過程裝備工程材料課程教學(xué)探討

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過程裝備工程材料課程作為工程裝備和控制工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，主要講解過控專業(yè)的材料理論和工程技術(shù)，由于其在內(nèi)容方面與傳統(tǒng)的機械專業(yè)比較相似，專業(yè)的特性不太突出，使得教學(xué)內(nèi)容的作用與價值有限。因此，探討工程裝備工程材料課程的教學(xué)內(nèi)容，對提高其課堂教學(xué)質(zhì)有著積極的意義。

1緊扣專業(yè)知識特點，構(gòu)建專業(yè)知識體系

雖然過程裝備工程材料課程的教學(xué)內(nèi)容主要為機械類，但是其多涉及到壓力、高低溫和腐蝕等工藝情況，在材料應(yīng)用方面和傳統(tǒng)的機械制造有很多不同之處。例如在過程裝備工程材料課程中，講解了黑色金屬在機械零部件、腐蝕工況與壓力容器等工況下的應(yīng)用；在復(fù)合材料、有色金屬、高分子與陶瓷等性能與應(yīng)用方面，過程裝備工程材料課程著重強調(diào)其用材特殊性，如高分子材料的耐腐蝕性等。在機械制造中，著重講解了工藝設(shè)計與工件選材，以及不同工程材料在行業(yè)中的應(yīng)用，如化工行業(yè)等。過控專業(yè)知識體系與傳統(tǒng)的機械專業(yè)并不相同，過控專業(yè)教學(xué)主線主要為壓力管道、耐腐蝕構(gòu)建、耐溫構(gòu)件與壓力殼體等，而傳統(tǒng)的機械專業(yè)教學(xué)主要為機械部件的用鋼，如果在過程裝備工程材料課程的教學(xué)采用機械專業(yè)知識的框架結(jié)構(gòu)，學(xué)生無法建立過程裝備工程材料課程的知識框架，也不利于課程選擇正確教學(xué)材料。過控專業(yè)的課堂教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)大綱需要擺脫機械專業(yè)的框架束縛，緊扣過控專業(yè)的特點，幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識體系。由于工程材料主要應(yīng)用于過程裝備，所以在機械零部件的用鋼方面，需要突出化工機械零部件的重要性，而軸承和彈簧鋼不是重點，過程裝備的用鋼框架應(yīng)以耐腐蝕、高低溫和壓力殼體的用鋼等為主構(gòu)成框架。材料性能也需要強調(diào)過控專業(yè)特點，如耐腐蝕、耐高溫及焊接性能等，以便于學(xué)生更好地理解與掌握。過程裝備工程材料課程的教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜且分散，名詞與概念術(shù)語較多，課時也有限，所以在教學(xué)內(nèi)容的組織上需要構(gòu)建完善的體系框架，以免使學(xué)生感覺主次不分，課程的系統(tǒng)性不強。教師可以依據(jù)材料共性與特性、基礎(chǔ)與應(yīng)用之間關(guān)系，合理構(gòu)建體系框架。例如在講解高分子材料時，教師需要先講解其使用時的共性，如剛度、溫度上限、強度與耐腐蝕上比鋼鐵較低；講解不同的高分子材料時，需要著重突出材料特性，如PA耐磨特點，以及F4、PP與PVC溫度時的使用上限等。

2緊扣專業(yè)課程特點，掌握基礎(chǔ)理論知識

過程裝備工程材料課程與機械設(shè)計、機械制造和材料力學(xué)等課程在教學(xué)內(nèi)容上有部分重疊，例如與材料力學(xué)課程中的拉伸實驗等存在重疊情況；與機械制造中工藝性能存在重疊情況等。這些課程中包含的工程材料教學(xué)內(nèi)容主要有如下特點：

①每個課程中的工程材料無法自成體系，只重點講解與專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容；

②工程材料的教學(xué)知識深度與廣度有限，只是從課程對象需要的材料性能出發(fā)，并沒有進行材料學(xué)方面的講述，學(xué)生無法真正理解；

③材料性能與應(yīng)用對象的特性結(jié)合比較緊密，學(xué)生比較容易理解。為了平衡好過程裝備工程材料課程與其他課程之間的關(guān)系，起到其應(yīng)有的作用，教師需要在教學(xué)中做好三個方面的工作：其一，構(gòu)建過程裝備工程材料教材基本框架，幫助學(xué)生明確教學(xué)內(nèi)容與基礎(chǔ)知識，將各專業(yè)課程中分散的知識有機結(jié)合起來。其二，教師需要在工程材料教學(xué)中把握專業(yè)特點，注重基礎(chǔ)知識與材料理論的講解，幫助學(xué)生真正選擇教學(xué)內(nèi)容時的本意，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。例如對于壓力殼體的用鋼需要滿足低碳要求的原因，教師需要指導(dǎo)學(xué)生從過程裝備和材料學(xué)等不同角度進行分析，而不僅僅只是讓學(xué)生了解壓力殼體的化學(xué)成分、性能與用鋼牌號。教師通過這樣的講解，既可以突出工程材料專業(yè)的特性，又可以幫助學(xué)生更好掌握基礎(chǔ)知識，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。其三，教師需要注重工程材料與其應(yīng)用對象之間的相互結(jié)合。在過控專業(yè)的課程體系中，工程材料主要是為其他的課程提供工程材料方面的知識，以便可以幫助學(xué)生實現(xiàn)按照機械設(shè)備的化工工藝、設(shè)備型式及規(guī)格等，合理選擇工程材料，并通過對材料性能的分析，實現(xiàn)整機設(shè)計的目的。學(xué)生只有在進行工程材料的學(xué)習(xí)時，了解其應(yīng)用對象，并把握應(yīng)用對象與課程之間交叉的程度，才能真正明確工程材料方面的問題，并做好材料工程與后繼課程的深入學(xué)習(xí)。

3結(jié)束語

總之，在過程裝備工程材料課程的教學(xué)中，教師只有打破機械專業(yè)的用材體系，構(gòu)建過程裝備工程材料課程用材的體系框架，注重突出過程裝備工程材料課程的專業(yè)特性，讓學(xué)生明白材料性能與材料選擇的關(guān)系，并注重課程與工程材料的應(yīng)用對象相互結(jié)合，才能真正讓學(xué)生明白按照標準與經(jīng)驗選材的原因，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課深入學(xué)習(xí)工程材料方面知識打下良好的基礎(chǔ)。

作者：夏庫熱·阿不里米提