《船舶工程材料》课程教学改革初探*

陈　珊，李国明，胡裕龙，苏小红

(海军工程大学理学院，湖北　武汉　430033)



《船舶工程材料》课程教学改革初探*

陈珊，李国明，胡裕龙，苏小红

(海军工程大学理学院，湖北武汉430033)

针对现在《船舶工程材料》教学中学时缩减与课程内容不断丰富矛盾突出的问题，为保证较好的学习效果，结合教学实践体会，从以下几个方面进行改革：优化部分教学内容；采用传统板书、多媒体教学以及网络课程教学相结合的教学方法进行授课；在考核方式上采取平时课堂表现、实验以及期末考试分数各占一定比例的方法进行成绩评定。在教学中取得了较好的教学效果，提高《船舶工程材料》课程的教学质量。

舰船工程材料；教学内容；教学方法

《船舶工程材料》课程是海军军事院校机械、舰船、武器装备等专业开设的一门专业基础课。是材料科学的实用部分，主要阐述用于制作工程结构和机器零件的结构材料的成分、组织、性能及应用方面的一般规律。在材料应用方面紧密结合舰船船体、机器零件及武器装备等[1-2]。课程内容除包含《机械工程材料》基本讲授内容外，还覆盖多种船舶材料的牌号、性能、用途及失效方式等。《船舶工程材料》课程的学习对学生素质培养起到了关键作用：掌握有关材料学知识，对于他们走上工作岗位后，尽快熟悉装备的组成材料、用途起到了比较重要的作用。该课程的特点是[3-4]：教学内容广泛、知识点和专业术语较多、概念抽象，理论性、实践性、综合性强，内容既源于生产又随生产的发展而需不断充实三新内容(新材料、新技术、新工艺)，推理性内容少，需要记忆内容多。根据学校的培养大纲要求，学员需要学习的知识不断增多，《船舶工程材料》课程的学习时数不断减小，由原来的70学时减少到64学时，现在又减少到50学时(含8个学时实验)。而教学内容却不断增加，课程内容不断丰富与学时缩减的矛盾日益突出。如何在学时数减小的情况下，保证学员取得较好的学习效果，从以下方面对该课程进行教学改革尝试。

1　优化教学内容

教学内容直接关系到教学质量和效率。在学时数不断减小的情况下，如何根据人才培养方案对学生的综合能力进行提升，增加学生的应用能力及动手能力，必须对教学内容进行优化改革。需要继续保持工程材料课程材料基本理论—材料基本知识—材料工程应用的课程体系[5]。

在课时数减少的情况下，必须要在教学内容上进行整合优化，围绕材料成分(工艺)—组织结构—材料性能—材料用途的主线开展教学，保证讲解重点核心内容如金属材料的力学性能、材料的结构、金属与合金的结晶、金属的塑性变形、钢的热处理、钢的合金化，材料学基本知识：碳钢、铸铁、合金结构钢、特殊性能钢、船体结构钢、船体机器零件用钢、有色金属与合金(铝与铝合金、铜与铜合金、钛与钛合金、轴承合金)。在材料工程应用方面，重点讲授的核心内容包括：零件失效分析与选材原则、典型工件选材与工艺路线设计(齿轮、轴、弹簧、刃具)、工程材料应用(根据专业特点，主要结合舰船材料、船用柴油机用钢、船舶锅炉用钢、汽轮机和燃气轮机材料)。简化一般内容如高分子材料(工程塑料、合成纤维、合成橡胶)和陶瓷材料(特种陶瓷)。在保证必需的基本概念和基本理论的基础上，简化课程中一些过于抽象、深奥的理论知识点，如晶体学知识(晶向和晶面指数的确定和表示，位错的形成机制，标定方法等)[5]。

除学习上述重点内容外，我们应在军队提倡的实战化教学上下功夫，讲授内容切实和部队实际相结合：结合海军舰船材料发展，将最新的材料学知识和新材料在舰船上的应用传授给学生。联系船舶机器零件实际使用中的失效案例，如轴类、齿轮、轮机零配件的断裂失效、舰船船体或管路等的腐蚀等，从不同失效形式产生的原因，根据自己所学的理论知识，提出预防措施。培养学生分析问题、解决问题的能力。

2　教学方法的改革

现在课堂教学均采用多媒体和传统板书相结合的方式进行教学。采用PPT演示文档进行教学，可省去作图和撰写授课内容的时间，增加了单位时间的授课内容和授课信息量。课件中的一些视频也可以提升学员的学习兴趣，理解某些抽象概念，他们也能借助视频了解如炼钢、炼铁、钢的热处理和舰船材料的腐蚀与防护等核心学习内容。因此，编写高质量的授课PPT演示文档、动画等教学软件对提升课时压缩条件下的教学效果十分重要。有必要借鉴地方高校制作比较精美的PPT课件，收集整理清晰、高质量的视频资料。结合海军实际舰船、动力和武器装备等所用材料，补充视频素材库，制作出具有海军特色的教学软件。对提高学生的学习积极性有较大帮助，也有助于他们了解新装备、新材料。教学中对重点内容的板书也是必不可少，可起到强调、提纲挈领的作用，便于学生掌握重要知识点。

教学方法的多样化，运用启发式、问答式、课堂讨论式、引用实例等教学方法，在授课过程中以学生为主体，注重引导学生自主学习总结学习方法，充分发挥学生的主观能动性，使学生由被动的接受知识变为主动获取知识，提高学生的学习能力[6-10]。在实际教学中，铁碳相图部分可采用讨论式进行教学，让学生根据预习提纲课前预习，请学生走上讲台充当小老师来讲授相图及典型成分铁碳合金的结晶过程，其他学生可根据讲授内容进行补充。该种教学方法已经运用在课堂上了，促使学生课前预习铁碳相图知识，自己理解后再传授给其他同学，变被动学为主动学，取得了较好的学习效果，学生们普遍对该部分知识理解得较为透彻。老师在上课时除讲授理论知识外，注重结合生活、生产和舰船应用方面的材料学知识传授。结合实例，理论联系实际，让学生学习更多能用得上的知识。如在讲授材料学内容时，可结合我国海军舰船发展中所用舰船材料的发展历史、舰船材料的具体牌号，以及现阶段新材料在中国海军舰船上的具体应用来进行讲解。这样能激发学生的爱国热情和学习激情，对于他们走上工作岗位后迅速熟悉舰船材料牌号、用途等也是非常有帮助的。

除了传统的课堂授课，建设精品网络课程，正确引导学生合理利用网络课程平台，扩充知识面也是非常有必要的。采用网络教学，使学生能通过网上图像视频等了解生产的工艺过程和工艺装备，增强学生的感性认识，加深对教学内容的理解和掌握。网络课程可以帮助学生进行课外学习，利用网络课程预习、复习课堂学习内容。结合网络习题和练习，帮助学生巩固课堂学习内容。网络课程上可以补充新材料、新技术、新工艺等方面的内容，学生可根据自己感兴趣的部分进行有选择性地学习，拓宽知识面。通过丰富的网络资源，可使学生在缩短课时量的情况下，自学较多新材料、新工艺方面的知识。“幕课”作为一种新的教学手段，也可以尝试在《船舶工程材料》课程的部分章节内容中实施。

3　考核方式改革

由于《舰船工程材料》课程的学习内容较多，需要记忆的知识繁杂，如各种基本概念、材料牌号、化学成分、热处理工艺、热处理组织、零部件选材等。以前在考核方式上多采用闭卷，由于需要记忆的概念较多，在短期复习时间内，如果机械记忆的话，即使能记住字面意思，但很难真正掌握知识点，学生也对考试比较畏惧，总是担心考试不及格。对此应对考核方式进行改革[11-12]，现在在考核上可采用闭卷+开卷相结合的方法，基本概念部分采用闭卷考试；而综合类，如对材料的选用、热处理工艺制定的部分内容采用开卷考试，考核学生对课程的掌握程度和实际应用能力，将所学知识与工程实践相结合。期末考试成绩的评定上，不单纯以卷面分为最后成绩，而是由平时成绩和卷面成绩两部分组成：平时30分(课堂提问10分+作业10分+实验10分)、卷面70分，打破了以往由一次卷面成绩决定学生最终学习成绩的做法，有效地调动了学生学习的积极性和主动性。还可以采用结合某一主题撰写小论文作为平时成绩，鼓励学生自主查阅资料、锻炼科技论文写作能力。考试方法的改革，使学生更重视平时的学习，改变了以往的盲目学习局面，增加学习兴趣：课堂上积极举手发言，认真完成作业，实验中也能认真独立操作，撰写实验报告。促进学生端正学习态度、认真对待每一个学习环节，对提高学生学习的积极性和主动性起到了积极作用。

4　结　论

通过优化《船舶工程材料》课程的教学内容，采用多样化教学方法，并对考核方式进行改革，在实际教学中取得了较好的教学效果。在后续教学中，还需要与时俱进，在教学方法上进行不断探索。

[1]孔小东．船舶工程材料．1版[M]．北京:科学出版社，2015:136-140．

[2]朱张校,姚可夫．工程材料．5版[M]．北京:清华大学出版社，2011．

[3]马世榜，张洪峰．《机械工程材料》课程教学改革的探索与实践[J]．广西轻工业，2009(11)：168-169．

[4]卜金纬．《工程材料》课程改革探索[J]．常州工学院学报，2007,20(4):82-84．

[5]姚可夫,巩前明,张弓,等．迎接挑战建设精品课程—课时减少条件下的工程材料课程建设[J]．中国现代教育装备，2013(19):14-16,27．

[6]刘均波．《工程材料》课程教学方法的实践、探讨与思考[J]．潍坊学院学报,2008,8(2):133-135 7．

[7]夏卿坤,刘煜,高全芹,等．《工程材料》课程教学改革与实践[J]．长沙大学学报，2011,25(2):136-137．

[8]倪卫华,汪中厚．机械工程材料教学方法探讨[J]．教育教学论坛,2015(9):155-156．

[9]张瑞霞,李启友,柯鑫,等．《机械工程材料》教学改革研究[J]．湖北经济学院学报(人文社会科学版),2011,8(11):180-181.

[10]樊静波, 邓安强, 夏广军,等．工程材料的教学探讨[J]．广州化工,2010,38(11):209-210.

[11]贺毅强,乔斌,尚峰．关于《工程材料》课程教学方法的研究[J]．机械管理开发,2010,25(5):174-175．

[12]孙继兵,丁贺伟,王清周,等．机械工程材料精品课程建设与教学改革的实践与思考[J]．中国轻工教育,2010(1):52-54．

Teaching Reform Exploration on Ship Engineering Materials*

CHEN Shan， LI Guo-ming， HU Yu-long, SU Xiao-hong

(College of Science, Naval University of Engineering, Hubei Wuhan 430033, China)

Under the condition of reducing class hours and increasing content for the course of Ship Engineering Materials, the good learning quantity must be guarantee. Combined with teaching practice, teaching content of the course was optimized, took various teaching methods such as traditional teaching method, multimedia teaching method and online course. The examination mode was also changed from final examination to combination of ordinary performance in class and final examination. As a result, it acquired better teaching results and the teaching quantity of the course was improved.

Ship Engineering Materials; teaching content; teaching method

海军工程大学理学院教学改革项目“工程材料课程多媒体素材库建设”资助。

陈珊(1977-)，女，讲师，主要从事金属材料、腐蚀与防护等方面教学与科研。

G642

A

1001-9677(2016)016-0221-02