xué)時有限，學(xué)得過多往往會消化不良，甚至連最基本的東西也沒能掌握。教材編者應(yīng)在精選內(nèi)容上把好關(guān)。一本教材不能面面俱到,而應(yīng)當(dāng)削枝強(qiáng)干，詳略得當(dāng)�？捎锌蔁o的次要內(nèi)容和枝節(jié)問題，一律刪去，盡量讓學(xué)生學(xué)起來線索清楚。為體現(xiàn)教材內(nèi)容的先進(jìn)性，就必須充分重視新材料、新技術(shù)、新工藝的引入。
2優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)體系
《工程材料》課程內(nèi)容豐富，理論性和實踐性都很強(qiáng)，涉及的知識面非常廣，信息量大。此外，課程內(nèi)容龐雜，概念、名詞術(shù)語繁多，且內(nèi)容分散，系統(tǒng)性不強(qiáng)。加上學(xué)生從中學(xué)到大學(xué)已習(xí)慣于基礎(chǔ)課的模式，對于《工程材料》中那些接近工程實際的問題較為生疏，結(jié)果學(xué)生普遍感到難以理解，主次難分，枯燥乏味，難以聯(lián)系實際。皮亞杰說“教師不應(yīng)企圖將知識塞給學(xué)生，而應(yīng)找到能刺激學(xué)生、引起學(xué)生興趣的材料，然后讓學(xué)生自己去解決問題。”筆者認(rèn)為，要想提高本科生學(xué)習(xí)本門課程的興趣，導(dǎo)入案例式教學(xué)是非常應(yīng)該采用的。所謂案例式教學(xué)，就是將日常生活中的和材料有關(guān)的現(xiàn)象或工程實踐中的實例與工程材料學(xué)課程里抽象的概念對應(yīng)起來。如在工業(yè)用鋼選擇及舉例的內(nèi)容中，零件的種類和復(fù)雜程度選擇了各類機(jī)械中最具代表性的復(fù)雜件，如減速箱體、機(jī)床床身、發(fā)動機(jī)的氣缸體等，以此強(qiáng)調(diào)工程背景，并正確處理質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本之間的關(guān)系，其目的是在培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。通過這樣的實例教學(xué)，就會使學(xué)生很容易建立起塑性變形工藝和熱處理工藝與組織、性能間的關(guān)系，并激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。同時，在主要章節(jié)后,均有類型豐富的綜合性課后作業(yè)題。
3總結(jié)
《工程材料》是機(jī)械類專業(yè)的比較重要的基礎(chǔ)課程之一，教學(xué)內(nèi)容的組織應(yīng)緊緊圍繞專業(yè)需求，內(nèi)容的選擇既要有代表性又應(yīng)結(jié)合當(dāng)前工程材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，體現(xiàn)出明顯的專業(yè)針對性，同時研究相應(yīng)的教學(xué)方法，以便學(xué)生快速準(zhǔn)確的掌握相關(guān)知識。
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第三篇：工程材料學(xué)實驗教學(xué)改革思考
摘要：本文分析了工程材料學(xué)實驗教學(xué)中存在的常見問題，提出了一種綜合性、設(shè)計性的實驗教學(xué)模式，并探討了這種實驗教學(xué)改革的實施和成效。實踐表明:綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而培養(yǎng)具有專業(yè)素養(yǎng)的高層次創(chuàng)新型復(fù)合人才。
關(guān)鍵詞：工程材料學(xué)；實驗教學(xué)改革；綜合性、設(shè)計性實驗；創(chuàng)新型復(fù)合人才
工程材料學(xué)這門課程是機(jī)械類和材料類專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，該課程一般安排在材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬熱處理二門課程之后，與材料力學(xué)性能課程同學(xué)期開出，其教學(xué)思路一般為：機(jī)器、零件的工作狀況→主要失效方式與受載情況→需要什么樣力學(xué)性能能滿足該受載情況和抵御失效→引導(dǎo)出組織與鋼種選定→該類鋼的熱處理工藝及力學(xué)性能等。工程材料學(xué)教學(xué)內(nèi)容多、涉及知識面廣，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)該課程時內(nèi)容繁多和需要記憶部分太多[1]。若能走進(jìn)實踐中親眼看看這些機(jī)器零件，體會這些機(jī)器運(yùn)載方式，則學(xué)習(xí)起來事半功倍。目前，與之配套的實驗教學(xué)課程一般為基礎(chǔ)性驗證實驗，主要穿插在理論課程中，并且依附于理論教學(xué)的進(jìn)度[2]，例如常用合金鋼的顯微組織觀察和分析、熱處理工藝的制訂、布洛維硬度檢測等等。工程材料學(xué)是一門實驗科學(xué)，但當(dāng)今大多數(shù)高校重理論輕實踐，導(dǎo)致實際教學(xué)中理論教學(xué)和實驗教學(xué)通常無法有機(jī)結(jié)合，各實驗課程間缺乏關(guān)聯(lián)性和整體性，造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，更不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力[3]。鑒于此，我校特對工程材料學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行了改革，整合原來附屬于理論課程的單個實驗，開設(shè)專業(yè)綜合性、設(shè)計性實驗以培養(yǎng)具有專業(yè)素養(yǎng)的高層次創(chuàng)新型復(fù)合人才。
1實驗教學(xué)存在的問題
21世紀(jì)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才的關(guān)鍵時期，加強(qiáng)高校實驗教學(xué)改革刻不容緩。實驗教學(xué)相對理論教學(xué)更具直觀性、實踐性、綜合性和創(chuàng)新性，它具有課堂理論教學(xué)所不可替代的作用，并且能將所學(xué)理論知識充分運(yùn)用于實踐中。理論教學(xué)和實驗教學(xué)都是培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新精神和實踐能力的不可或缺的重要方面。當(dāng)前，實驗教學(xué)改革中存在許多問題亟須解決：從實驗內(nèi)容方面看，以驗證性、演示性的基礎(chǔ)實驗為主，實驗內(nèi)容比較陳舊；從實驗教學(xué)觀念看，過分重視理論知識傳授、輕視動手能力培養(yǎng)，把實驗教學(xué)作為理論教學(xué)的附屬品，使其機(jī)械依附于理論課程；從實驗教學(xué)方法看，實驗方法比較落后，給予學(xué)生在自主方面的機(jī)會和空間很少，缺乏對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。
2實驗教學(xué)改革的內(nèi)容
2.1實驗教學(xué)內(nèi)容改革
我校將傳統(tǒng)的依附于理論教學(xué)的單一實驗課程改革為綜合性、設(shè)計性的實驗課程，具體思路如圖1所示。實驗課上，教師提供給學(xué)生工程上常見的各類失效零件，學(xué)生自由分組討論本組的零件的失效形式，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計可行性的鋼種并進(jìn)行熱處理工藝操作，最后檢測力學(xué)性能是否合格。另外，我們還提出了一個鋼種多種用途的實驗設(shè)計思想。例如：GCr15一般用作軸承套圈，有時也用作沖模和量具。根據(jù)其不同工況條件，學(xué)生設(shè)計不同的熱處理工藝以滿足其性能要求。這種綜合性、設(shè)計性的實驗教學(xué)遵循理論教學(xué)的基本思路，二者相互契合，能充分激發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。學(xué)生能積極思考問題，并運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識分析問題和解決問題。
2.2實驗教學(xué)方法改革
(1)開放實驗室。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法過于單一，通常是學(xué)生課前預(yù)習(xí)并完成預(yù)習(xí)報告，之后在規(guī)定的時間進(jìn)入實驗室，教師進(jìn)行簡單的講解后學(xué)生按照實驗講義一步一步完成實驗，得出實驗結(jié)果。實驗教學(xué)時間比較緊張，學(xué)生很難獨(dú)立思考，并且學(xué)生自由發(fā)揮的余地很少，因而很難提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力，不利于培養(yǎng)具有專業(yè)素養(yǎng)的高層次創(chuàng)新型復(fù)合人才。我校通過優(yōu)化實驗教師隊伍、整合實驗儀器設(shè)備資源、全天候開放實驗室并讓學(xué)生自己設(shè)計實驗，為學(xué)生提供了良好的實驗條件，能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性并培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。
(2)網(wǎng)上答疑。近年來，因高校連續(xù)擴(kuò)招和部屬院校歸地方管理等原因，導(dǎo)致教學(xué)投入不足，許多實驗儀器設(shè)備的技術(shù)性能低，實驗教學(xué)手段的陳舊、落后已經(jīng)是一個極其突出的問題，已經(jīng)不能適應(yīng)創(chuàng)新教育對人才培養(yǎng)的要求。創(chuàng)新教育要求實驗教學(xué)手段要緊跟社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，實驗教學(xué)要與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合。我校將實驗教學(xué)資源整合，形成了一個信息化的網(wǎng)上互動平臺。學(xué)生在實驗中遇到任何問題都可以適時與教師探討，學(xué)生成為實驗的主體而教師只需輔助學(xué)生完成實驗。
(3)科研項目。科研項目一般是本行業(yè)相關(guān)的比較熱門和亟須解決的問題。教師將科研項目分割成幾個不同的小實驗，學(xué)生先了解相關(guān)研究背景，并設(shè)計實驗方案，最后親自動手完成實驗。在整個實驗過程中，學(xué)生既了解了相關(guān)行業(yè)的前沿科學(xué)問題，又提升了動手能力。
3實驗教學(xué)改革的實施與成效
實驗教學(xué)改革的目的是提高學(xué)生的動手能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。通過綜合性、設(shè)計性實驗，學(xué)生根據(jù)自己的興趣選定不同的失效零件，依據(jù)已掌握的基本理論知識，進(jìn)行鋼種設(shè)計、熱處理工藝和實施方案設(shè)計及每個環(huán)節(jié)的獨(dú)立動手操作等來完成整個實驗過程，這樣就把學(xué)生推到了實驗教學(xué)的前臺，使學(xué)生真正成為實驗教學(xué)的主體。通過一系列的過程，學(xué)生能夠深刻體會材料—工藝—組織—性能之間的聯(lián)系，并且能運(yùn)用自己所學(xué)的知識聯(lián)系操作過程來指出組織中的缺陷產(chǎn)生的原因并分析其對性能的影響。能把知識應(yīng)用到分析和解決問題上，這才是學(xué)習(xí)的真正目的。通過開放實驗室，為學(xué)生個性發(fā)展提供了自由空間，適應(yīng)了不同學(xué)生的興趣和需要。當(dāng)學(xué)生對實驗產(chǎn)生濃厚的興趣時，他就能夠積極地思考，大膽地探索，變被動為主動。通過網(wǎng)上答疑，學(xué)生玩手機(jī)和電腦的時間大大減少，成績明顯比上一屆學(xué)生好。教師也能感受到學(xué)生的專業(yè)知識和動手能力更加扎實。通過科研項目，學(xué)生能夠解決實際生產(chǎn)中的問題。學(xué)生參加各類比賽能夠獲得獎勵，畢業(yè)論文也能夠順利獲得省級優(yōu)秀論文，從而大大提升學(xué)生的成就感。
4結(jié)束語
綜合性、設(shè)計性實驗對學(xué)生提出了更高的要求，實驗內(nèi)容具有較高的綜合性和知識的滲透性，實驗過程與解決實際科研問題具有較高的相似性。綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)能夠給學(xué)生提供一個良好的自我能力展示的機(jī)會，而且能夠鼓勵和幫助學(xué)生將自己的優(yōu)勢最大限度地發(fā)揮出來。另外，綜合性、設(shè)計性實驗不同于驗證性實驗和演示性實驗，學(xué)生不僅要對相關(guān)專業(yè)知識有深入了解，而且對其他知識也必須有一定的了解，因而能夠拓寬學(xué)生知識面、提高其綜合素質(zhì)�？傊�，綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而培養(yǎng)具有專業(yè)素養(yǎng)的高層次創(chuàng)新型復(fù)合人才。
參考文獻(xiàn)
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