《工程材料》教学内容和方法改革的研究与实践

2010-04-10刘蔚倩张书辉李铁林

湖南理工学院学报（自然科学版） 2010年1期

刘蔚倩, 张书辉, 罗云, 李铁林

(湖南理工学院机械工程学院, 湖南岳阳 414006)

《工程材料》是高等学校机类和近机类学生的一门技术基础课. 随着科学技术的发展, 新材料和新技术的不断问世及应用, 对工程材料的教学提出了新的要求. 《工程材料》教学内容和方法现状是: 教学内容的连贯性不够, 阐述基础知识时, 实例及生产实例列举不够, 难以消化和理解基础知识; 教学方法仍然用初、中等教育中理论教学的模式, 使学生学习起来感觉枯燥无味, 难于理解和记忆, 以至于学习积极性不高, 掌握不好, 不仅影响了本门课的学习, 同时影响后续课程的学习. 所以对《工程材料》教学内容和方法的改革已成为当务之急.

1 教学内容的改革

学习《工程材料》的目的是让学生获得有关工程材料的基础理论和必要的工艺知识, 培养工艺分析的初步能力, 掌握和运用工程材料的种类、成分、组织、性能和改进方法, 理解和应用材料的性能、结构、工艺和使用之间的规律, 合理使用材料和正确选择加工工艺[1,2]. 要想达到这样的目的和效果, 在讲课时就必须从应用出发来讲授, 通过如何选择材料着手让学生知道选材是从材料的性能上进行选择, 这样就引出学生对学习材料性能的兴趣, 从而使学生想学习材料性能的知识. 以徐自立的《工程材料及应用》为例: 这样首先就讲了第一章: 材料的性能, 引导学生进一步思考, 材料的性能取决于哪些因素, 这样就很自然的去讲成分和组织对材料性能的影响, 在教学内容上首先系统地讲组织对性能的影响, 然后再讲成分对性能的影响, 最后通过学习铁碳合金相图综合讲解成分、组织、性能三者之间的关系, 让学生牢固掌握一个观点: 材料的性能取决于其成分和组织. 这样第一部分的教学内容就顺利完成, 并能收到很好的效果. 下一步进入第二部分的教学, 我们认为第二部分的教学内容应该是从成分影响性能这个角度去讲各种材料的牌号, 不同成分的材料有各种不同的性能, 这样就从成分出发来学习材料的牌号, 便于选材, 这样就把工业用钢、铸铁、非铁金属材料、非金属材料及其它材料讲授完毕. 而第三部分的教学内容就应从组织影响性能去讲热处理的基本原理及各种工艺方法, 让学生掌握如何从热处理方法下手去改善材料的性能. 通过这样的改革, 教学内容就不觉得零散, 而是有主干有分枝, 沿着材料性能这条主干出发, 去讲分枝的成分和组织, 再讲下一个分枝的材料种类及热处理. 这样就把《工程材料》这门课的教学内容紧密相联, 一环扣一环的讲述出来.

2 教学方法的改革

《工程材料》的内容比较枯燥, 基本理论知识抽象, 如: 材料组织结构只能在显微镜下才能看到. 而一些应用的知识, 学生又没有实践经验, 所以学习起来存在着枯燥、抽象、难以理解、没有兴趣等问题. 这样就要从教学方法上进行改革.

(1)用试验引发学习兴趣

学习工程材料, 首先要知道材料的性能, 材料的性能有一系列评价指标, 如果抽象的进行理论讲解,比较难理解, 而且易遗忘. 如果进行力学性能试验, 从做试样到做试验都能让学生自己动手, 那么学生一定会很感兴趣, 并从中很快学会了各种评价指标, 整个工程材料课都贯穿着组织影响性能的理念, 那么到底什么是组织, 宏观是看不到的, 通过做金相实验让学生学会做试样, 观察和认识各种组织, 一定会收到良好的效果.

(2)以应用实例激发学习责任

把生产应用中的一些实例拿到课堂上, 创造一种情景模式, 让每个学生有一种“我就是要解决这个问题的技术人员”的感觉, 动脑筋想问题, 可以讨论、查资料, 拿出方案. 通过对各种方案的分析讲解, 探讨出优缺点, 最后拿出解决问题的最优方案. 通过这样的教学方法可以使学生做到学以致用, 激发学生的学习责任.

(3)用生动活泼的教学方式使课堂变得轻松有趣

该课程内容较枯燥, 同时微观的组织又抽象, 离我们的生活很远. 而学生都是习惯于中学数学、物理等的知识体系, 对生活的知识易理解, 而对生产上的知识很茫然, 既无生产知识也无生产经验, 如果上课照本宣科必将使学生越听越无味, 产生厌学情绪. 这就要求老师在课堂上下功夫, 做到深入浅出、生动活泼, 能吸引住学生的注意力, 例如讲授组织和相的知识时, 就很难理解, 把定义讲给学生听还是一片茫然,怎么办？可以多讲生活的例子让同学理解、消化, 同时也可以让同学们自己举生活中的实例来消化, 例如冰水混合物, 冰是一相, 水又是一相……. 尽量不要一言堂, 采用讨论或结合实例的教学更能有效的理解知识, 并能使课堂变得活跃、轻松. 让枯燥的知识轻松进入学生的脑海, 而不是为学习而学习, 摆脱了死记硬背.