工程材料力學性能課程教學改革

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[摘要]《工程材料力學性能》課程是金屬材料工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程，該課程對后續(xù)專業(yè)課程的學習及從事專業(yè)相關的工作具有非常重要的作用。本文從教學內容、教學方法、教學手段、考核方式等方面對“工程材料力學性能”的教學進行改革，以達到提高教學質量，培養(yǎng)具有扎實的理論基礎、較強的實踐能力、創(chuàng)新能力的人才的目的。

[關鍵詞]工程材料力學性能；教學內容；教學方法；教學改革

1優(yōu)化教學內容、突出重點

我校金屬材料工程專業(yè)使用的《工程材料力學性能》是合肥工業(yè)大學主編的教材，其內容主要包含金屬材料和聚合物材料、陶瓷材料、復合材料的力學性能，且其側重點是金屬材料的力學性能[3]。我校本課程的課時數(shù)為32學時，相對而言，課程學時較少，而課程內容較多。我校金屬材料工程專業(yè)本科特色是金屬材料制備、加工及熱處理等，畢業(yè)生主要在鋼鐵、有色金屬及機械制造等行業(yè)從事相關工作，因此工程材料力學性能課程教學要以學生就業(yè)需求為出發(fā)點，結合學科優(yōu)勢及特色整合教學內容，將本專業(yè)涉及相對較少的陶瓷、聚合物等材料力學性能只做簡單介紹，以便學生有足夠空間進行自主學習。并對金屬材料力學性能部分的內容進行剪裁和梳理，明確教學目的和具體的章節(jié)要求，強調基礎、突出重點，把課程中的基本概念、一次加載條件下的形變、斷裂過程、疲勞過程、磨損、蠕變等知識作為講解重點，使學生能夠在有限的學時中高效地掌握基本理論知識。

2教學方法與手段改革

工程材料力學性能是一門應用實踐性與理論基礎性相結合的課程，若在授課過程中采用“填鴨式”的教學方法，會使學生覺得枯燥乏味，而失去學習興趣[4-5]。為了激發(fā)學生學習的主動性與學習興趣，對于比較簡單的章節(jié)，要求學生提前預習，在課堂上隨機抽取學生在講臺上給同學們講課。這一方面可以調動學生學習的主動性，另一方面可以使學生對教學內容印象更深刻。為了使學生能夠更好的掌握理解學習內容，達到學以致用的目的，一方面在每個教學章節(jié)完成之后，結合章節(jié)內容，讓學生進行分組后進入實驗室完成相關內容的實驗，并作為實驗成績計入期末考核。以金屬硬度這一節(jié)為例，在這一節(jié)完成后，我們會設計“提高金屬的硬度”的實驗，讓學生結合我們學過的知識采取熱處理、塑形變形等方式來提高金屬的硬度，并采用不用的硬度測試方法對金屬的硬度進行測量。另一方面，學校給予一定的實驗經(jīng)費，通過創(chuàng)新實踐培養(yǎng)學生的科研興趣和自學能力，很多學生在教師的帶領下參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、國家級、省級的科技競賽等。這一系列措施，使學生在理解基礎理論知識的基礎上，更好的培養(yǎng)了學生運用理論知識分析、解決問題的能力。為了調動學生的學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生的課堂思維能力，提高教學效果，在教學過程中針對具體問題多設計“為什么”。如在講授細晶強化這一小節(jié)時，我們首先提出“為什么晶粒越細小，金屬的強度越高？”的問題來讓學生思考，然后對這一問題作出解釋，主要是因為細小晶粒與粗大晶粒相比，細小晶粒的晶界面積較大，那么細晶強化的主要原因是由于晶界的存在，結合在材料科學基礎中我們已經(jīng)提出晶界兩側晶體存在位向差，這一原因是造成晶界強化的主要原因，進而可提出“晶界是位錯運動的障礙”，再引導學生來思考“為什么晶界是位錯運動的障礙？”這一問題，結合滑移的臨界分切應力、位錯在晶體內的運動過程、屈服強度的定義、位錯塞積群理論等知識來解釋這一問題，并推導材料學中為數(shù)不多的定量公式之一的Hall-Petch公式。

3考核方式改革

為了把考試變成調動學生學習積極性和提高學生綜合素質的一個重要環(huán)節(jié)，我們積極探索考核方法改革。改變期末一張試卷的考核方法，總成績由“平時成績+實驗成績+期末成績”3部分按比例構成。平時成績視平時學生學習狀態(tài)而定，評價包括出勤、上課聽講、作業(yè)完成情況、課后自學等方面。實驗成績注重學生在實驗環(huán)節(jié)中思考問題能力和創(chuàng)新能力的檢驗與評價。并且為了測試學生對課程內容的掌握，考核學生是否學以致用，命題盡量結合金屬材料工程專業(yè)實際，重點考核學生理解、應用知識的能力?？己朔椒ǖ母母锊粌H可以鞭策學生在平時學習中不斷思考、嚴于利己，減少了部分學生靠期末突擊、死記硬背考試過關的可能性。

4結語

工程材料力學性能是理論與實踐密切結合的一門課程，而實踐能力直接關系到學生的創(chuàng)新能力，也是衡量教育成敗的關鍵因素。本文從教學內容、教學方法與手段、考核方式等方面對“工程材料力學性能”的教學進行改革，以提高教學質量，培養(yǎng)具有扎實的理論基礎、較強的實踐能力、創(chuàng)新能力的人才。

作者：王春霞 喻亮 崔洪波 李義兵 阮紅 姜艷麗 單位：桂林理工大學