工程材料及成型技术基础论文.docx

工程材料及成型技术基础论文.docx

《工程材料及成型技术基础论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程材料及成型技术基础论文.docx（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

工程材料及成型技术基础论文

工程材料及成型技术基础论文：

地方本科院校《工程材料及成型技术基础》课程教学研究

摘要：

《工程材料及其成型技术基础》课程内容繁多、记忆性强、逻辑性差，地方本科院校学生普遍感觉难以把握。

为此，针对地方本科院校工科专业学生，从院校特点、课程特征、教学方法等方面分析了该门课程在教学过程中出现的一些问题，并结合实例，就如何增强教师教学效果、提高学生学习兴趣及对知识的理解和应用能力等提出了相应解决措施，如明确教学目标及重难点、借用地方企业资源增强学生课程实践、善用多媒体及图表归纳教学法等。

关键词：

工程材料及成型技术基础；教学研究；地方本科院校；教学方法

当前很多大学将《工程材料》、《金属工艺学》及《材料成型技术基础》三门课合成了一门新课《工程材料及其成型技术基础》，作为机械类本科专业的一门专业技术基础课[1]。

通过本课程学习，使学生了解和掌握材料科学的基本理论、常用的工程材料性质及用途、常用的材料加工及成型工艺，是处理零件在机械加工过程中一门重要的综合学科。

尽管三门课程合一，但课时全部安排在一个学期内，并且本门课程内容繁多、记忆性强、逻辑性差，无论对老师的教还是学生的学，都颇具难度。

尤其地方本科院校学生，相对重点本科院校学生，知识基础薄，学习兴趣较弱，且受地方本科院校的软硬件不完善的制约，很难很好地掌握本课程知识。

为了改善地方本科院校本门课程的教学效果，并且使学生所掌握的知识能适应现代科技的发展，知识结构能更好地面向实际应用，本文从教学内容、教师、学生、教学方法及手段等方面探讨了《工程材料及其成型技术基础》课程在教学过程中遇到的一些问题，并提出了综合的解决方案。

一、教学现状及问题

现有的地方本科院校《工程材料及成型技术基础》课程教学特点总体上是单调的课堂讲解，学生被动地听，缺乏足够的实践训练以及课程内容与社会需求联系不够紧密。

单调地“满堂灌”的教学方法和被动的学习方式难以使学生对知识形成综合的运用能力，难以开发学生分析问题及解决问题的能力，难以培养学生勇于探索和创新的精神，难以让他们在学习过程中体验掌握知识的乐趣。

总体而言，在地方本科校院展开本课程的教学时，教学效果主要受下几个方面的影响：

（一）课程自身特点

概念原理多、逻辑性差、记忆性强是该门课的一大特点[2]，这对理性思维好、逻辑思维强的工科生而言，很难激发他们的学习兴趣，对内容的把握往往望而生畏。

实践性强是该门课程的另一个特点。

该门课程的实验就包括拉伸实验、硬度实验、冲击试验、铁碳合金平衡组织的观察、碳钢的热处理和合金钢及铸铁显微组织的观察等。

这就要求本门课程开设时能尽量多地安排学生了解实践知识。

该门课程的开设时间也对本课程的教学有影响。

作为专业基础课，本课程一般开设时间较早，学生已学或正学的相关基础课程仅有高等数学、大学物理、机械制图等课程，如材料力学、理论力学、机械设计、机械制造工艺学等课程还没学习，同时概念、插图（包括机械工艺图、性能曲线图、受力分析图等）繁多，使得课程的讲授更趋向于多点开花，学生学习既难以抓住重点，也难以在课堂上理解诸多全新的知识点，从而造成了学生课程上听不懂、不感兴趣，更谈不上深入掌握及灵活应用知识。

此外，《工程材料及成型技术基础》是由多门学科合并发展而成，但该课程的学习一般要求仅在一个学期内完成，加之当前，新型的工程材料及新的材料成型方法不断涌现，导致学生被迫在短时间内接受大量的知识，学习压力很大，同时，教师也感觉内容繁多，条理性更差，讲授压力也大大增加。

（二）学校软硬件建设投入不足及面向应用的教学定位特点

相对重点本科院校而言，地方本科院校在办学条件及生源质量方面上存在一定的限制，这是本门课程展开过程中必须面对的一个现实，院校特点对本门课程的影响主要表现在以下两方面：

一方面是实验设施及师资力量不足。

这些年，地方本科院校一直保持扩招的态势，但在实验设施及师资力量方面还无法跟上扩招步伐，这就导致地方本科院校所能开出的《工程材料及成型技术基础》实验数量很少，一般仅为2次/人～3次/人，且即使仅有的几次实验，也是穿插在教学过程中进行的，还大多是演示性、验证性实验，学生的动手机会很少，每个实验涉及的仅是独立的知识点。

实验时，学生们只要按部就班地按照实验指导书完成操作，填写实验报告即可。

因此，实验与教学很难有效结合，这就降低了学生的学习积极性，使教学难度大大增加。

另一方面，为使学生更好就业，地方本科院校一般都往应用型本科方向定位，这就要求教师所教授的知识与社会需求密切联系，但当前本门课程的知识量十分大，教材里有些知识并不能很好地与社会需求相结合。

因而，教师需要特别针对学校的定位特点展开教学工作。

（三）地方本科院校学生及教师特点

相比重点本科院校学生，通常地方本科院校学生知识基础相对较弱，学习主动性也普遍不突出，对教师教学风格具有强烈的偏好性，并且相对其他专业，机械类专业学生本来课程就十分繁多。

因此，大多数学生只学老师上课所讲内容，对于简单有趣的内容尚可把握，但是遇到难点内容就会不知所措，如遇到不生动的课堂讲解，学习积极性会进一步减弱，学习兴趣更无从谈起；还有很多学生学习目的仅是为了考试，这样扼杀了学习的主动性，使学习效果大打折扣。

如上所述，教师的教学风格及水平对地方本科院校学生的学习主动性有很大的影响。

首先，由于本课程内容繁多，而课时相对较少，教师在教学过程中极容易陷入单一地照本宣科式的教学：

课堂上基本遵照教师讲、学生听的满堂灌教学模式。

这种教学方法死板单调，使课堂令人昏昏欲睡，扼杀了学生的学习主动性和兴趣，很难取得令人满意的教学效果[3]。

其次，本课程的涉及面广，包括材料学、机械设计、机械制图等课程的内容，概念多、记忆性强、逻辑性差，使多数教师的讲授更趋向于多点开花，学生很难明确教学的目标、重难点，对众多的概念很容易混淆，对知识的记忆和理解也十分困难，更谈不上深入掌握、灵活应用。

因此，每堂新课明确教学目标，并且有条理地组织讲义十分重要。

此外，受制于地方本科院校教师的科研机会相对较少，地方本科院校本课程教师较难获得足够的实践经验，也影响了本门课程的教学。

二、措施及方法研究

针对上述《工程材料及成型技术基础》教学中存在的这些问题，从以下几个方面进行反思，并提出改进措施。

（一）明晰教学内容及教学目标

由于《工程材料及成型技术基础》内容繁多，本课程教学宜从目标出发，明确重难点。

首先，应根据应用型本科导向的教学特点，对教材进行适当取舍，对传统的内容进行优化，简化现代制造中已较少使用的及重复的内容。

例如，可适当简化包晶相图、气焊、固态粘接成型等知识的讲解。

应重视绪论课，重点介绍教材结构，包含几部分：

零部件对材料性能的要求、材料的内部组织与性能、材料热处理、工程材料、材料成型工艺等几大部分，各部分之间的相互关系、教学内容、教学重点及应掌握的目标程度。

此外，在每一堂新课上，也应先给学生明确一下本堂课的教学目标及重难点，这样，教师的教及学生的学都变得更有针对性和目的性。

在教学过程中要注意通过一些关键知识点将各章内容联结起来，如可通过相图、奥氏体等温或变温转变曲线将各种热处理方法联系起来。

（二）改进教学方法及教学手段

　　机械式的、满堂灌式的课堂教学仅简单强调知识的传授、专注于知识的诠释，更强调考试效果，这样，学生只能被动地听课，不会对所学知识展开思考，最终只会导致学生对听课不感兴趣、对知识理解不深刻、难以对所学知识灵活应用。

因此，要提高该门课程的教学效果，作为教师，应改变教学理念，改进教学方法及教学手段，使学生对本课程的学习并非仅为了应试，还应热爱此学科、能灵活应用所学的知识，以及在该领域具有勇于探索及创新的精神。

教学方法及教学手段可作以下改进：

1.采用现代化的教学工具

当前仅有板书式讲授是不够的，还应采用包括ppt、录像、动画、仿真、图片等新的多媒体手段进行教学。

鉴于本课程具有强烈的实践性，多媒体教学在本课程中是十分有效的[3]。

例如《工程材料及其成型基础》有很多成型方法，这些方法如仅采用课本教学，学习将感到十分抽象，而学生可能从没接触过这些成型方法，如果在讲授过程中结合成型过程的录像，无疑使学生更容易理解课本知识以及保持更高的学习积极性。

又比如，在讲授绪论时，先给学生展示越王勾践剑、司母戊大方鼎、f22隐形战机、神舟飞船的图片，然后再引入工程材料概念、热处理、锻造等专业知识，将比仅按教材讲授的效果好得多。

2.例子穿插及问题巩固式教学

学生被动地接受知识，十分无助于提高学生的学习积极性，并且由于学习积极性不够，学生在前一节课中所学的知识很容易就在下一节课忘记。

此外，尽管通过举例可以增加学生注意力，但一课堂上，仅举一两个例子，很容易使学生听完例子后，又陷入新的沉闷中，那么如何时刻保持学生的学习积极性呢？

例子穿插及问题巩固式教学方法（图1）可解决上述问题。

通过对每节课的内容进行归纳，总结为几个知识点，然后对每个知识点配置几个有趣的例子以及一定量的问题（习题）。

在每个知识点开始讲解时，可通过举例引导学生愉快地进入知识点，每个知识点过程中，也可加入一些例子，以增强课堂趣味性，每个知识点讲解完毕后，再用一定的问题（习题）让学生巩固知识点内容，由于问题需要学生自己去做（可通过成绩考核让每个学生都必须参与问题（习题）回答中），学生也能保持极好的学习积极性。

这样，一课堂几个知识点间穿插着有趣的例子，学生的学习积极性及效果会大大提升。

3.借助当地企业及技术人员教学

如上所述，地方本科院校的实验开设受到很大限制，除在学校里开设实验课外，还应大力提倡借助当地企业展开实践教学。

企业里具有丰富工作经验的工程师也是一个良好的额外教员，可在开设本门课程时，适当邀请企业的技术骨干为学生讲解包括产品开发、技术研制以及与技术开发相关的标准、材料选用、工艺路线制定等的内容[4]，这样既利用到了这些技术骨干的丰富工作经验，也可弥补地方院校师资力量少及教师实践经验普遍较少的不足。

例如在韶关地区，铸造、锻压、机加工等传统工业比较发达，可在材料成型新课展开前，带学生到工厂（如韶关钢铁厂、韶关铸造厂、韶关冶炼厂等）实地观察后，再进行教学；并且在本门课开设过程中，再择时将学生带到企业，现场邀请企业技术骨干给学生讲解材料成型知识；回校后，还得让学生认真写总结体会（类似实验报告）。

这样会将很好弥补学校实验课开设的不足，大大提高学生的学习积极性，取得良好的教学效果

4.善用图表对比归纳法

内容繁多、概念很容易混淆是本门课程的很大特点，为使学生更容易把握知识，在课程讲授过程中，要善于应用图表对比归纳法[5]，这可使内容一目了然、更容易区分、直观形象，也使学生思维更清晰，易于融会贯通所学知识及找出知识规律。

例如，在讲授铸铁一节时，就可把白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等知识罗列成表格，进行对比讲授。

5.重视课堂外的互动

由于本门课程需在一个学期内讲完，学生在这么短的时间内完全把握难度较大，课堂外的互动将有助于弥补教学时间的不足。

互联网是一个好帮手，可以将本门课的内容作成一个课程网站，让学生可以从中下载网络教程、进行再线测试、在线讨论与答疑等，这样就避免了现在大学课后找不到老师的不足。

（三）提高学生自主学习能动性

如上所述，学生的学习积极性是本门课程取得良好教学效果的一个重大因素，除改进教学方法及手段外，也可提高学生自主学习能动性，以达到对本门课程最好的学习效果。

学生自主学习能动性不但能使学生自主地去学习教材知识，还能使学生自动跟踪本课程的最新知识，是促使学生永保所学知识不落伍于时代和科技发展的利器。

韶关学院机电系每年都有参加省级、地区级或全国级别的大学生机械创新大赛，这些大赛课题都是一个很好的综合学习机会，在让高年级同学参与机械创新设计的同时，也可让正在参与本门课程学习的学生参与，这样，学生在参与机械创新大赛项目过程中，将会主动去查找资料，了解材料的用途及各种成型方法，达到自主学习本门课程的目的。

例如，韶关学院机电系大二学生一小组参与2010年广东省大学生机械创新大赛，参赛课题为“快速下楼梯逃生轮椅”，要求开发一个能帮助残疾人快速下楼梯逃生的轮椅，学生在参赛设计过程中，发现所用的材料包括：

用于作桁架的钢材、用于作齿轮的钢材、橡胶皮带等，需要用到的材料成型及加工方法包括焊接、弯曲成型、热处理等，参与这个项目的学生对本门课程的学习积极性空前提高，积极查找资料。

在本课程的期末测试结果中也表明，这组学生对工程材料及成型技术的领悟深度及广度要好于其他仅在课堂上学习的学生。

平时对学生的测试也是一种很好地提高学生自主学习能动性的方法，尽管布置作业也起到提高学生自主学习能动性的效果，但现在有很多大学生养成了作业相互抄袭应付的坏习惯，很难取得良好的学习效果。

因此，可以取消作业，而在每章重点内容讲授完毕后，与学生们约定时间，统一考场，进行闭卷或开卷式的小测试，让学生完全自主完成测试，全部调动学生自主学习能动性，可达到更好的教学效果。

此外，教师在参与科研活动的同时，尽早让学习本门课程的学生适当参与部分科研活动（如查找文献、操作成型设备、校对文稿等），也可提高学生对本门课程的自主学习能动性。

结语

针对当前地方本科院校《工程材料及成型技术基础》课程教学过程中存在的问题，结合实例，提出了一系列的教改措施：

为使学生所学有地放矢，应使学生每次学习都在明确教学目标、学习重难点的基础上进行；为弥补地方本科院校软硬件不足、提高学生学习兴趣及学习效果，应注意多采用课堂提问、现代多媒体技术、实践教学、图表归纳等方法，并借助当地企业资源展开教学；通过让学生参与机械创新大赛及参与教师科研活动的方法，增强学生学习自主能动性，可使学生对本门课程形成自主学习的习惯。

这些措施在本门课程的教学中取得了较好的效果。

但面对社会和科技快速且多样化的发展，《工程材料及其成型技术基础》课程的教学也应顺应这些变化，因而教学方法的改进和教学效果的提高是永无止境的，我们要使学生不仅能掌握和灵活应用当前的教材知识，还要热爱本门课程，具有对该门课程的自主学习能动性，不断适应新的材料科学变化。

参考文献：

[1]张曙灵，吕莉，陈桂琦.从《工程材料与成型加工》谈理工科实用性教学研究[j].焦作大学学报,2006,（4）:

86-87.

[2]解念锁.机械工程材料课程教学研究与实践[j].重庆工商大学学报，西部论坛[j].2005,15（sl）:

205-206.

[3]张万红，徐晓峰，成国煌.金属材料成形基础课堂教学方法的改革与实践[j].中国现代教育装备,2009,83，（13）:

88-90.

[4]于，李小平，李仁等.产学研合作在“工程材料”课程教学中的作用[j].江苏技术师范学院学报.2010,16（6）:

81-84.

[5]陈国新.《工程材料及热处理》课程教学研究[j].邵阳学院学报（社会科学版）[j],2008,（s1）:

64-66.