機(jī)械材料與熱處理教學(xué)革新

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1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

我校所開《機(jī)械工程材料及熱處理》課程總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，內(nèi)容知識面廣，涉及金屬學(xué)的基本知識、鋼的熱處理、機(jī)械工程常用金屬材料（包括碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬、粉末冶金材料）、高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料、機(jī)械零件選材及工藝路線分析等內(nèi)容。由于教學(xué)時(shí)數(shù)的限制及材料加工技術(shù)的快速發(fā)展，《機(jī)械工程材料及熱處理》無法將目前所有的新材料、新工藝及時(shí)傳授給學(xué)生，必然要在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行整合優(yōu)化。依據(jù)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、綜合交叉、注重實(shí)踐”的課程體系改革原則整合如下：首先，對于教材中一些理論過強(qiáng)、崗位實(shí)用性較低的內(nèi)容進(jìn)行壓縮，例如，材料的晶體結(jié)構(gòu)和熱處理原理。其次，要重點(diǎn)講授實(shí)際應(yīng)用較多的材料和熱處理工藝，著重培養(yǎng)學(xué)生合理選材和制定熱處理工藝的能力。第三，為適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展和職業(yè)崗位的需求，要及時(shí)更新和補(bǔ)充新材料、新工藝和新技術(shù)方面的知識內(nèi)容，例如納米材料、真空熱處理等，這樣使課程體系更完整，而且能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過整合優(yōu)化，本課程的教學(xué)內(nèi)容既保證了《機(jī)械工程材料及熱處理》的科學(xué)性、理論性和系統(tǒng)性，又能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用材料學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力。

2新增設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，可以幫助學(xué)生鞏固和加深理論知識，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，更重要的是通過實(shí)驗(yàn)，全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)精神。《機(jī)械工程材料及熱處理》課程原有實(shí)驗(yàn)均屬于簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒有參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，課堂上只是很機(jī)械地模仿和驗(yàn)證，學(xué)習(xí)積極性差，不利于科學(xué)思維的培養(yǎng)。為了克服這些不足，我們增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以以一個(gè)簡單的零件或產(chǎn)品為對象，通過分析工況條件和失效方式，根據(jù)所學(xué)理論知識并查閱相關(guān)資料，選擇合理的材料并確定正確的熱處理工藝。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生成了主體，教師只是指導(dǎo)者，重點(diǎn)考查設(shè)計(jì)方案的可行性，并啟發(fā)學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案可行后，學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料，熟悉實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，還大大提高了設(shè)備的利用率。

3教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是以教師、書本、課堂為中心的應(yīng)試教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)性不高、學(xué)習(xí)效果差。因此，在教學(xué)中我們改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采用啟發(fā)式、導(dǎo)入式、討論式、案例式等多種形式的教學(xué)方法去引導(dǎo)學(xué)生思考分析各類問題，使學(xué)生由被動(dòng)的單向接受知識轉(zhuǎn)為主動(dòng)的探索知識，對提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力起到重要作用。在教學(xué)過程中，教師要善于設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和學(xué)習(xí)，通過列舉形象生動(dòng)、貼近生活的具體案例來講述教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)內(nèi)容，例如，在講授材料牌號時(shí)，先問學(xué)生：“自行車、汽車上的零件都是用什么材料做的？”這樣，教師就能很自然引出某種材料，然后再問學(xué)生：“為什么每種零件所采用的材料不一樣呢？”經(jīng)過學(xué)生的討論，再和他們一起分析零件的工作狀況和失效方式，正是因?yàn)樗鼈兊男阅芤蟛煌?，采用的材料也就不一樣了，這就是材料的“成分、組織、性能”之間的關(guān)系，貫穿了這根主線，使分散的教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)起來。同時(shí)活躍了課堂氣氛，加強(qiáng)了學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。

4教學(xué)手段改革

（1）多媒體教學(xué)+板書。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以教師講解為主，輔以少量模型教具以及黑板上畫圖等方式，難以描述清楚微觀、動(dòng)態(tài)的變化過程，如，金屬的結(jié)晶過程，學(xué)生感到抽象、枯燥。采用多媒體教學(xué)圖聲并茂、形象、生動(dòng)、直觀，可以將微觀的內(nèi)容宏觀化，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了學(xué)生對基本理論的理解，又節(jié)省了教師的書寫時(shí)間，加大課堂教學(xué)信息量，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。為此我們采用PowerPoint與Flash兩種軟件制作本課程的課件，但課件畢竟只起輔助作用，在課堂中起主導(dǎo)作用的是教師，多媒體只不過是學(xué)習(xí)和教學(xué)的一種工具，教師教學(xué)觀念、教學(xué)思想的現(xiàn)代化，要遠(yuǎn)勝過技術(shù)手段的現(xiàn)代化。對于知識體系的連貫性以及一些重難點(diǎn)而言，還是需要進(jìn)行板書教學(xué)，這樣講解起來，學(xué)生可以很清晰地知道教師的講解思路，對于問題的理解也就更透徹。為此我們采用的教學(xué)手段為多媒體教學(xué)+板書。在使用課件教學(xué)時(shí)，教師一定要隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和信息反饋，根據(jù)所反映出的問題及時(shí)地給予解惑并及時(shí)調(diào)整授課方式和內(nèi)容。

（2）網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)。為了便于學(xué)生課后加強(qiáng)對本課程的學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識面，我們利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有師生互動(dòng)的優(yōu)勢，體現(xiàn)以人為本自主學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，可以突破時(shí)空界限，延伸課堂空間。使用E-mail或QQ聊天等方式可以實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的一對一的交流，當(dāng)學(xué)生遇到疑難問題時(shí)可以通過發(fā)送郵件向教師請教，教師收到后可以分別做出回信解答。同時(shí)，為了讓學(xué)生們感到這門課程的重要性，課后給學(xué)生布置一些與時(shí)事相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)作業(yè)，比如：“2008年竣工的鳥巢所用材料的牌號、性能和熱處理工藝是什么？”推薦他們?nèi)ブ袊牧暇W(wǎng)、中國模具論壇、熱處理論壇等網(wǎng)絡(luò)查找答案，然后在課堂上向全班同學(xué)匯報(bào)，這樣既鞏固了課堂上所講的理論知識，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，又鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力。從教學(xué)效果來看，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為教學(xué)的補(bǔ)充，不僅可以優(yōu)化教學(xué)模式，而且促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。

5考試方法的改革

課程考核是課程教學(xué)的重要組成部分，學(xué)生可以通過考試，對學(xué)期所學(xué)課程進(jìn)行系統(tǒng)的、綜合的復(fù)習(xí)；教師也可以通過考試了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，檢查自己的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的閉卷考試為了兼顧知識點(diǎn)的全面性，會(huì)出現(xiàn)許多記憶性考點(diǎn)，使一些學(xué)生平時(shí)不用功，期末進(jìn)行突擊，大量背誦應(yīng)付考試。為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用概念、原理分析和解決問題的能力，我們將期末一次終結(jié)性考核成績評定方式改革為：平時(shí)成績（占50％）＋閉卷期末考試（占50％）的考核方式。平時(shí)成績是對學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)的評價(jià)，包括課后作業(yè)（占總成績的10％）、課堂提問回答（占總成績的10％）、網(wǎng)絡(luò)作業(yè)（占總成績的10％）、實(shí)驗(yàn)（占總成績的20％）。課后作業(yè)是根據(jù)本課程概念術(shù)語多、內(nèi)容涉及面廣、理論抽象等特點(diǎn)，要求學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行訓(xùn)練，才能加深理解和記憶。課堂提問回答主要是了解學(xué)生對理論知識的掌握情況和鍛煉學(xué)生的應(yīng)變能力。網(wǎng)絡(luò)作業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)上查閱資料、總結(jié)和表達(dá)的能力。實(shí)驗(yàn)是考查學(xué)生的動(dòng)手操作能力。期末考試主要考查學(xué)生的臨場應(yīng)變能力以及對基本知識的掌握、熟練和理解的程度，考試內(nèi)容要充分體現(xiàn)教學(xué)大綱的基本要求。考核方式的改變調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)了學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用能力、分析與創(chuàng)新能力的發(fā)展。

6結(jié)語

課程改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，環(huán)環(huán)相連，環(huán)環(huán)緊扣，不可只改其中一項(xiàng)，而忽略其余。我們學(xué)校《機(jī)械工程材料及熱處理》課程的教學(xué)改革從2007級學(xué)生開始，通過幾年的教學(xué)實(shí)踐，解決了課堂上死氣沉沉、學(xué)生不愿意上課的重大難題，使學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變主動(dòng)，既掌握了本課程的基本理論知識，還培養(yǎng)了應(yīng)用知識、分析問題和解決問題的能力，取得了良好的教學(xué)效果。作為教師，我們應(yīng)不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、相互學(xué)習(xí)和交流，深入實(shí)踐，了解本學(xué)科的前沿知識和新的生產(chǎn)動(dòng)向，與時(shí)俱進(jìn)，不斷探索新的教學(xué)模式，為社會(huì)培養(yǎng)出更多的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用性人才。