《船舶工程材料》課程教學(xué)改革初探*

陳　珊，李國明，胡裕龍，蘇小紅

(海軍工程大學(xué)理學(xué)院，湖北　武漢　430033)

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《船舶工程材料》課程教學(xué)改革初探*

陳珊，李國明，胡裕龍，蘇小紅

(海軍工程大學(xué)理學(xué)院，湖北武漢430033)

針對現(xiàn)在《船舶工程材料》教學(xué)中學(xué)時縮減與課程內(nèi)容不斷豐富矛盾突出的問題，為保證較好的學(xué)習(xí)效果，結(jié)合教學(xué)實踐體會，從以下幾個方面進行改革：優(yōu)化部分教學(xué)內(nèi)容；采用傳統(tǒng)板書、多媒體教學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法進行授課；在考核方式上采取平時課堂表現(xiàn)、實驗以及期末考試分數(shù)各占一定比例的方法進行成績評定。在教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果，提高《船舶工程材料》課程的教學(xué)質(zhì)量。

艦船工程材料；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

《船舶工程材料》課程是海軍軍事院校機械、艦船、武器裝備等專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。是材料科學(xué)的實用部分，主要闡述用于制作工程結(jié)構(gòu)和機器零件的結(jié)構(gòu)材料的成分、組織、性能及應(yīng)用方面的一般規(guī)律。在材料應(yīng)用方面緊密結(jié)合艦船船體、機器零件及武器裝備等[1-2]。課程內(nèi)容除包含《機械工程材料》基本講授內(nèi)容外，還覆蓋多種船舶材料的牌號、性能、用途及失效方式等?！洞肮こ滩牧稀氛n程的學(xué)習(xí)對學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)起到了關(guān)鍵作用：掌握有關(guān)材料學(xué)知識，對于他們走上工作崗位后，盡快熟悉裝備的組成材料、用途起到了比較重要的作用。該課程的特點是[3-4]：教學(xué)內(nèi)容廣泛、知識點和專業(yè)術(shù)語較多、概念抽象，理論性、實踐性、綜合性強，內(nèi)容既源于生產(chǎn)又隨生產(chǎn)的發(fā)展而需不斷充實三新內(nèi)容(新材料、新技術(shù)、新工藝)，推理性內(nèi)容少，需要記憶內(nèi)容多。根據(jù)學(xué)校的培養(yǎng)大綱要求，學(xué)員需要學(xué)習(xí)的知識不斷增多，《船舶工程材料》課程的學(xué)習(xí)時數(shù)不斷減小，由原來的70學(xué)時減少到64學(xué)時，現(xiàn)在又減少到50學(xué)時(含8個學(xué)時實驗)。而教學(xué)內(nèi)容卻不斷增加，課程內(nèi)容不斷豐富與學(xué)時縮減的矛盾日益突出。如何在學(xué)時數(shù)減小的情況下，保證學(xué)員取得較好的學(xué)習(xí)效果，從以下方面對該課程進行教學(xué)改革嘗試。

1　優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量和效率。在學(xué)時數(shù)不斷減小的情況下，如何根據(jù)人才培養(yǎng)方案對學(xué)生的綜合能力進行提升，增加學(xué)生的應(yīng)用能力及動手能力，必須對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化改革。需要繼續(xù)保持工程材料課程材料基本理論—材料基本知識—材料工程應(yīng)用的課程體系[5]。

在課時數(shù)減少的情況下，必須要在教學(xué)內(nèi)容上進行整合優(yōu)化，圍繞材料成分(工藝)—組織結(jié)構(gòu)—材料性能—材料用途的主線開展教學(xué)，保證講解重點核心內(nèi)容如金屬材料的力學(xué)性能、材料的結(jié)構(gòu)、金屬與合金的結(jié)晶、金屬的塑性變形、鋼的熱處理、鋼的合金化，材料學(xué)基本知識：碳鋼、鑄鐵、合金結(jié)構(gòu)鋼、特殊性能鋼、船體結(jié)構(gòu)鋼、船體機器零件用鋼、有色金屬與合金(鋁與鋁合金、銅與銅合金、鈦與鈦合金、軸承合金)。在材料工程應(yīng)用方面，重點講授的核心內(nèi)容包括：零件失效分析與選材原則、典型工件選材與工藝路線設(shè)計(齒輪、軸、彈簧、刃具)、工程材料應(yīng)用(根據(jù)專業(yè)特點，主要結(jié)合艦船材料、船用柴油機用鋼、船舶鍋爐用鋼、汽輪機和燃氣輪機材料)。簡化一般內(nèi)容如高分子材料(工程塑料、合成纖維、合成橡膠)和陶瓷材料(特種陶瓷)。在保證必需的基本概念和基本理論的基礎(chǔ)上，簡化課程中一些過于抽象、深奧的理論知識點，如晶體學(xué)知識(晶向和晶面指數(shù)的確定和表示，位錯的形成機制，標定方法等)[5]。

除學(xué)習(xí)上述重點內(nèi)容外，我們應(yīng)在軍隊提倡的實戰(zhàn)化教學(xué)上下功夫，講授內(nèi)容切實和部隊實際相結(jié)合：結(jié)合海軍艦船材料發(fā)展，將最新的材料學(xué)知識和新材料在艦船上的應(yīng)用傳授給學(xué)生。聯(lián)系船舶機器零件實際使用中的失效案例，如軸類、齒輪、輪機零配件的斷裂失效、艦船船體或管路等的腐蝕等，從不同失效形式產(chǎn)生的原因，根據(jù)自己所學(xué)的理論知識，提出預(yù)防措施。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2　教學(xué)方法的改革

現(xiàn)在課堂教學(xué)均采用多媒體和傳統(tǒng)板書相結(jié)合的方式進行教學(xué)。采用PPT演示文檔進行教學(xué)，可省去作圖和撰寫授課內(nèi)容的時間，增加了單位時間的授課內(nèi)容和授課信息量。課件中的一些視頻也可以提升學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，理解某些抽象概念，他們也能借助視頻了解如煉鋼、煉鐵、鋼的熱處理和艦船材料的腐蝕與防護等核心學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，編寫高質(zhì)量的授課PPT演示文檔、動畫等教學(xué)軟件對提升課時壓縮條件下的教學(xué)效果十分重要。有必要借鑒地方高校制作比較精美的PPT課件，收集整理清晰、高質(zhì)量的視頻資料。結(jié)合海軍實際艦船、動力和武器裝備等所用材料，補充視頻素材庫，制作出具有海軍特色的教學(xué)軟件。對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有較大幫助，也有助于他們了解新裝備、新材料。教學(xué)中對重點內(nèi)容的板書也是必不可少，可起到強調(diào)、提綱挈領(lǐng)的作用，便于學(xué)生掌握重要知識點。

教學(xué)方法的多樣化，運用啟發(fā)式、問答式、課堂討論式、引用實例等教學(xué)方法，在授課過程中以學(xué)生為主體，注重引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生由被動的接受知識變?yōu)橹鲃荧@取知識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力[6-10]。在實際教學(xué)中，鐵碳相圖部分可采用討論式進行教學(xué)，讓學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)提綱課前預(yù)習(xí)，請學(xué)生走上講臺充當小老師來講授相圖及典型成分鐵碳合金的結(jié)晶過程，其他學(xué)生可根據(jù)講授內(nèi)容進行補充。該種教學(xué)方法已經(jīng)運用在課堂上了，促使學(xué)生課前預(yù)習(xí)鐵碳相圖知識，自己理解后再傳授給其他同學(xué)，變被動學(xué)為主動學(xué)，取得了較好的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生們普遍對該部分知識理解得較為透徹。老師在上課時除講授理論知識外，注重結(jié)合生活、生產(chǎn)和艦船應(yīng)用方面的材料學(xué)知識傳授。結(jié)合實例，理論聯(lián)系實際，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更多能用得上的知識。如在講授材料學(xué)內(nèi)容時，可結(jié)合我國海軍艦船發(fā)展中所用艦船材料的發(fā)展歷史、艦船材料的具體牌號，以及現(xiàn)階段新材料在中國海軍艦船上的具體應(yīng)用來進行講解。這樣能激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和學(xué)習(xí)激情，對于他們走上工作崗位后迅速熟悉艦船材料牌號、用途等也是非常有幫助的。

除了傳統(tǒng)的課堂授課，建設(shè)精品網(wǎng)絡(luò)課程，正確引導(dǎo)學(xué)生合理利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺，擴充知識面也是非常有必要的。采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，使學(xué)生能通過網(wǎng)上圖像視頻等了解生產(chǎn)的工藝過程和工藝裝備，增強學(xué)生的感性認識，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。網(wǎng)絡(luò)課程可以幫助學(xué)生進行課外學(xué)習(xí)，利用網(wǎng)絡(luò)課程預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)習(xí)題和練習(xí)，幫助學(xué)生鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)課程上可以補充新材料、新技術(shù)、新工藝等方面的內(nèi)容，學(xué)生可根據(jù)自己感興趣的部分進行有選擇性地學(xué)習(xí)，拓寬知識面。通過豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，可使學(xué)生在縮短課時量的情況下，自學(xué)較多新材料、新工藝方面的知識?！澳徽n”作為一種新的教學(xué)手段，也可以嘗試在《船舶工程材料》課程的部分章節(jié)內(nèi)容中實施。

3　考核方式改革

由于《艦船工程材料》課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，需要記憶的知識繁雜，如各種基本概念、材料牌號、化學(xué)成分、熱處理工藝、熱處理組織、零部件選材等。以前在考核方式上多采用閉卷，由于需要記憶的概念較多，在短期復(fù)習(xí)時間內(nèi)，如果機械記憶的話，即使能記住字面意思，但很難真正掌握知識點，學(xué)生也對考試比較畏懼，總是擔(dān)心考試不及格。對此應(yīng)對考核方式進行改革[11-12]，現(xiàn)在在考核上可采用閉卷+開卷相結(jié)合的方法，基本概念部分采用閉卷考試；而綜合類，如對材料的選用、熱處理工藝制定的部分內(nèi)容采用開卷考試，考核學(xué)生對課程的掌握程度和實際應(yīng)用能力，將所學(xué)知識與工程實踐相結(jié)合。期末考試成績的評定上，不單純以卷面分為最后成績，而是由平時成績和卷面成績兩部分組成：平時30分(課堂提問10分+作業(yè)10分+實驗10分)、卷面70分，打破了以往由一次卷面成績決定學(xué)生最終學(xué)習(xí)成績的做法，有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。還可以采用結(jié)合某一主題撰寫小論文作為平時成績，鼓勵學(xué)生自主查閱資料、鍛煉科技論文寫作能力。考試方法的改革，使學(xué)生更重視平時的學(xué)習(xí)，改變了以往的盲目學(xué)習(xí)局面，增加學(xué)習(xí)興趣：課堂上積極舉手發(fā)言，認真完成作業(yè)，實驗中也能認真獨立操作，撰寫實驗報告。促進學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度、認真對待每一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性起到了積極作用。

4　結(jié)　論

通過優(yōu)化《船舶工程材料》課程的教學(xué)內(nèi)容，采用多樣化教學(xué)方法，并對考核方式進行改革，在實際教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果。在后續(xù)教學(xué)中，還需要與時俱進，在教學(xué)方法上進行不斷探索。

[1]孔小東．船舶工程材料．1版[M]．北京:科學(xué)出版社，2015:136-140．

[2]朱張校,姚可夫．工程材料．5版[M]．北京:清華大學(xué)出版社，2011．

[3]馬世榜，張洪峰．《機械工程材料》課程教學(xué)改革的探索與實踐[J]．廣西輕工業(yè)，2009(11)：168-169．

[4]卜金緯．《工程材料》課程改革探索[J]．常州工學(xué)院學(xué)報，2007,20(4):82-84．

[5]姚可夫,鞏前明,張弓,等．迎接挑戰(zhàn)建設(shè)精品課程—課時減少條件下的工程材料課程建設(shè)[J]．中國現(xiàn)代教育裝備，2013(19):14-16,27．

[6]劉均波．《工程材料》課程教學(xué)方法的實踐、探討與思考[J]．濰坊學(xué)院學(xué)報,2008,8(2):133-135 7．

[7]夏卿坤,劉煜,高全芹,等．《工程材料》課程教學(xué)改革與實踐[J]．長沙大學(xué)學(xué)報，2011,25(2):136-137．

[8]倪衛(wèi)華,汪中厚．機械工程材料教學(xué)方法探討[J]．教育教學(xué)論壇,2015(9):155-156．

[9]張瑞霞,李啟友,柯鑫,等．《機械工程材料》教學(xué)改革研究[J]．湖北經(jīng)濟學(xué)院學(xué)報(人文社會科學(xué)版),2011,8(11):180-181.

[10]樊靜波, 鄧安強, 夏廣軍,等．工程材料的教學(xué)探討[J]．廣州化工,2010,38(11):209-210.

[11]賀毅強,喬斌,尚峰．關(guān)于《工程材料》課程教學(xué)方法的研究[J]．機械管理開發(fā),2010,25(5):174-175．

[12]孫繼兵,丁賀偉,王清周,等．機械工程材料精品課程建設(shè)與教學(xué)改革的實踐與思考[J]．中國輕工教育,2010(1):52-54．

Teaching Reform Exploration on Ship Engineering Materials*

CHEN Shan， LI Guo-ming， HU Yu-long, SU Xiao-hong

(College of Science, Naval University of Engineering, Hubei Wuhan 430033, China)

Under the condition of reducing class hours and increasing content for the course of Ship Engineering Materials, the good learning quantity must be guarantee. Combined with teaching practice, teaching content of the course was optimized, took various teaching methods such as traditional teaching method, multimedia teaching method and online course. The examination mode was also changed from final examination to combination of ordinary performance in class and final examination. As a result, it acquired better teaching results and the teaching quantity of the course was improved.

Ship Engineering Materials; teaching content; teaching method

海軍工程大學(xué)理學(xué)院教學(xué)改革項目“工程材料課程多媒體素材庫建設(shè)”資助。

陳珊(1977-)，女，講師，主要從事金屬材料、腐蝕與防護等方面教學(xué)與科研。

G642

A

1001-9677(2016)016-0221-02