栗 慧

(常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，江蘇 常州 213002)

0 前言

工程材料有著豐富的內(nèi)涵，不僅包括金屬、陶瓷等傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料，而且還包含了具有眾多特殊性能和用途的復(fù)合材料和功能材料。工程材料所屬的材料科學(xué)與工程學(xué)科其內(nèi)涵和人才培養(yǎng)，與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平密切相關(guān)。材料是新世紀(jì)高新科技的支撐，21世紀(jì)材料類和機(jī)械類專業(yè)人才必須具有良好的綜合素質(zhì)，必須通曉材料的制備與加工、組成與結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用的知識。

從科學(xué)知識的更新和人才的培養(yǎng)上來說，“機(jī)械工程材料”課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革勢在必行。本文結(jié)合“機(jī)械工程材料”課程教學(xué)現(xiàn)狀，針對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進(jìn)行了探討，并提出一些具體的改革措施。

1 教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

本文以朱張校和姚可夫［1］所著的《工程材料》一書為例，該書內(nèi)容涵蓋面大，闡述了工程材料的結(jié)構(gòu)、組織、性能及其影響因素等工程材料基本理論和基本規(guī)律，介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料等常用工程材料的基本知識，討論了機(jī)械零件的失效與選材等內(nèi)容。對高等院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)和有關(guān)工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)與參考都有很大的幫助。

“機(jī)械工程材料”課程的基本概念多，內(nèi)容枯燥，與實際聯(lián)系緊密，隨著高校課程體系的改革，其課時不斷減少，給教學(xué)如何開展帶來新的課題。在學(xué)時減少且仍要保證教學(xué)質(zhì)量的情況下，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面都需要做出相應(yīng)的改革。即，在具體授課過程中，始終要把握住一條主線(材料的成分、工藝、組織和性能的關(guān)系)為課程組織內(nèi)容，通過反復(fù)強(qiáng)調(diào)和多次舉例，讓學(xué)生充分理解其內(nèi)涵。根據(jù)專業(yè)設(shè)置和重難點的要求，以介紹金屬材料為重難點，適當(dāng)引入高分子、陶瓷以及復(fù)合材料共性與個性特點等內(nèi)容。這樣可以兼顧材料學(xué)知識的系統(tǒng)性和實踐性，突出材料的應(yīng)用技能。同時可以立足于工程材料的基本問題，找到它們的共性和材料的廣泛性和多樣性。這有利于學(xué)生在更寬廣的視野中掌握工程材料的基礎(chǔ)知識，為今后的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

金屬材料可分為金屬材料的基礎(chǔ)知識、熱處理及工藝、工程材料分類及特性和零件材料失效與選材四部分內(nèi)容。其中，金屬材料的基礎(chǔ)知識是關(guān)鍵，為后三部分打下基礎(chǔ)，講授時可以放慢速度，力求傳授材料學(xué)基本知識，目的是為學(xué)生打好材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的基本理論基礎(chǔ)。如，金屬材料的基礎(chǔ)知識包括純金屬和合金結(jié)構(gòu)組織、結(jié)晶與相變過程、材料的性能、鐵碳合金相圖的應(yīng)用、馬氏體相變等理論，為熱處理及工藝奠定了基礎(chǔ)。熱處理及工藝是重點和難點，要求學(xué)生掌握鋼鐵材料常見熱處理方法的基本原理和工藝流程。掌握了前兩部分的知識，為其后學(xué)習(xí)工程材料分類及特征和零件材料失效與選材兩部分知識奠定了基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)就變得簡單。教師講授時可根據(jù)需要和課時的安排適當(dāng)取舍，給學(xué)生足夠時間自學(xué)，寫讀書筆記，強(qiáng)化前兩部分內(nèi)容。這樣做可以從理論范疇和科學(xué)體系上對“機(jī)械工程材料”所有知識進(jìn)行融會貫通。講授內(nèi)容由分散變?yōu)榧校拍钣赡：優(yōu)榍逦?，保證教學(xué)內(nèi)容的流暢性、基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性。

為了強(qiáng)化“機(jī)械工程材料”的基礎(chǔ)知識，拓寬學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，提高學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合原教學(xué)內(nèi)容適時把有關(guān)方面的前沿和熱點知識引入課堂教學(xué)。如教師在講課時可將研究課題介紹給學(xué)生，帶學(xué)生參觀實驗室，引導(dǎo)學(xué)生參與課題研究。這一過程無形中可以使學(xué)生對所學(xué)的知識加深理解、鞏固和應(yīng)用，也有利于再現(xiàn)材料成分、組織、性能和工藝之間的相互關(guān)系，對學(xué)生掌握知識，提高教學(xué)效果很有幫助。［2］

一個國家，一個民族，如果沒有現(xiàn)代科學(xué)，沒有先進(jìn)技術(shù)，一打就垮;如果沒有優(yōu)秀的歷史傳統(tǒng)，沒有民族的人文精神，不打自垮?！皺C(jī)械工程材料”課程在教學(xué)內(nèi)容上除了重視科學(xué)知識的傳授和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，也不能忽視人文知識的傳授和人文素質(zhì)的培養(yǎng)。［3］如在講授緒論的時候，可以通過演示大量圖片和資料，讓學(xué)生了解中華民族五千年的悠久歷史，有著光輝燦爛的文明，為我們、為世界、為全人類留下了一個寶貴的文化寶藏。在講授鐵碳相圖時，可以穿插一下歷史故事，講授鐵碳相圖的來源，讓學(xué)生更好地珍惜現(xiàn)在，培養(yǎng)其愛國主義精神，樹立獻(xiàn)身科學(xué)的理想。作為高等教育工作者，應(yīng)該繼續(xù)探索高等教育改革前進(jìn)的方向。

2 教學(xué)方法的優(yōu)化

“機(jī)械工程材料”課程的理論性和實踐性都很強(qiáng)，內(nèi)容繁多枯燥，知識點多，教師講授不易，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)很困難，不感興趣，不認(rèn)真聽講，考試寄希望于教師的復(fù)習(xí)題和考試范圍，上課效率差。因此除了優(yōu)化課堂內(nèi)容，還應(yīng)該在教學(xué)方法上做出變化。［4］

興趣是最好的老師，只有通過提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能改善教學(xué)效果。提高興趣的方法很多，提問法、故事法、幽默風(fēng)趣的語言教學(xué)以及課件制作等等。從課件制作方面來看，可以通過多媒體的聲音、圖象、色彩、動畫等豐富教學(xué)形式，不僅擴(kuò)大每節(jié)課的知識容量，而且加強(qiáng)了學(xué)生的感官刺激，提高學(xué)習(xí)興趣，維持長久記憶［5］，這也是現(xiàn)代化教育必須注重的。如，講授七類鐵碳合金結(jié)晶過程，就可以采用多媒體技術(shù)，形象的動畫使得復(fù)雜枯燥的理論知識變得形象生動，一目了然，內(nèi)容知識得以擴(kuò)充，仿真效果逼真，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教師備課應(yīng)即時更新自己的教學(xué)內(nèi)容，查閱最新書籍，上網(wǎng)下載最新視頻，豐富教學(xué)內(nèi)容，使課件更加形象生動，吸引學(xué)生的注意力。這是一個精心的準(zhǔn)備和長期的經(jīng)驗積累的過程，才能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

改革教學(xué)方法就要求強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位，實現(xiàn)教師與學(xué)生的雙向交流;要求教師提高自身駕馭課堂的能力，采用多樣化的教學(xué)形式。

自學(xué)是學(xué)習(xí)的重要方法，特別是對于理論性較強(qiáng)的“機(jī)械工程材料”課程的學(xué)習(xí)顯得尤為重要，因此在該課程教學(xué)中提出了“自學(xué)式教學(xué)方法”。大學(xué)教學(xué)過程中，很多教師忽略了預(yù)習(xí)這個環(huán)節(jié)，作者認(rèn)為，本課程教學(xué)一定要重視預(yù)習(xí)。如，每次授課結(jié)束前，教師應(yīng)當(dāng)把本節(jié)課重難點和下節(jié)課講授內(nèi)容告訴學(xué)生，安排好學(xué)生的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，并要求寫學(xué)習(xí)總結(jié)和疑問(記入平時成績);下次上課檢查學(xué)生復(fù)習(xí)情況，重點講授預(yù)習(xí)內(nèi)容，還要答疑解惑。通過幾年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，該方法效果良好，培養(yǎng)了學(xué)生主動獲取知識的能力。從長遠(yuǎn)來看，對學(xué)生掌握知識很有幫助，可以融會貫通，學(xué)以致用，使學(xué)生考試不再依靠復(fù)習(xí)題和考試范圍。

“自學(xué)式教學(xué)方法”還應(yīng)在教師的引導(dǎo)下完成創(chuàng)新的過程。如講述各種零件的熱處理工藝時，教師可以結(jié)合習(xí)題或以工廠具體零件為例，要求學(xué)生課后查閱資料，分析零件有何用途，有何加工工藝，需要何種性能，性能對應(yīng)何種組織。課上教師給予必要指導(dǎo)，學(xué)生就可以輕松地根據(jù)所學(xué)知識制訂出熱處理工藝。這有利于調(diào)動學(xué)生的積極性，也有助于學(xué)生將所學(xué)知識綜合運用。通過教師的引導(dǎo)，利用各種資源和途徑，學(xué)會解決問題，完成一個創(chuàng)新的過程?！白詫W(xué)式教學(xué)方法”還應(yīng)該教會學(xué)生學(xué)習(xí)方法，避免盲目，少走彎路。教師適時給學(xué)生提供線索和指導(dǎo)，為學(xué)生羅列一下主要的參考書籍、中外文專業(yè)期刊、網(wǎng)站，要求學(xué)生主動去獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生獨立完成檢索獲取知識的能力，也是新世紀(jì)人才所必須具備的能力。

隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的普及，學(xué)生大部分知識和信息可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取，他們也樂意使用計算機(jī)學(xué)習(xí)。作者在教學(xué)過程中重視使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，對教學(xué)起到了很大的幫助。一方面布置課題，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)知識，自由發(fā)揮，完成作業(yè)或者論文，相比較枯燥的課堂教學(xué)，通過計算機(jī)的學(xué)習(xí)，學(xué)生的積極性很高。另一方面，作者和所授課班級建立QQ群，也可以使用微信或者其他聯(lián)系方式。QQ聯(lián)系拉近了教師和學(xué)生的關(guān)系，增進(jìn)了感情，教師可以隨時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，學(xué)生也可以隨時掌握教師的教學(xué)動態(tài)。學(xué)生隨時回答教師的問題，教師隨時解決學(xué)生的問題，極大提高了教師和學(xué)生的積極性。教師可以清楚地掌握學(xué)生的平時表現(xiàn)和學(xué)習(xí)情況，可以做到有的放矢，個別輔導(dǎo)。有了感情，學(xué)生可以把教師當(dāng)做朋友，大家能夠暢所欲言，對于順利教學(xué)、提高效率起到了極大的幫助。

“機(jī)械工程材料”理論內(nèi)容實踐性強(qiáng)，教師講授中應(yīng)將理論內(nèi)容向?qū)嵺`內(nèi)容轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實踐的觀念。教師還應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源，如實驗室、金工實習(xí)場地和企業(yè)等，帶領(lǐng)學(xué)生去參觀去實踐，引導(dǎo)他們走進(jìn)自己的研究課題，讓學(xué)生動手，主動去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，從科學(xué)體系上對工程材料所有知識進(jìn)行融會貫通。通過多年的經(jīng)驗得出:要想學(xué)好工程材料，聽一天理論課不如去實踐1 h。

3 考核方法的優(yōu)化

對于課程的考核，教師更要開拓進(jìn)取、與時俱進(jìn)，從以知識為本位向以能力為本位轉(zhuǎn)變。要求學(xué)生具有扎實的專業(yè)技能的同時，還應(yīng)具有一定的適應(yīng)性、解決問題的能力、創(chuàng)新精神和實踐能力。這也是任何教師必須注重的。

考核方式可以有很多種，如常見的卷面考試、寫論文、實驗室操作、課堂提問等。無論那種方式都必須注重能力的提高?？己私Y(jié)果一定要具有反饋性，教師可通過考核結(jié)果進(jìn)行分析，及時糾正教學(xué)過程中的偏差和不足，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。

隨著教學(xué)方法的不斷優(yōu)化，相應(yīng)的考核方式也必須調(diào)整，本課程的考核方法一直采用“分?jǐn)?shù)+平時成績+實踐成績”?！霸嚲矸?jǐn)?shù)”用于檢驗學(xué)生對知識的掌握程度，應(yīng)避免過多的死記硬背內(nèi)容，注重知識的理解創(chuàng)新，增加主觀題，提高學(xué)生綜合運用的能力。［4］“平時成績”靈活性較大，主要考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)積極性，可以從聽課效率、學(xué)習(xí)態(tài)度、平時預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)情況、課堂作業(yè)和網(wǎng)絡(luò)互動等方面來檢驗。“實踐成績”用來檢驗學(xué)生的動手能力和主動獲取知識的能力。教師也應(yīng)提高工作的積極性，嚴(yán)格進(jìn)行每一環(huán)節(jié)的考核，真正達(dá)到考核目標(biāo)的要求，并做到客觀公正。

4 結(jié)語

“機(jī)械工程材料”課程的教學(xué)改革是一個系統(tǒng)性、全面性、前瞻性的綜合性工程，必須用全新視角，通過教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及考核方法的改革，以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、實踐能力為主線，用現(xiàn)代化手段進(jìn)行課程開發(fā)，為21世紀(jì)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，推動技術(shù)進(jìn)步，培養(yǎng)合格的高素質(zhì)的勞動者和應(yīng)用型人才服務(wù)。

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

［2］郭云東.固體物理教學(xué)改革的實踐與思考［J］，內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報，2009，24(12):93-95.

［3］解念鎖.材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實踐［J］，安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2006，23(5):119-120.

［4］王蕾.《塑料成型工藝及模具設(shè)計》專業(yè)課教改探討［J］.中國科技信息，2010(17):233-234.

［5］曹金玲.工程材料的教學(xué)改革與思考［J］.榆林學(xué)院學(xué)報，2012，22(2):34-35.