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工程材料課程教學(xué)模式探索

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工程材料課程教學(xué)模式探索

摘要:《工程材料》是我院材料專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,旨在讓學(xué)生掌握工程材料性能、金屬材料的結(jié)晶與晶體結(jié)構(gòu)、鋼的熱處理、工程用鋼和鑄鐵的牌號、種類及性能等知識,知識點繁多,內(nèi)容抽象,學(xué)習(xí)難度較大。通過一系列教學(xué)模式探索,提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決問題的能力,縮短了理論知識與生產(chǎn)實踐的距離,改善了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:《工程材料》;教學(xué)模式;高職院校

一、量身訂制教學(xué)內(nèi)容,及時更新教學(xué)大綱

目前,國內(nèi)本??圃盒J褂玫摹豆こ滩牧稀?a href="http://saumg.com/lunwen/gccl/117864.html" target="_blank">課程教材多達(dá)數(shù)十種,根據(jù)我院學(xué)生的基本情況,結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗,針對課程的難易程度、學(xué)生的基本功以及當(dāng)前行業(yè)的需求,對教材進(jìn)行了篩選,選定凌愛林主編的《工程材料》(天津大學(xué)出版社)作為教學(xué)用書。全書共四部分(十章),包括基礎(chǔ)模塊部分、核心模塊部分、拓展模塊部分以及實驗?zāi)K部分,其中基礎(chǔ)模塊部分分為三章,分別講解了工程材料生產(chǎn)、工程材料性能和金屬材料的結(jié)晶與晶體結(jié)構(gòu)知識,是本課程最基本的內(nèi)容,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了堅實的理論基礎(chǔ);核心模塊部分分為四章,分別講解了鋼的熱處理、工業(yè)用鋼、工程鑄鐵和工程材料知識的應(yīng)用,作為目前最常用、最成熟的知識,應(yīng)當(dāng)重點學(xué)習(xí)和掌握,是課時主要分配的部分;拓展模塊部分分為三章,分別講解了非鐵金屬材料與粉末冶金材料、非金屬材料與新型材料以及表面處理,這部分內(nèi)容主要針對正在快速發(fā)展但相對應(yīng)用范圍較小的材料與工藝;實驗?zāi)K部分包括拉伸實驗、硬度實驗、沖擊實驗、鐵碳合金平衡組織觀察以及熱處理實驗等內(nèi)容,旨在讓學(xué)生通過動手操作切實了解所學(xué)的理論知識。根據(jù)教學(xué)大綱的要求,本課程總學(xué)時為64學(xué)時,但縱觀全書,僅僅64學(xué)時是不可能完成所有知識點的學(xué)習(xí)的,考慮到企業(yè)的現(xiàn)實需求,結(jié)合當(dāng)前材料發(fā)展趨勢和教學(xué)內(nèi)容的難易程度,對本課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了針對性的刪減工作,基礎(chǔ)模塊和核心模塊部分全部保留,其中重點講解工程材料性能、金屬材料的結(jié)晶與晶體結(jié)構(gòu)知識、鋼的熱處理三大章節(jié)內(nèi)容;拓展部分以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,難點內(nèi)容穿插教師講授;實驗?zāi)K部分由學(xué)院檢驗檢測中心指導(dǎo)教師專門負(fù)責(zé)。此外,緊跟時展,把握與時俱進(jìn)的原則,針對不同階段材料發(fā)展需求對教學(xué)大綱進(jìn)行更新調(diào)整,同時豐富、完善人才培養(yǎng)體系。

二、優(yōu)化教學(xué)手段

從內(nèi)容上來看,《工程材料》圍繞著一條主線進(jìn)行講授,即“成分—組織—性能—用途—改性處理”[3],其中重點結(jié)合“一張相圖、三種材料(合金鋼、非合金鋼、工程鑄鐵)、四把火(退火、正火、淬火、回火)”進(jìn)行講授。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)緊跟大綱、抓牢主線進(jìn)行備課,同時在課堂上要學(xué)會靈活運用新科技、新手段輔助授課。1.充分利用現(xiàn)代教學(xué)工具,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在授課時摒棄傳統(tǒng)的黑板教學(xué),轉(zhuǎn)而利用多媒體工具進(jìn)行輔助,充分利用視頻、動畫、圖片結(jié)合文字進(jìn)行授課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)習(xí)變得不枯燥。比如在講授淬火內(nèi)容時,先放一段視頻,視頻中以古代兵器(刀、劍)作為切入點,對學(xué)生提出問題:這些刀、劍是怎么制作出來的?在制作過程中為何要反復(fù)錘打?把熾熱的刀、劍放進(jìn)水中的目的是什么?對水有何要求?如何保證它們的使用性能?等等,讓學(xué)生各自發(fā)表自己的看法。再將知識點“淬火”引入教學(xué)中,這樣學(xué)生是帶著積極的心態(tài)去主動接受知識,而不是被動的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)效果有了大大的提高。另外,課后讓學(xué)生合理借助各種網(wǎng)絡(luò)上的“微課”、“慕課”及“翻轉(zhuǎn)課堂”平臺,對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固,加深理解。2.注重提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊協(xié)作意識,縮短“理實差距”。學(xué)生光有學(xué)習(xí)興趣還不夠,要想更牢靠地掌握知識,具備較好的自主學(xué)習(xí)能力十分重要。俗話說:“滴水不成海,獨木難成林。”一個人的智慧是有限的,如果在學(xué)習(xí)中有他人幫助,往往會使雙方獲益匪淺。教師可以通過布置案例作業(yè)將學(xué)生進(jìn)行分組,要求學(xué)生協(xié)作完成任務(wù)。例如,在講授合金結(jié)構(gòu)鋼時,以校企合作單位的真實產(chǎn)品———“發(fā)電機轉(zhuǎn)子”(材質(zhì)34CrMo1)作為學(xué)習(xí)對象,讓學(xué)生通過團(tuán)隊合作,查閱資料,了解材質(zhì)的用途、性能、生產(chǎn)加工工藝、晶相組織特征等,對發(fā)電機轉(zhuǎn)子的失效進(jìn)行討論分析,將可能的原因進(jìn)行匯總,以報告形式提交。在課堂上,小組成員對報告進(jìn)行闡述,其他同學(xué)對小組成員進(jìn)行提問。最后,教師對學(xué)生的討論、報告進(jìn)行總結(jié),分析學(xué)生的思路與企業(yè)實際生產(chǎn)中解決方案出現(xiàn)差異的原因,讓學(xué)生體會“理論—實踐”的差距。3.吸收學(xué)生進(jìn)入課題組,提升專業(yè)能力。在班級中吸收一些學(xué)習(xí)積極的學(xué)生加入課題組充當(dāng)科研助手,讓學(xué)生體驗科研工作的魅力,豐富專業(yè)知識,鍛煉出一定的科研寫作能力,為以后的升本、讀研打下基礎(chǔ)。4.加強實訓(xùn)基地建設(shè),提升實踐能力。為了進(jìn)一步完善實訓(xùn)條件,讓學(xué)生有更多機會直接接觸、參與到工程材料的性能檢測中,學(xué)院投入了大量資金建設(shè)實訓(xùn)基地。除了擁有常規(guī)熱處理爐、硬度計和金相顯微鏡等設(shè)備外,近幾年新進(jìn)引了不少先進(jìn)檢測設(shè)備,包括電液伺服疲勞試驗機、高頻疲勞試驗機、微控電子萬能試驗機和高級金相顯微系統(tǒng)等,學(xué)生實踐能力得到了提升,專業(yè)知識掌握更加牢固了。

三、完善考評機制

以平時成績結(jié)合期末試卷成績進(jìn)行綜合考評(比值4∶6),其中平時成績包含了常規(guī)項(考勤、課后作業(yè)完成情況、實驗報告質(zhì)量等)和加分項(科研得分、筆記、自主學(xué)習(xí)能力等),充分調(diào)動學(xué)生的積極性,減輕學(xué)習(xí)壓力。

四、結(jié)語

通過對《工程材料》教學(xué)模式探索,積累了不少經(jīng)驗,對比近幾屆學(xué)生的考評來看,一方面平均分穩(wěn)中有升,另一方面通過學(xué)生座談發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)感觸有了轉(zhuǎn)變:從前幾屆的“茫然”、“不知所措”到如今的“心中有數(shù)”、“信心十足”,取得這樣的成績,離不開教師的無私付出,更離不開學(xué)生的積極配合。雖然取得了一定的成績,但并不意味著《工程材料》課程的教學(xué)模式就不需要進(jìn)一步改革探索了,因為只有不斷緊跟社會發(fā)展,與時俱進(jìn),才能培養(yǎng)出更適合時下國家、社會、企業(yè)需求的“材料人”。

參考文獻(xiàn):

[1]陳曦,彭光俊,王志海.《工程材料》課程部件的有序重構(gòu)[J].理工高教研究,2006,25(6):119-121.

[2]賀毅強,喬斌,尚峰.關(guān)于《工程材料》課程教學(xué)方法的研究[J].機械管理開發(fā),2010,25(5):174-177.

[3]謝志雄,談芬芳,羅平.《工程材料》課程教學(xué)方法的改革及應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇,2016,(41):200-201.

作者:方琴 陳庚 李艷麗 苗景國 李志宏 王新穎 單位:四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院