關于工程材料課程實驗教學改革論文
序言
西部大開發戰略的實施,促使西部高校重視實驗教學在人才培養中所起的關鍵作用。工程材料課程[3-4]是我校工科類專業的一門必修技術基礎課,該門課程的主要任務是從機械工程材料的應用角度出發,掌握工程材料的基本理論;了解材料的分類、晶體結構、組織與性能之間的關系及加工工藝。使學生掌握工程材料的基本理論,機械零件的服役條件和性能要求及合理選材、正確制訂零部件的加工工藝的初步能力。該門課程的實驗教學是工程材科課程教學的重要組成部分,在教學中啟到培養學生實踐能力、創新意識的關鍵作用。根據工程材料課程的授課對象及學時的不同,采取不同的實驗內容,優化設計實驗教學內容,是提高實驗教學效果的關鍵。
一、實驗內容及方法多樣化
工程材料課程作為一門重要的技術基礎課,具有內容廣泛和實踐性強的特點。學生先修了金工實習課程,對工程材料的.學習有了一定的基礎。目前,我校工程材料課程教學針對不同專業設置有少學時課程(40學時),32學時為講授課時,以金屬材料知識為主,實驗8學時;多學時課程(64學時),52學時為講授課時,以金屬材料、陶瓷材料、高分子材料等內容為主,實驗12學時;實驗教學內容包括:鋼的熱處理、硬度測試及金相式樣制備、鐵碳平衡組織觀察,鋼的非平衡組織觀察等內容,傳統的工程材料課程實驗教學模式是由教師提前調試設備、準備試劑,講解實驗的內容,帶領學生完成實驗步驟。實驗中綜合設計內容較少,以簡單驗證性實驗為主,這種模式使學生處于被動的學習狀態,不利于學生的創新能力培養。綜合實驗設計如:學生通過對鋼進行熱處理工藝操作,得到不同熱處理式樣,在砂紙打磨,拋光機拋光、腐蝕后得到不同熱處理條件下的金相試樣,通過金相顯微鏡觀察組織,硬度計測試試樣的硬度,最終分析組織和性能之間的關系。學生在完成綜合性實驗時,既鍛煉了實踐操作技能,又對鋼的成分、熱處理工藝、組織及性能之間的關系有了較深刻的理解。為了提高實驗教學效果,學生在完成以上綜合實驗的基礎上進行的選做科研型實驗,實驗內容可以選擇教師科研內容,如針對有色金屬鎂合金,設計有AZ31、AZ91鎂合金的熔煉及金相腐蝕方法研究,有針對性的研究腐蝕液對鎂合金的金相式樣腐蝕過程的影響,通過實驗讓學生將課堂所學的理論知識和實踐相結合,達到融會貫通的效果,加大學生對金屬材料的學習熱情;進一步掌握除了鋼以外的有色合金的金相試樣制備及分析能力。
二、實驗教學手段多樣化
多課時工程材料理論性和實踐性較強,內容較多涉及金屬材料、陶瓷、高分子材料等,學生缺乏實踐經驗和感性認識,學習和掌握相關知識確實有一定的難度,實驗教學方法和手段在調動學生學習積極性是關鍵環節,在不斷的實踐中才能理解所學到的理論知識,豐富實際工作經驗。讓學生在實驗中理解金相分析的目,將實驗目的與實踐內緊密結合,從而提高學生專業技術水平和綜合素質能力。實驗教學的教學手除了以傳統的講授外,更加注重多媒體教學手段的應用,將實驗的具體操作通過視頻及動畫模式展現給學生,教師再通過自己演示,講解注意事項,達到良好的教學效果;為了加強學生的實踐動手能力,實驗采用分組進行,保證每個學生在熱處理、金相式樣制備、硬度測試中都能親自操作,每一步操作由教師做出指導,及時指出問題,幫助學生更好的完成實驗內容,尤其在金相式樣的制備和拍攝圖片時,對圖像的調整,標尺的標定和圖片的保存都要事先做演示,幫助學生有效利用設備,在完成操作的同時,掌握數據及圖片的處理方式。通過討論對實驗內容進一步理解,進一步激發學生的學習積極性。
三、實驗考核方式多樣化
傳統的實驗教學考核多以實驗報告成績為主,很難對學生的實驗成績做出準確評價。綜合性實驗以堅持以學生為主體的教學理念為目標,對實驗教學內容、實驗過程、實驗成績評定實施全方位的開放,以提高學生的綜合素質,考核方式可以采取多樣化的形式,更加注重學生的實際操作能力,現場給學生進行實驗操作打分,在進行綜合實驗和科研性實驗時,完成實驗分析報告后,安排做ppt進行答辯講解,將制作好的金相式樣圖片展示給大家。根據所撰寫的實驗分析報告和答辯情況做出綜合評價。對于考核優秀的學生,可以推薦其撰寫小論文發表在期刊雜志上,這樣可以提高學生做實驗的主動性和積極性,充分挖掘學生的潛在學習能力,為今后完成其他專業課程的實驗奠定基礎。
結語
工程材料實驗課程內容應不斷拓展,更新實驗教學內容,提出實驗教學的新方法、新考核方式。開設綜合性實驗、科研性實驗,不僅可以增強學生的實踐能力,激發學生對工程材料的學生熱情,更好理解工程材料成分、組織和性能之間的關系,注重培養了學生的創新實踐能力,啟迪學生的工程思維,促進學生綜合應用知識的能力。
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