改革《機械工程材料》課程教學體系，提高教學質量

《機械工程材料》是金屬材料成型系列課程和“機械制造基礎系列課程”中重要的專業基礎必修課，它既是引導本科生進入專業領域的入門課程，又是學生掌握基本原理的理論課程。課程要求學生掌握材料的化學成分、組織結構、加工工藝與性能之間的關系，了解常用材料的應用范圍和加工工藝，初步具有合理選用材料、正確確定加工方法、妥善安排加工工藝路線的能力，同時也是培養學生具有自學能力、獨立分析能力的綜合訓練課程。

隨著21世紀科技的發展，材料科學領域將進入一個高速發展階段，各種新材料、新工藝、新技術和新理論大量涌現，對高等工程應用型人才提出了新的、更高的要求。作為新世紀高科技的支撐，21世紀機械類、材料類專業人才在掌握基本理論的同時，必須掌握科學的研究方法，并具有一定的工程開發和研究能力、創新能力。為了適應新的教學要求，各高校都已將原來的《金屬材料及熱處理》課程改為‘‘工程材料”或“機械工程材料”，學時數大大減少。在我院，根據機械制造設計及自動化本科專業教學大綱的要求，《機械工程材料》總學時為32學時(其中26學時為講授，6學時為實驗)。在教學內容越來越多的條件下，針對這門課程理論性和實踐性很強，基本概念有很多，學生又是第一次接觸專業知識，工業背景知識比較缺乏，感性認識較少，理解能力較弱的具體情況，怎樣使學生學好本課程，提高教學質量就成了擺在我們面前的一個重要課題。經過近兩年的教學實踐，總結出為了培養學生學習興趣，提高教學質量，在教學內容、教學方法和教學手段等方面必須做一些適當的改革。

優化教學內容、加強應用性

教學內容是衡量教學質量高低的關鍵性指標，正確把握教學內容是提高教學質量和效率的重要前提。

1.教材選用。在教學中順應材料學科高速發展和多學科交叉的趨勢，根據機械制造設計及自動化本科專業的教學要求，圍繞教學指導思想、教學目標和教學大綱的要求，學生畢業后主要從事產品設計與制造工作，要求學生必須掌握材料學的基本原理，掌握常用金屬材料的使用性能及工藝性能，同時材料的選擇與加工也是其必不可少的重要環節。所以選用的教材在闡述必要的材料基本理論和基本概念基礎上，要省略掉材料專業教材中專深細節內容，重點突出各種工程材料的組織結構、性能和應用之間的關系，保證教學內容的基礎性與概括性，以及突出科學的思維方法與研究方法，培養學生創新精神與能力。

2.視實際情況，把握教學內容。根據我們的少課時又必須達到教學目的的實際情況，教師本人應充分吃透教材的內容，確定重點章節及每次課的重點內容，才能合理分配教學時數，完成教學計劃。重點教學內容講授中分配情況如下：基本理論部分，闡述工程材料學的基本概念和基本理論，包括材料結構、組織和性能之間的關系和影響因素；工程材料知識部分，介紹常用金屬材料的成分、組織、性能及其應用知識；工程材料應用部分，介紹機械零件的失效與選材知識，以及工程材料在汽車、機床、石油化工設備及航空航天器等領域的應用情況，做到理論聯系實際。

用靈活的教學方法和先進的多媒體教學手段

“機械工程材料”課程內容龐雜，概念、名詞術語繁多且內容分散，系統性不強，學生普遍感到這門課程入門比較困難，來不及消化，主次難分，枯燥乏味，難以聯系實際。

1.教學方法的多樣化，提高教學效果。①穿主線、理順學生學習思路。在課堂教學中，以材料的成分、工藝、組織和性能之間的關系這條主線貫穿始終，講授內容分合相濟，變分散為集中，變模糊為清晰，學生建立了完整體系的概念，保證教學內容的基礎性和系統性。②出重點。即通過精心組織課堂教學內容，淡化那些與核心理論無關的繁瑣的數學推導和晦澀的內容，強調重點內容的物理意義及其在工程中的實際應用，促進學生對重點內容的掌握。③調實用。即堅持重點培養機類專業學生對不同材料的選用和制定零件加工工藝的能力，為后續課程打下良好的基礎。④學生自主學習，了解新材料發展趨勢。為了開拓學生的視野了解各種新材料、新工藝、新技術和新理論，教材中有關這部分內容讓學生通過自學、查閱資料、相互討論、寫小論文，老師加以指導的方式來進行學習，既調動了學生的學習積極性又培養了他們的自學能力和團體合作學習的團隊精神。

2.多媒體教學的應用。工程材料是一門建立在實驗觀察和工業實踐基礎上綜合性的技術基礎課，由于其以定性描述為主，圖表、照片多，課程涉及大量的學生難以理解的微觀組織、微觀結構及相圖方面的知識。傳統手段的授課雖然有一定的優勢，但有時會產生效率低，表達不充分、不形象的情況，授課不能達到較好的效果。由于教學學時大大壓縮，使這個問題更加明顯，，學生普遍反映學習內容枯燥、雜亂，概念模糊，思路混沌，難以理解，影響學習效果和教學質量。究其原因，主要是教學中缺乏形象化教學手段，不利于揭示概念的深刻意義及其內部的各組成關系，不利于提高學生對工程制造的感性認識。多媒體CAI課件具有的形象、生動、直觀、動態和充分提供圖文聲像等綜合信息的能力，恰是這門課程最需要的，能顯著加大課堂教學信息量，簡化信息傳輸轉換過程，增強教學內容的趣味性和吸引力。

例如，鐵碳合金狀態圖是“成分、溫度、組織”相互關系與變化規律的圖解，是最基本的理論基礎，也是進行熱處理的理論依據，內涵十分豐富，是本課程的重要內容，要求學生熟練掌握。為使學生深刻理解其內涵，CAI課件在此部分的圖形表達上，采用逐層動態顯示方式“畫出”并分析狀態圖，同步逐段展示冷卻曲線的形成與顯微組織的轉變，動態顯示隨含碳量不同組織與性能的變化等。采用靜中有動的圖解分析方法，在學生面前展示一幅幅具體的動態景象，逐步揭示狀態圖的豐富內涵，學生從一張“死”圖中“讀”到了豐富的“活”知識，深切感受到了圖形在綜合理解記憶知識方面的重要作用。這種從抽象到具體，再由具體到抽象的教學方法，有助于提高學生對圖形進行抽象思維的能力。 如果采用傳統的講授方法，就上面知識點教師必須花費大量的時間而且效果不一定好。多媒體技術改變了教學方式，突破了傳統教學手段的局限，能夠使繁雜變得簡單、使抽象變得具體。從而增強學生的感性認識和學習興趣，提高教學效果課件的使用顯著增加了教學內容的生動性、趣味性和吸引力，從而顯著提高了教學效果與效率。

又如：采用CAI課件能將實際生產的工藝過程以影像、動畫等生動的形式表示出來向學生展示，如：車削加工工藝、淬火工藝、正火工藝等等，讓沒有生產實踐經驗的同學們能有真實的認知感最終激發他們的學習興趣。采用CAI課件還能向學生展示大量的設備、材料和各類零件的圖片，豐富他們的生產實踐知識，讓本身死板抽象知識變得生動有趣，從而顯著提高了教學效果與效率，為本課程、后續課的學習和將來的實習、工作打下堅實的基礎。

所以在《機械工程材料》課程教學中要培養學生學習興趣，提高教學質量，必須采用先進的教學手段，運用多媒體技術。

重視實驗教學

工程材料課程的配套實驗是為了加深學生對課堂講授內容的理解，培養學生動手實踐能力、培養學生發現問題和解決分析實際問題的能力。

在教學過程中我們并沒有因為課時少而放棄實驗教學，而是更加注重實驗環節，根據每階段的課堂教學的重點內容教師精心設置實驗內容，開設了“材料硬度測量”、“鐵碳合金室溫下組織的觀察”、“碳鋼的熱處理”三個實驗。通過這些驗證性、綜合性實驗，同學們有機會自己動手操作實驗設備，熟悉實驗內容，了解實驗目的，能夠在實驗中發現和提出的問題并在指導老師幫助下解決問題，讓同學們更深刻地理解了課堂講授內容，激發了他們學習《機械工程材料》的興趣，同時具備初步的工程實踐能力，實驗教學達到事半功倍的效果。

實施新穎的考核方式

考核方式能影響學生的學習積極性并影響教學質量。考試方式：平時成績(包括平時出勤、平時作業、小論文成績)+實驗成績(實驗出勤+實驗報告成績)+口試成績+期終考試成績。它打破了以往學生抄作業、抄實驗報告等不真實成績的現象，也打破了用出勤率考核學生對知識的掌握程度。平時小論文成績考核學生自學和查閱資料的能力；經兩屆學生的實踐，口試取得了較好的效果，它是學生根據老師準備的問題，經幾分鐘準備后進行回答，考核學生對所學的重點內容的掌握程度，同時考核學生的應變能力。通過這種綜合考核方式能調動學生自主學習的積極性，學生可以充分發揮自己的優勢，最終達到提高教學效果和教學質量的目的。

為了培養出具有扎實理論基礎，又具有工程實踐能力的符合社會需求的機械類本科學生，作為老師要不斷地總結教學經驗、相互交流教學經驗以便指導以后的教學工作，提高教學質量和教學效果；同時還要深入廣泛地學習，了解本學課學科前沿知識，了解最新的生產動向，豐富教學內容，使教師本身的知識結構與時俱進，才能培養出滿足社會需求的學生。

課程建設與改革是高等學校教學基本建設的重要組成部分，只有不斷加強《機械工程材料》課程建設與改革，才能提高教學質量，培養出高素質人才。