機械工程材料實驗教學改革

韓海媚

【摘 要】本文從《機械工程材料》實驗教學的現(xiàn)狀出發(fā)，以培養(yǎng)工程應(yīng)用型技能人才為目標，以就業(yè)為導向的教改思想指導下，為適應(yīng)我校應(yīng)用型本科和“卓越計劃”培養(yǎng)人才的需要，根據(jù)機械工程材料課程的性質(zhì)和特點，通過認真分析，擬對實驗教學環(huán)節(jié)的教學理念、實驗內(nèi)容、教學方法、實驗室建設(shè)等方面進行改革。

【關(guān)鍵詞】機械工程材料;實驗教學;改革

0 引言

實驗是使科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要橋梁，是培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的搖籃，是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的發(fā)源地。因此，在高等學校人才培養(yǎng)過程中，實驗是整個教學過程中的重要環(huán)節(jié)之一，是理論聯(lián)系實踐的過程。同時，學生實際動手能力及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到了加強，在人才培養(yǎng)過程中具有重要的地位和作用[1]。

《機械工程材料》是高等工科院校機械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課。該課程的任務(wù)是從機械工程材料的應(yīng)用角度出發(fā)，闡述機械工程材料的基本理論，以及材料的化學成分、加工工藝、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，介紹常用機械工程材料及應(yīng)用等基本知識。目的是使學生通過學習，在掌握機械工程材料的基本理論及基本知識的基礎(chǔ)上，具備根據(jù)機械零件的使用條件和性能要求，對機械零件進行合理地選材及正確制定零件加工工藝路線的初步能力[2]。該課程的理論性及實踐性均很強。但學生缺乏學習課程所需要的比較豐富的專業(yè)生產(chǎn)的知識和經(jīng)驗，學習方法與習慣不容易迅速適應(yīng)。在授課過程中，學生通常是被動地接受學習，缺乏獨立分析與思考的能力，從而最終影響學生的總體學習質(zhì)量。在《機械工程材料》課程教學體系中，實驗教學是其重要環(huán)節(jié)，占總課時的20%，因此，實驗教學在提高學生的動手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新型實用型人才等方面具有重要作用。

近年來，《機械工程材料》由于課程內(nèi)容、學科調(diào)整、專業(yè)改造、教學計劃等方面的變更，總學時在減少，實驗學時和實驗項目也隨著大大減少;從實驗內(nèi)容和項目的設(shè)置方面看，以驗證性、演示觀察性的分散小型實驗為主;從實驗教學觀念看，過份強調(diào)理論課程的指導性，忽略了實驗的能動性，把實驗作為理論教學的附屬品，使其機械附于理論課程;從實驗教學方法看，方法陳舊、單一，給學生在自主方面的機會和空間少，缺乏對學生動手和能力的培養(yǎng)。這種實驗教學不僅不能適應(yīng)現(xiàn)代化人才培養(yǎng)模式，在培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力、創(chuàng)新能力、提高學生綜合素質(zhì)方面也無法起到積極的作用[3-4]。

1 改革內(nèi)容

（1）改革教學模式;突出強調(diào)以學生為主體，獨立完成實驗，發(fā)揮學生的主體能動性[5]

①因?qū)W生學習能力參差不齊，在改革初期，可嘗試讓學生自由選擇是做綜合性、設(shè)計性實驗還是常規(guī)實驗，給有能力的學生一定的發(fā)揮空間，效果好可推廣到全部學生;

②實驗材料的選擇。學生可用老師指定的材料，也可選擇自己感興趣或?qū)嶋H學習生活中接觸的材料進行實驗。這樣提高了學生對實驗內(nèi)容的興趣，且讓學生感覺到實驗的實用性，而不是對一個毫不相干的零件或材料進行測量;

③時間自由。實驗室開放后，學生在做足充分的準備工作后，在人數(shù)允許的情況下，預(yù)約實驗時間，而不是按規(guī)定批次進行實驗。第一次實驗不成功或者對結(jié)果不滿意可以重復進行，沒有時間限制。

（2）教學內(nèi)容和教學方法的改革——強化實驗的綜合性和設(shè)計性

實驗內(nèi)容更新，滿足就業(yè)需求，增加綜合性、設(shè)計性實驗。具體為首先學生從多個不同的任務(wù)書中任選一份，然后運用理論課所學的知識結(jié)合自行查閱資料選擇合適的材料，設(shè)計加工流程，制定合理的熱處理工藝規(guī)范，并要求學生親自獨立完成熱處理操作、硬度檢測、金相試樣制備、組織觀察與分析等過程。這種綜合性實驗教學模式可提高學生應(yīng)用知識的能力，激發(fā)學生的求知欲、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

（3）實驗室建設(shè)

實驗室是實驗改革的具體場所，實驗改革的實施應(yīng)該與實驗室建設(shè)同步進行。具體為：

①師資方面：開設(shè)綜合性設(shè)計性實驗必須要有高層次綜合性人才的師資隊伍，應(yīng)具備教學、實驗、科研的綜合經(jīng)驗。解決這一問題一是可通過引進高層次人才到實驗室工作;二是對現(xiàn)有的師資隊伍進行培養(yǎng)以提高綜合素質(zhì);三是提高實驗室工作人員的待遇保證師資隊伍的穩(wěn)定性及高水平性。通過多種方式滿足綜合性設(shè)計性實驗對師資隊伍高標準的要求。

②設(shè)備條件：改革是為學生創(chuàng)造更好的實驗教學條件，給學生創(chuàng)造更多動手操作的機會，因此必須加強實驗室設(shè)備條件的建設(shè)。一是必須增加設(shè)備臺套數(shù)，保證每個學生有親自動手操作的機會;二是學生自己動手實驗的機會增加，因此設(shè)備的可靠性、性能、規(guī)格必須更高;三是緊跟社會發(fā)展，及時更新設(shè)備，讓學生了解到本學科的前沿。

（4）網(wǎng)絡(luò)化教學

①綜合性設(shè)計性實驗首先是學生選擇題目，預(yù)約時間等，這些可以都可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn);

②實驗室是綜合性設(shè)計性實驗的實施場所，因此要求實驗室必須實行開放。因為整個實驗過程時間長，且以學生為主體，老師為輔助的方式進行。因此可在實驗室增設(shè)現(xiàn)代化教學設(shè)備，比如增加投影儀。學生可自行查閱與實驗相關(guān)的資料，比如開放性實驗的管理規(guī)定，實驗任務(wù)書，鐵碳合金金相電子圖，硬度測量的換算表，各類儀器的結(jié)構(gòu)及操作要求和注意事項，老師的演示操作錄像等。

③學生在實驗室可通過網(wǎng)絡(luò)顯微互動實驗設(shè)備儀器進行實驗數(shù)據(jù)或照片采集、存儲和粘帖至電子文檔實驗報告中，同時可把自己的結(jié)果與標準結(jié)果進行對比等。最終形成電子文稿實驗報告提交給指導老師。中間也可與在線的其他同學或?qū)嶒灷蠋熃涣鳎瑢Ρ葘嶒灲Y(jié)果，探討實驗過程所涉及到的問題等。

2 總結(jié)

通過改革，培養(yǎng)和鍛煉了學生的自學能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力以及學生綜合應(yīng)用知識的能力。進一步實現(xiàn)理論基礎(chǔ)教學和應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合;課程內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合;實驗項目設(shè)置與工程問題相結(jié)合;實驗內(nèi)容與工程實踐所需的綜合性知識應(yīng)用相適應(yīng)，最終實現(xiàn)理論指導下的綜合創(chuàng)新。

【參考文獻】

[1]楊曉麗，李元強，那明君，張惠友.《機械工程材料學》實驗教學環(huán)節(jié)的改革[J].強化能力培養(yǎng)，362-365.

[2]于永泗.機械工程材料[M].8版.大連：大連理工大學出版社，2010.

[3]肖宏濱，王長生，王順興.《機械工程材料學》綜合實驗教學改革[J].實驗室科學，2006（3）：19-22.

[4]王長生，王宇飛，肖宏濱，朱利敏.《機械工程材料學》綜合實驗教學改革與實踐[J].實驗室科學，2008（2）：29-32.

[5]曾美琴，陳靈，鄒敢鋒，梁耀能.《機械工程材料學》的教學改革及實踐[J].北京大學學報：哲學社會科學版，2007（5）：101-103.

[責任編輯：楊玉潔]