摘要：针对目前机械类专业工程材料课程教学中的常见问题，从教学内容、教学方法、实验教学等方面进行改革，激发了学生的学习兴趣，从而提高了工程材料课程的教学质量。
关键词：机械工程材料；教学改革；教学质量
机械工程材料课程是高等工科院校大机械类专业必修的基础课。该课程的重点是研究材料的成分、组织、工艺及性能之间的关系。通过本课程的学习，使学生掌握常见机械工程材料的组织特性、物理本质、力学性能，熟悉各种常用机械工程材料的化学成分、牌号、性能及热处理等特点，具备根据使用条件和性能要求，合理选择常见工程材料的能力，以及制定零件加工工艺路线的初步能力。从实际授课情况来看，该课程的难点主要在于内容多而繁杂，术语、概念及原理规律抽象且难以理解。这直接造成了学生学习兴趣缺乏，课堂气氛不活跃，考试成绩不理想。近年来，随着各大高校教学体系、课程体系建设的不断推进以及学生培养方案的改革，为了提高机械工程材料课程的教学质量与效果，满足课程体系建设的要求，针对本校大机械类专业机械工程材料课程32学时（24理论学时+8实验学时）的要求，通过对教学内容、教学方法、实验教学进行探讨，提出改进后的教学实施方案，并进行了教学实践，取得了一定成效。
一、教学内容优化
海南大学机电学院大机械类专业所开设的《机械工程材料》课程总共32学时，其中课堂授课仅有24学时，所选教材为清华大学出版社朱张校主编的《工程材料》，该教材由三部分内容组成。第一部分为基本理论部分，第二部分为工程材料知识部分，第三部分为工程材料的应用部分。该教材内容知识面广，章节内容多，难以在有限的课时内全部详细讲解，因此必须在教学内容上进行整合优化。在实际教学中缩减了偏理论部分的内容，淡化与核心内容关系不大的内容，强化基础理论。在教学内容缩减的情况下，为了避免知识的分散与凌乱，在教学中始终围绕着成分、组织、工艺及性能的主线，从而避免了知识的分散与凌乱。此外，结合教师自身的科研工作情况，给学生介绍了有关的新材料、新工艺及新技术等先进知识，例如复合材料一章中，结合自己以往所做的关于粉煤灰漂珠颗粒增强泡沫铝基复合材料的研究工作，提出复合材料的复合原则以及在制备中所遇见的一些难点，期间穿插有大量的实物照片，极大地提升了学生的学习兴趣，亦有助于其科研启蒙。
二、教学方法改革
1.多媒体与传统板书结合。多媒体教学方式并不能完全替代传统板书讲授形式，两者应相辅相成，在便于学生理解记忆的基础上，依据所讲授内容，有针对性的选择适合的教学方式，以使得教学效果最优化。应用多媒体技术，可以增加教学的可视性与趣味性，尤其是对于部分抽象难以理解的内容，如不同成分的铁碳合金结晶过程的相与组织的变化，通过多媒体课件的使用显著加深了学生的理解。而板书教学的优点在于：教师在板书的过程中将分析问题与解决问题的思路直接展示在学生面前，学生与教师之间也具有更好的交流与互动，条理化的板书能够很好的帮助学生掌握所学的知识。尽管多媒体教学和传统板书分属现代与传统教学手段，但在实际使用中应当将两者有机的结合起来，互为补充，从而激发学生的学习兴趣，提高课程的教学效果。2.慕课资源应用。慕课（MOOC）是近年来开放教育领域出现的一种在线新课程教学模式，也是一种全新的网络在线教学方法，这种教学方法具有开放性、大规模、自组织和社会性等特点。海南大学机电学院在机械工程材料课程的教学中依据学校教务处的要求，一方面合理利用国内知名院校的慕课、微课资源，即在本校学生的基础上，对慕课、微课资源进行节选，以适应本校实际教学的要求，在使用中获得了较好的效果。另一方面，机械工程材料教学团队在学校的支持下，也开始主动进行慕课相关材料的制作，把所制作的慕课资源与课堂讲授结合起来，使得学生得以享受到慕课教学的优势，并确保教学效果的提升。3.新兴网络技术的应用。信息时代，即时通讯软件获得了广泛应用，其中尤以腾讯QQ使用最为广泛。QQ支持在线聊天、视频电话、点对点断点续传文件、共享文件、网络硬盘等多种功能，并可与手机移动通讯终端相连。QQ聊天是学生交流联系的一种重要方式，因此利用QQ组建工程材料教学群，可以使狭小的课堂空间得到延伸，既可以答疑解惑，加强师生间交流，又有利于激发学生的学习热情。另外，学生还可以在QQ群里交流学习心得，发表自己的见解，进一步激发学生的学习积极性。4.PBL教学模式的引入。PBL（Problem-BasedLearning）是一种以问题为核心，以解答问题为驱动力，以分组阐述、展示、讨论及相互交流为手段，以激发学生积极主动自学、培养学生创新性思维为主要目标的全新的教学模式。与传统教学法最大的不同之处在于PBL教学法通过教师设置问题或学生自己提出问题，分小组对该问题进行深入探讨，在教师的辅助下，最终解决该问题。该教学法激发了学生的学习主动性，提高了学生的学习兴趣，并通过课堂分组讨论进一步加深了学生对知识的理解。例如，上课之前提出一个能够激发多数学生兴趣的假想问题，“如何给关羽打造青龙偃月刀？”随后将所教班级分成多个小组进行探讨，学生经过讨论，产生疑问，带着问题听取教师讲授基本原理则更加专注，学生在掌握知识点的同时，也拓宽了知识面，进一步增强了对该课程的兴趣。
三、实验教学创新
早期受实验条件限制，所开设的机械工程材料实验主要为验证性实验。验证性实验的特点在于操作简单、结果已知，学生只需按部就班操作即可，无法满足学生的求知欲与探索欲，同时在实验进行中常有学生直接抄袭实验结果，使得实验效果较差。为了避免上述情况的出现，在本校实验条件大幅改善的前提下，开设开放性实验。在开放性实验体系中，教师只提供课题，由学生小组拟定实验方案，经讨论修改，确定实施方案，自主实验，最终得到理想的实验结果。例如，将传统工程材料实验中的“碳钢的热处理组织观察”变更为设计性实验“不同钢种热处理工艺路线设计和显微组织观察”。实验中每组学生所用钢种均不相同，因此必须小组成员合作，依据所学工程材料热处理部分知识，按钢种的使用目的，制定出合理的热处理工艺路线并进行验证。在开放性实验中，教师检查学生实验方案的可行性，并在此过程中启发学生发现自己实验方案的不足并加以完善，当实验方案可行后，学生独立完成实验操作，对实验数据进行分析，并分组撰写实验报告。上述实验教学方法的变更与改良，使学生成为了实验真正的参与者，极大地提升了学生的实验兴趣。实验中能够主动学习、分析与思考，其实验设计能力与实验操作技能都得到很好的培养。
四、结语
本文对《机械工程材料》课程进行了教学内容、教学方法和实验教学的改革和创新，通过在教学实践中的实施，成功的改变了以往沉闷的课堂气氛，学生学习兴趣浓厚，学习主动性也有了很大的提高，学生在较好掌握了本课程基本理论知识的基础上，分析问题和解决问题的能力明显改善，教学效果及考试成绩较以往有了明显的提升。
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作者：罗洪峰 史留勇 林茂 单位：海南大学机电工程学院
