簡述機械工程的材料課程的特征及教改

郭天師

摘 要：隨著企業對于機械人才的需求逐漸提高，要求在機械工程材料課程教學中逐步建立機械材料課程相關素養考核，這對機械工程材料課程教學改革創新提出了更高要求，并且機械工程材料課程教學改革不僅對教育發展有促進作用，而且對我國經濟發展有重要的推動作用。基于此，本文簡述了機械工程材料課程教學的主要特征，對機械工程材料課程教學存在的主要問題及其改革策略進行了論述分析。

關鍵詞：材料課程教學；機械工程；改革策略

一、機械工程材料課程教學主要特征

機械工程材料課程在教學中涉及到的知識點包括材料的組織以及材料的微觀結構，以及金屬材料的鍛壓、鑄造、焊接、冷塑、熱塑等，因此機械工程材料課程教學在教學中具有涉及范圍廣、所包含的知識點多、在教學中偏重于理性認知、以及教學記憶點多、抽象性等特征。

二、機械工程材料課程教學存在的主要問題

機械工程材料課程教學存在的問題主要有：

1.理論性強，微觀概念多。機械工程材料課程，不像物理、力學等有著嚴密的邏輯推導和計算過程，也不像工程制圖等相關課程，比較直觀生動。機械工程材料課程總的特點是理論性非常強，涉及的原子、分子水平的微觀概念很多。特別是與金屬學相關的部分，如晶體結構、晶體缺陷、位錯運動以及凝固結晶、相的概念、組織轉變等，這些概念都是微觀和抽象的，學生無法通過推導計算獲得，更無法通過肉眼直接觀察和親身體驗到，有時候需要通過一定的空間想象力來理解它們。這樣就導致教師講授起來有一定困難，而學生學習起來感到難以理解，從而感覺枯燥、乏味，失去學習的興趣。

2.課程涵蓋內容廣。機械工程材料課程包含了材料科學專業中的力學、金屬學、熱處理原理、熱處理工藝、金屬材料、非金屬材料以及失效分析等多門學科的專業知識，內容廣而分散。而在“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的人才培養模式引導下，專業課程的學時數在不斷壓縮，而要求學生了解的內容卻越來越多。這樣就形成了一種矛盾，即教師上課的課時數減少了，而學生需要學到的知識卻增加了。這就要求任課教師能夠統籌安排上課課時，充分利用現代化的教學手段，精簡課堂講授內容，突出重點的同時拓寬知識面。

三、如何加強機械工程材料課程教學整改

1.培養學生的學習興趣。只有對機械工程材料課程教學產生濃厚興趣，其改革才會有實質進步，這要求教師在對學生進行機械工程材料課程教學時，應該全面激發學生的學習興趣，使學生自覺學習。例如，教師在教學中應該尊重學生的主體地位，改變以教師為中心的教學理念，在教學中以學生為教學中心，尊重學生的個體之間的差異，促進學生的全面發展，讓學生在教學中感受到自己的存在，促進學生的學習興趣的培養。此外，教師在教學過程中可以通過組內學習的方式，在課堂上布置相關的機械工程材料課程教學的作業，讓學生分組練習，相互幫助，找出問題的答案，給學生積極討論的時間，發揮學生的潛力，教師在課堂的最后公布課堂的最后公布問題的答案，并對問題進行講解，這種做法不僅有利于調動學生課堂主動性，而且有利于培養學生的學習興趣，促進機械工程材料課程教學改革的深入發展。

2.充分利用網絡多媒體技術。多媒體技術是現代化教學的非常有效的輔助工具，教師要注重利用并充分發揮多媒體的特點，制作形象生動的多媒體課件。對那些學生難以理解、教師又難以講解的比較抽象的內容，比如晶體結構原理、合金結晶過程、位錯類型及運動過程等，通過收集以及自己動手制作一些簡單的動畫，生動形象地來演示復雜的變化過程。這樣不僅加深了學生對相關知識的理解掌握，同時還活躍了課堂氣氛，激發了學生的學習興趣。如對鋼鐵材料的熱處理工藝等，注意并積極收集工程訓練實習以及工廠企業的熱處理工藝過程的錄像資料，在講解課本內容的同時輔助播放實際熱處理過程錄像，注重理論與實際相結合，使課程內容具有真實感，更利于學生理解和掌握。例如在講解金屬材料的相關組織以及它的性能時，可以通過多媒體上顏色的差異，吸引學生的注意力。

3.提高課程內容質量。按照專業培養方案，機械類專業的學生學習機械工程材料的主要目的是掌握成分—結構—性能之間的內在聯系，并能在零部件設計中合理地進行材料選擇，因此，在課堂講授中刪減了那些理論較深的內容。如課本第二章材料的結構，其中晶面與晶向部分，對于非材料專業的學生不需要掌握；還有位錯的理論，學生只需要知道位錯是由于原子的錯排造成的，不需要了解更多關于位錯的形成機制等。再如鐵碳相圖的部分，因為高溫包晶反應在生產中很少會用到，所以把包晶反應區省略，將相圖簡化，重點講解共析和共晶反應部分。在工業用鋼部分，因目前金屬材料仍然占據工程材料中大約70%的市場，課堂教授主要內容仍然以金屬材料中的碳鋼和合金鋼為主。對于課堂上不能詳細講解的知識，或者僅作為了解性的一些內容，如陶瓷、高分子的晶體結構、熱處理新技術，以及非金屬材料、復合材料等，將其上傳至網絡課程平臺，作為學生自學內容，拓寬他們的知識面。

四、結束語

綜上所述，在新的經濟發展形勢下，全面建設小康水平對機械工程材料課程教學改革提高了要求，而提高機械工程材料課程教學改革的有效方法就是創新教育，從而推動我國教育的全面發展，為社會培養高素質的機械工程材料課程人才，提高我國經濟的增長速度。

參考文獻

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