基于應用型本科《工程材料及熱處理》課程的教學改革

錢 茹，高瑞梅，楊星星

（東南大學成賢學院，江蘇 南京 210088）

《工程材料及熱處理》是機械類專業的一門重要專業基礎課，以介紹工程材料基礎理論為目的，具有較強的理論性，同時與實際生產緊密結合。其主要內容包括材料成分、組織結構、性能及三者的關系；有關工程材料的基本理論和知識，用所學理論分析實際問題的方法和思路；冷加工與熱加工的原理、加工工藝過程以及加工工藝的選擇等。該課程內容龐雜，概念、名詞術語繁多，內容分散，系統性不強。同時學生已經習慣通過公式計算的基礎課模式，而對于該課程普遍感到難以理解，枯燥乏味，難以聯系實際[1-3]。本文作者結合多年的教學經驗，就提高課程教學質量，提高學生學習的積極性主動性進行了一些探索。

1 教學內容

《工程材料及熱處理》教材的編者大多為工程材料研究領域的專業人員，比較注重材料性能機理的研究。學習內容都是：晶體結構與結晶、金屬的塑性變形、二元相圖、鐵碳相圖、鋼的熱處理、合金鋼、鑄鐵、有色金屬、非金屬材料、材料的選用。其重點是二元相圖、鐵碳相圖、鋼的熱處理以及合金鋼。這對于今后從事材料研究的材料類專業的學生來說，內容安排以及重點要求是合理的，能夠讓學生較深層次地掌握材料性能的一般規律。但我校機械專業學生的重點應該是根據零部件的使用場合進行合理選材，擬定相應的工藝路線。而目前的教材內容偏重原理，應用內容涉及很少，并且教師為了將原理講清楚占了過多的課時，到最后一章有關材料的選用往往只能不了了之[4-5]。鑒于我校的培養目標，教師在授課的過程中不必過深過細地介紹理論知識，而應將重點放在材料的選用。材料選用涉及內容也比較廣，應包括材料的使用性能、加工難易性，成本和使用壽命，以及材料的各種改性方法，這樣才能為后續課程以及將來從事材料相關工作奠定良好的基礎。

2 教學方法

對于新的教學內容體系，教學方法和手段的改革也是要著重考慮的因素[4-5]。采用多媒體進行教學，可起到圖文并茂的作用，也可以節省教師板書的時間，使本來枯燥而又抽象的理論講述變得形象又具體，便于教師集中精力進行過程及結果的講解和分析。當然使用多媒體教學也有弊端，與傳統教學相比，上課強度、信息量均比較大，易引起學生精力分散和疲勞。因此在教學過程中，兩者結合使用，既可以避免抽象的理論敘述，又可以通過板書控制上課節奏提高教學互動性。例如：在講述鋼的熱處理時，使用動畫模擬鋼的熱處理過程，形象的動畫配合教師的講解，可使得學生對熱處理問題理解更為深刻，大大提高教學效率。同時教學過程中也應該避免以教師、書本、課題為中心的應試教學模式，要提高學生學習過程中的主動性、積極性。因此在教學過程中采用啟發式、案例式、討論式等教學方法，引導學生積極思考，主動探索知識也是需要教師關注的一個方面。把問題拋給學生，引導學生自己思考，鼓勵學生主動探索知識，這樣更又有利于學生對正確答案的理解。對于一些工藝方案，可以相互討論，學生在討論中學習，有利于課堂氣氛的調動和知識的理解。

3 實踐環節

由于課時限制，該課程僅含四個學時的實驗，且實驗過程學生多儀器少老師少，這在一定程度上也限制了學生的實踐能力。因此作為教師應該做好充分實驗準備，提前讓學生熟悉實驗內容，及時解決實驗中出現的問題，引導學生正確操作、觀察、分析，得出正確的結論，保證實驗順利進行[6]。

綜合性作業是學生自主學習的實踐形式，也有利于提高學生分析和解決問題的能力，培養學生綜合運用知識能力的重要環節[7]。教師可以根據專業和方向，給學生布置一些綜合性作業，可以鼓勵學生積極參加大學生創新大賽，提高學生解決實際工程問題的能力。

4 考核方式

考核機制對學習有直接的導向作用，通過改革可以達到知識和能力共同提高的培養目標。課程期末考試成績占50%，實驗成績占20%，平時作業占10%、課堂討論及大作業占20%。這更加注重學生平時知識的積累，所學知識的靈活運用，實驗操作能力的提高，有效地達到提高教學效果和教學質量的目的。

5 結束語

《工程材料及熱處理》是機械類專業比較注重的一門專業基礎課，教學內容的組織要緊緊圍繞學校的培養目標，要基于專業需求，同時要研究相應的教學方法，使學生快速準確地掌握相關知識以及培養相應解決實際工程問題的能力。

[1]李學偉，王振廷，徐家文，等.大工程背景下機械工程材料課程建設的探索[J].黑龍江冶金，2009，（29）:64-65.

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[3]張有強，羅樹麗，周 嶺.機械工程材料課程教學探討[J].中國現代教育裝備.2013，（3）:56-58.

[4]劉蔚倩，張書輝，羅云，等.《工程材料》教學內容和方法改革的研究與實踐[J].湖南理工學院學報（自然科學版），2010，（1）：93-94.

[5]黃林雄，邢偉.《工程材料》課程改革構想與實踐[J].廣東交通職業技術學院學報，2003，（1）：88-90.

[6]楊 慧，高 瑩，王 睿，等.基于團隊合作模式學習的《工程材料》課程改革[J].創新教育，2014，197.

[7]白艷茹，王旭，王小寧.“卓越計劃”背景下創新人才培養模式的改革【J】實驗技術與管理，2012，29（3）:222-224.