機(jī)械工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

韓海媚

【摘 要】本文從《機(jī)械工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，以培養(yǎng)工程應(yīng)用型技能人才為目標(biāo)，以就業(yè)為導(dǎo)向的教改思想指導(dǎo)下，為適應(yīng)我校應(yīng)用型本科和“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)人才的需要，根據(jù)機(jī)械工程材料課程的性質(zhì)和特點(diǎn)，通過認(rèn)真分析，擬對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面進(jìn)行改革。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程材料;實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革

0 引言

實(shí)驗(yàn)是使科學(xué)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(xué)校人才培養(yǎng)過程中，實(shí)驗(yàn)是整個(gè)教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，是理論聯(lián)系實(shí)踐的過程。同時(shí)，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力得到了加強(qiáng)，在人才培養(yǎng)過程中具有重要的地位和作用[1]。

《機(jī)械工程材料》是高等工科院校機(jī)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(jī)械工程材料的應(yīng)用角度出發(fā)，闡述機(jī)械工程材料的基本理論，以及材料的化學(xué)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(jī)械工程材料及應(yīng)用等基本知識(shí)。目的是使學(xué)生通過學(xué)習(xí)，在掌握機(jī)械工程材料的基本理論及基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，具備根據(jù)機(jī)械零件的使用條件和性能要求，對(duì)機(jī)械零件進(jìn)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(shí)踐性均很強(qiáng)。但學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)課程所需要的比較豐富的專業(yè)生產(chǎn)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)方法與習(xí)慣不容易迅速適應(yīng)。在授課過程中，學(xué)生通常是被動(dòng)地接受學(xué)習(xí)，缺乏獨(dú)立分析與思考的能力，從而最終影響學(xué)生的總體學(xué)習(xí)質(zhì)量。在《機(jī)械工程材料》課程教學(xué)體系中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其重要環(huán)節(jié)，占總課時(shí)的20%，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高學(xué)生的動(dòng)手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新型實(shí)用型人才等方面具有重要作用。

近年來，《機(jī)械工程材料》由于課程內(nèi)容、學(xué)科調(diào)整、專業(yè)改造、教學(xué)計(jì)劃等方面的變更，總學(xué)時(shí)在減少，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也隨著大大減少;從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和項(xiàng)目的設(shè)置方面看，以驗(yàn)證性、演示觀察性的分散小型實(shí)驗(yàn)為主;從實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念看，過份強(qiáng)調(diào)理論課程的指導(dǎo)性，忽略了實(shí)驗(yàn)的能動(dòng)性，把實(shí)驗(yàn)作為理論教學(xué)的附屬品，使其機(jī)械附于理論課程;從實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法看，方法陳舊、單一，給學(xué)生在自主方面的機(jī)會(huì)和空間少，缺乏對(duì)學(xué)生動(dòng)手和能力的培養(yǎng)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅不能適應(yīng)現(xiàn)代化人才培養(yǎng)模式，在培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力、創(chuàng)新能力、提高學(xué)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(xué)模式;突出強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性[5]

①因?qū)W生學(xué)習(xí)能力參差不齊，在改革初期，可嘗試讓學(xué)生自由選擇是做綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)還是常規(guī)實(shí)驗(yàn)，給有能力的學(xué)生一定的發(fā)揮空間，效果好可推廣到全部學(xué)生;

②實(shí)驗(yàn)材料的選擇。學(xué)生可用老師指定的材料，也可選擇自己感興趣或?qū)嶋H學(xué)習(xí)生活中接觸的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的興趣，且讓學(xué)生感覺到實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性，而不是對(duì)一個(gè)毫不相干的零件或材料進(jìn)行測(cè)量;

③時(shí)間自由。實(shí)驗(yàn)室開放后，學(xué)生在做足充分的準(zhǔn)備工作后，在人數(shù)允許的情況下，預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，而不是按規(guī)定批次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一次實(shí)驗(yàn)不成功或者對(duì)結(jié)果不滿意可以重復(fù)進(jìn)行，沒有時(shí)間限制。

（2）教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革——強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的綜合性和設(shè)計(jì)性

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

（3）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)改革的具體場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)改革的實(shí)施應(yīng)該與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)同步進(jìn)行。具體為：

①師資方面：開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)必須要有高層次綜合性人才的師資隊(duì)伍，應(yīng)具備教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研的綜合經(jīng)驗(yàn)。解決這一問題一是可通過引進(jìn)高層次人才到實(shí)驗(yàn)室工作;二是對(duì)現(xiàn)有的師資隊(duì)伍進(jìn)行培養(yǎng)以提高綜合素質(zhì);三是提高實(shí)驗(yàn)室工作人員的待遇保證師資隊(duì)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(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)師資隊(duì)伍高標(biāo)準(zhǔn)的要求。

②設(shè)備條件：改革是為學(xué)生創(chuàng)造更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，給學(xué)生創(chuàng)造更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，因此必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件的建設(shè)。一是必須增加設(shè)備臺(tái)套數(shù)，保證每個(gè)學(xué)生有親自動(dòng)手操作的機(jī)會(huì);二是學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)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(huì)發(fā)展，及時(shí)更新設(shè)備，讓學(xué)生了解到本學(xué)科的前沿。

（4）網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)

①綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)首先是學(xué)生選擇題目，預(yù)約時(shí)間等，這些可以都可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn);

②實(shí)驗(yàn)室是綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施場(chǎng)所，因此要求實(shí)驗(yàn)室必須實(shí)行開放。因?yàn)檎麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過程時(shí)間長，且以學(xué)生為主體，老師為輔助的方式進(jìn)行。因此可在實(shí)驗(yàn)室增設(shè)現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備，比如增加投影儀。學(xué)生可自行查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資料，比如開放性實(shí)驗(yàn)的管理規(guī)定，實(shí)驗(yàn)任務(wù)書，鐵碳合金金相電子圖，硬度測(cè)量的換算表，各類儀器的結(jié)構(gòu)及操作要求和注意事項(xiàng)，老師的演示操作錄像等。

③學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室可通過網(wǎng)絡(luò)顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或照片采集、存儲(chǔ)和粘帖至電子文檔實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，同時(shí)可把自己的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比等。最終形成電子文稿實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交給指導(dǎo)老師。中間也可與在線的其他同學(xué)或?qū)嶒?yàn)老師交流，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討實(shí)驗(yàn)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(xué)生的自學(xué)能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力以及學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)理論基礎(chǔ)教學(xué)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與工程問題相結(jié)合;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與工程實(shí)踐所需的綜合性知識(shí)應(yīng)用相適應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)理論指導(dǎo)下的綜合創(chuàng)新。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊曉麗，李元強(qiáng)，那明君，張惠友.《機(jī)械工程材料學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革[J].強(qiáng)化能力培養(yǎng)，362-365.

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]