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機(jī)械工程材料教學(xué)創(chuàng)新與改革研究論文
摘要：針對(duì)目前機(jī)械類專業(yè)工程材料課程教學(xué)中的常見(jiàn)問(wèn)題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高了工程材料課程的教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程材料；教學(xué)改革；教學(xué)質(zhì)量
機(jī)械工程材料課程是高等工科院校大機(jī)械類專業(yè)必修的基礎(chǔ)課。該課程的重點(diǎn)是研究材料的成分、組織、工藝及性能之間的關(guān)系。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常見(jiàn)機(jī)械工程材料的組織特性、物理本質(zhì)、力學(xué)性能，熟悉各種常用機(jī)械工程材料的化學(xué)成分、牌號(hào)、性能及熱處理等特點(diǎn)，具備根據(jù)使用條件和性能要求，合理選擇常見(jiàn)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(shí)際授課情況來(lái)看，該課程的難點(diǎn)主要在于內(nèi)容多而繁雜，術(shù)語(yǔ)、概念及原理規(guī)律抽象且難以理解。這直接造成了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺乏，課堂氣氛不活躍，考試成績(jī)不理想。近年來(lái)，隨著各大高校教學(xué)體系、課程體系建設(shè)的不斷推進(jìn)以及學(xué)生培養(yǎng)方案的改革，為了提高機(jī)械工程材料課程的教學(xué)質(zhì)量與效果，滿足課程體系建設(shè)的要求，針對(duì)本校大機(jī)械類專業(yè)機(jī)械工程材料課程32學(xué)時(shí)（24理論學(xué)時(shí)+8實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)）的要求，通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探討，提出改進(jìn)后的教學(xué)實(shí)施方案，并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，取得了一定成效。
一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
海南大學(xué)機(jī)電學(xué)院大機(jī)械類專業(yè)所開設(shè)的《機(jī)械工程材料》課程總共32學(xué)時(shí)，其中課堂授課僅有24學(xué)時(shí)，所選教材為清華大學(xué)出版社朱張校主編的《工程材料》，該教材由三部分內(nèi)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(shí)部分，第三部分為工程材料的應(yīng)用部分。該教材內(nèi)容知識(shí)面廣，章節(jié)內(nèi)容多，難以在有限的課時(shí)內(nèi)全部詳細(xì)講解，因此必須在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行整合優(yōu)化。在實(shí)際教學(xué)中縮減了偏理論部分的內(nèi)容，淡化與核心內(nèi)容關(guān)系不大的內(nèi)容，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論。在教學(xué)內(nèi)容縮減的情況下，為了避免知識(shí)的分散與凌亂，在教學(xué)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(shí)的分散與凌亂。此外，結(jié)合教師自身的科研工作情況，給學(xué)生介紹了有關(guān)的新材料、新工藝及新技術(shù)等先進(jìn)知識(shí)，例如復(fù)合材料一章中，結(jié)合自己以往所做的關(guān)于粉煤灰漂珠顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料的研究工作，提出復(fù)合材料的復(fù)合原則以及在制備中所遇見(jiàn)的一些難點(diǎn)，期間穿插有大量的實(shí)物照片，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，亦有助于其科研啟蒙。
二、教學(xué)方法改革
1.多媒體與傳統(tǒng)板書結(jié)合。多媒體教學(xué)方式并不能完全替代傳統(tǒng)板書講授形式，兩者應(yīng)相輔相成，在便于學(xué)生理解記憶的基礎(chǔ)上，依據(jù)所講授內(nèi)容，有針對(duì)性的選擇適合的教學(xué)方式，以使得教學(xué)效果最優(yōu)化。應(yīng)用多媒體技術(shù)，可以增加教學(xué)的可視性與趣味性，尤其是對(duì)于部分抽象難以理解的內(nèi)容，如不同成分的鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程的相與組織的變化，通過(guò)多媒體課件的使用顯著加深了學(xué)生的理解。而板書教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于：教師在板書的過(guò)程中將分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的思路直接展示在學(xué)生面前，學(xué)生與教師之間也具有更好的交流與互動(dòng)，條理化的板書能夠很好的幫助學(xué)生掌握所學(xué)的知識(shí)。盡管多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)板書分屬現(xiàn)代與傳統(tǒng)教學(xué)手段，但在實(shí)際使用中應(yīng)當(dāng)將兩者有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，互為補(bǔ)充，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程的教學(xué)效果。2.慕課資源應(yīng)用。慕課（MOOC）是近年來(lái)開放教育領(lǐng)域出現(xiàn)的一種在線新課程教學(xué)模式，也是一種全新的網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)方法，這種教學(xué)方法具有開放性、大規(guī)模、自組織和社會(huì)性等特點(diǎn)。海南大學(xué)機(jī)電學(xué)院在機(jī)械工程材料課程的教學(xué)中依據(jù)學(xué)校教務(wù)處的要求，一方面合理利用國(guó)內(nèi)知名院校的慕課、微課資源，即在本校學(xué)生的基礎(chǔ)上，對(duì)慕課、微課資源進(jìn)行節(jié)選，以適應(yīng)本校實(shí)際教學(xué)的要求，在使用中獲得了較好的效果。另一方面，機(jī)械工程材料教學(xué)團(tuán)隊(duì)在學(xué)校的支持下，也開始主動(dòng)進(jìn)行慕課相關(guān)材料的制作，把所制作的慕課資源與課堂講授結(jié)合起來(lái)，使得學(xué)生得以享受到慕課教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，并確保教學(xué)效果的提升。3.新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。信息時(shí)代，即時(shí)通訊軟件獲得了廣泛應(yīng)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)斷點(diǎn)續(xù)傳文件、共享文件、網(wǎng)絡(luò)硬盤等多種功能，并可與手機(jī)移動(dòng)通訊終端相連。Q天是學(xué)生交流聯(lián)系的一種重要方式，因此利用QQ組建工程材料教學(xué)群，可以使狹小的課堂空間得到延伸，既可以答疑解惑，加強(qiáng)師生間交流，又有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，學(xué)生還可以在QQ群里交流學(xué)習(xí)心得，發(fā)表自己的見(jiàn)解，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。4.PBL教學(xué)模式的引入。PBL（Problem-BasedLearning）是一種以問(wèn)題為核心，以解答問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)力，以分組闡述、展示、討論及相互交流為手段，以激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)自學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維為主要目標(biāo)的全新的教學(xué)模式。與傳統(tǒng)教學(xué)法最大的不同之處在于PBL教學(xué)法通過(guò)教師設(shè)置問(wèn)題或?qū)W生自己提出問(wèn)題，分小組對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行深入探討，在教師的輔助下，最終解決該問(wèn)題。該教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并通過(guò)課堂分組討論進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。例如，上課之前提出一個(gè)能夠激發(fā)多數(shù)學(xué)生興趣的假想問(wèn)題，“如何給關(guān)羽打造青龍偃月刀？”隨后將所教班級(jí)分成多個(gè)小組進(jìn)行探討，學(xué)生經(jīng)過(guò)討論，產(chǎn)生疑問(wèn)，帶著問(wèn)題聽(tīng)取教師講授基本原理則更加專注，
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摘 要：學(xué)生在掌握知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，也拓寬了知識(shí)面，進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)該課程的興趣。 三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新 早期受實(shí)驗(yàn)條件限制，所開設(shè)的機(jī)械工程材料實(shí)驗(yàn)主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、結(jié)果已知，學(xué)生只需按部
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程概論論文
學(xué)生在掌握知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，也拓寬了知識(shí)面，進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)該課程的興趣。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新
早期受實(shí)驗(yàn)條件限制，所開設(shè)的機(jī)械工程材料實(shí)驗(yàn)主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、結(jié)果已知，學(xué)生只需按部就班操作即可，無(wú)法滿足學(xué)生的求知欲與探索欲，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中常有學(xué)生直接抄襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使得實(shí)驗(yàn)效果較差。為了避免上述情況的出現(xiàn)，在本校實(shí)驗(yàn)條件大幅改善的前提下，開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)。在開放性實(shí)驗(yàn)體系中，教師只提供課題，由學(xué)生小組擬定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)討論修改，確定實(shí)施方案，自主實(shí)驗(yàn)，最終得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，將傳統(tǒng)工程材料實(shí)驗(yàn)中的“碳鋼的熱處理組織觀察”變更為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)“不同鋼種熱處理工藝路線設(shè)計(jì)和顯微組織觀察”。實(shí)驗(yàn)中每組學(xué)生所用鋼種均不相同，因此必須小組成員合作，依據(jù)所學(xué)工程材料熱處理部分知識(shí)，按鋼種的使用目的，制定出合理的熱處理工藝路線并進(jìn)行驗(yàn)證。在開放性實(shí)驗(yàn)中，教師檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的可行性，并在此過(guò)程中啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己實(shí)驗(yàn)方案的不足并加以完善，當(dāng)實(shí)驗(yàn)方案可行后，學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并分組撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的變更與改良，使學(xué)生成為了實(shí)驗(yàn)真正的參與者，極大地提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。實(shí)驗(yàn)中能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)、分析與思考，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力與實(shí)驗(yàn)操作技能都得到很好的培養(yǎng)。
四、結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)《機(jī)械工程材料》課程進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和創(chuàng)新，通過(guò)在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)施，成功的改變了以往沉悶的課堂氣氛，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，學(xué)習(xí)主動(dòng)性也有了很大的提高，學(xué)生在較好掌握了本課程基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力明顯改善，教學(xué)效果及考試成績(jī)較以往有了明顯的提升。
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