《轮机工程材料》课堂教学方法与改革论文

《轮机工程材料》课堂教学方法探讨与改革摘要:通过分析《轮机工程材料》课程教学中在教学目的、教材内容体系和教学手段等方面存在的问题,结合本课程课堂教学的经验,提出明确教学目的、重新整合教学内容体系、改进教学方法和手段等教学改革措施,旨在提高该课程的课堂教学质量,调动学生

学习的主动性和积极性,提高学生学习的效率,为实践型和创新型

人才的培养提供新的课程改革思路和方法。

关键词:轮机工程材料问题教学

0 引言

《轮机工程材料》是轮机工程本科专业的一门重要的专业基础课,重点介绍船舶工程材料学方面的基本理论与实用技术,主要内

容包括金属学原理、热处理、钢铁材料、有色金属及其合金、轴承合金、船机主要零件材料及热处理、常用的船用非金属材料等。学生通过学习本课程,除了了解必要的材料方面的基础知识外,重点

掌握常用材料选材用材的基本能力。

1 《轮机工程材料》课程教学存在的问题

1.1 教学目的不明确每一门课程必须在确定教学目的后才能

提出相应的教学要求。教学过程中经常会忽视学生所学的专业需要,过多注重原理内容的介绍,没有认清教学的主要目的。而本课程涉及的知识点多,理论性强,加之概念抽象,难于理解,学生学习起来

目标不明确,难以理解和掌握重点内容。

1.2 课程内容体系与专业需求不相适应明确教学重点是提高

教学质量的关键,而教学重点的确定又必须建立在熟悉教材内容的基础上。但是目前该课程常用教材的内容多数注重金属学原理方面的传统内容,对于实际应用方面的内容仍较欠缺,此外,教材的重点是材料的性能机理研究,所以《轮机工程材料》教材编写常见的章节为:金属材料的性能指标、金属的构造与结晶、金属的变形与再结晶、合金的构造与合金相图、铁碳合金、碳素钢、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及其合金、轴承合金、轮机主要零件材料及热处理、船用非金属材料。其中重点内容是金属性能、相图、热处理原理等知识,从教材的内容结构来看,比较符合学生深层次掌握材料组织性能的一般规律,对于将来从事材料研发的材料学专业的学生来说比较合理,但是对于轮机工程专业的学生,他们的重点是在轮机行业中根据不同零部件的工作条件和使用性能要求选择相匹配材料的知识和能力。

2 《轮机工程材料》课程的改革措施

2.1 明确教学目标,统一教学思路根据轮机工程专业学生今后从事的工作性质,教学的目的是使学生通过学习本课程,能够在认识材料基础知识的基础上根据现场设备各个零部件或者产品的工作条件、使用性能从而对材料的性能提出要求,并与材料的种类或牌号相匹配。也就是使学生掌握识材、选材、用材的知识和能力。对于材料的基本理论知识要求学生简单了解或者熟悉,金属学原理的具体知识应由学生自学了解。在教学过程中让学生建立材料的性能与其组织和成分密切相关这种认识材料的思维方式。教学的重点

应该放在材料的选用上,选材也就是综合考虑材料的性能,包括使

用性能(力学性能、物理性能、化学性能)和工艺性能(铸造性能、锻造性能、热处理性能、切削加工性能等),除此之外还要考虑材料的成本等因素。

2.2 重新调整教学内容对于轮机工程专业的学生,教学的重点应该强调材料的选用,因此教学内容应该以材料选用作为主要思路,所有的教学内容应该围绕选材这一主线展开,与学生所学专业、工程应用紧密结合。轮机工程材料的选用步骤是通过分析材料的工作条件和失效形式,对材料的性能提出要求,通过比较选择合适的材料,审核所选材料的生产经济性并进行试验和投产。选材合理性的标志应该是在满足零件性能要求的条件下,最大限度地发挥材料的潜力,即要考虑提高材料强度的使用水平,也要减少材料的消耗和

降低成本,选材的过程必须要进行全面的分析和综合考虑。为了使学生尽早明确学习目标,在教学中应该首先要介绍对材料的工作条件和失效形式的分析,这是选材的依据,其次,要介绍选材的一般原则:①材料的使用性能应满足使用要求;②材料的工艺性应满足加

工要求;③材料的价格和总成本应经济、低廉[1]通过这样组织和安排教学内容,使学生从一开始学习就能够抓住学习重点,明确学习

目标,让学生知道学习这门课程是为了选用材料,而不是为了研究

材料本身的性能,从而提高学生学习效率。

2.3 改革教学方法和教学手段

2.3.1 创新教学方法教学中教师要改变传统的填鸭式教学,注

重运用启发式教学,选择恰当的授课内容,对重点难点内容要讲深讲透;要善于适时穿插提问,引导学生积极思考,进而提出解决实际问题的方法;鼓励学生提问,或者就提出的具有代表性的问题在课堂上讨论,从而使学生更多的参与课堂教学当中。在讨论过程中,学生运用所学知识提出自己的观点和见解,这样学生即加深了教学内容的理解,又达到培养学生创新思维能力的目的,教师还应要善于利用工程实例激发学生学习的兴趣,在相应章节的教学过程中通过讲述具体工程实例,尤其是选用劣质材料导致事故的实例,不但可以加深学生对材料性能的理解和应用,还可以激发学生的学习兴趣。

2.3.2 加强实践教学环节实验课是培养学生创新性思维和能力的教学环节,对于轮机工程专业的学生,应该增加金相分析实验、强化材料性能及影响因素的综合实验、材料力学实验等。让学生通过实验观察材料的显微组织,不仅能够激发学生的学习兴趣,还能够让学生亲手操作或者观察,加深记忆,提高学生的主观能动性。另外应该组织学生到工厂、企业参观实习,像轮机专业的学生,应该组织到一些如船机修造厂见习,或者上船见习,让学生尽早了解自己将来有可能工作的环境,以及工程材料在船舶当中的具体应用,理论联系实际,明确学生学习的方向。鼓励学生参加各种竞赛,让学生在参与竞赛的过程中掌握知识,提高学生的动手能力和创新能力。

2.3.3 合理利用现代教育技术在教学过程中合理分配传统教学与多媒体教学的比例。《轮机工程材料》的概念很抽象,可以利用

多媒体技术制作一些难以理解的原理的动画,或者使用一些无条件进行的实验教学视频,通过动画演示,学生就很容易理解并掌握教学内容。例如:在学习金属的热处理内容时,可以通过设计一系列幻灯片,把金属在加热、保温和冷却过程的抽象的组织变化过程形象化、直观化,激发学生的兴趣,更好的掌握这一知识点。

2.3.4 开展专题讲座利用课内外的时间给学生开展专题讲座,介绍一些关于轮机工程材料最前沿的知识。大多数教材都是以金属材料作为基本教学内容,随着材料科学与技术的迅猛发展,像高分子材料、陶瓷材料和复合材料的应用越来越广泛,对新材料、新技术等前沿知识进行补充,添加有关材料的研究动态、应用现状、发展趋势等内容,保持教学内容的超前性,通过专题讲座,拓宽学生的视野,激发学生的开拓创新意识,让学生了解更多教材外与材料息息相关的知识,提高学生学习的兴趣。

2.3.5 自主学习培养创新人才是时代的需要,大学生自学能力培养对塑造具有创新能力的人才具有重要的意义,在教学过程中应加强培养学生的自主学习能力,本门课程重点放在选材用材上,学生应通过自学了解金属学原理方面的大部分知识。古人云:授人以鱼,不如授人以渔。结合课程教学实践,多方面培养学生自学能力,第一,教师要着力于“导”,通过多种形式培养学生的阅读能力;第二,教学生学会归纳总结,培养学生总结能力;第三,改革实验教学,强化实验能力[2]。

3 结束语