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摘要本文针对《机械工程材料》课程的性质、内容和特点，根据教学中发现的不足，结合教学实践，从实效性教学方法和考评价体系等方面提出一些建设，旨在提高教学的实效性，使工程材料课程教学适应现代工程教育的要求。
关键词 机械工程材料 教学方法 考评体系
中图分类号：G642文献标识码：A
A Brief Talk on Effective Teaching Method of
"Mechanical Engineering" Course
XU Yuqiong, LI Li
(College of Mechanical and Material Engineering, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002)
AbstractThe shortages of prevention method combining the teaching practice are indicated. In connection with the character, content and peculiarities of mechanical engineering course, suggestions on effective teaching method and reformation about evaluation are put forward to enhancing teaching affection, which can meet the challenge of modern engineering education.
Key wordsmechanical engineering; teaching method; evaluation system
近年來，随着高等教育改革的深入，教育部对各普通高校的学科（专业）进行了大幅度调整，学科（专业）内容也作了相应的变化，最集中地表现在专业口径进一步拓宽，更加重视与强调创新能力的培养和各学科之间的融合。①由于材料科学的迅速发展，《机械工程材料》课程设置方面先后增加了高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料、表面技术等相关基础知识。与此同时，高等教育改革强调基础知识、方法和技能的认知和培养，在一定程度上淡化专业，对该课程的课程建设和教学改革，内容设置与教学模式、规划等方面的研究与改革势在必行。
本课程的教学目的是使学生了解材料的化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律，从而了解材料强化的各种手段及其基本原理，掌握正确选择材料和合理使用的基本原则、方法和知识，为机械类和近机械类各专业和学科打好必要的专业技术理论基础，培养创新能力和综合工程素质。因此，教学的实效性很强，学生既要掌握基本理论，又要能在工程实践中结合所学加以应用，这就对教与学都提出了较高的要求。
1 本课程在教学中存在的问题
1.1 基本概念多
机械工程材料中涉及到众多基本概念，名词和术语较多，概念往往较抽象，很难单纯用语言表达清楚，学生理解和记忆时由于没有感性认识，而导致教学效果不理想。
1.2 内容涉及广
本课程的教学内容围绕材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系这根主线展开，但常用的机械工程材料种类繁多，应用面很广，使学生难以把握要点，学习起来容易混淆。
1.3 重点难把握
在近年的课程改革中，本课程学时数有所减少。为了完成教学工作，教学进度较快，教中重点较难把握，极易出现教学重点不突出的情况。
2 实效性教学方法
作者在教学过程中做了积极的探索和尝试，以提高教学的实效性为目的，采用多种方法和手段，将基本概念生动化，抽象内容具体化，取得了一定的成效。
2.1 用历史激发学生学习兴趣
精彩地引入人类社会材料发展的历史，激发学生学习的动力，为教学打下良好的基础。我们结合湖北本地特色，讲解了越王勾践剑及黄石铜矿的历史，让学生有亲切感。我们追根溯源，讲授从春秋战国时期我国开始大量使用铁器，到明朝科学家宋应星在《天工开物》一书中记载的古代渗碳热处理等工艺，说明我国在金属材料及热处理方面就已经有了较高的成就。并介绍新中国成立后，我国钢铁行业的发展历史，特别是湖北本地的武汉钢铁公司的历史，既让学生了解的我国国力，又激励学生学习材料学的热情，并对金属材料的应用有了一些基本认识。
2.2 改进教学内容的直观性
2.2.1 多媒体教学
我们极大程度地利用多媒体技术，缩短教师板书的时间，让教学内容生动化、立体化，给学生留下深刻的印象。对那些学生难以理解、老师又难以讲解的抽象内容，比如晶体结构、晶体缺陷、合金结晶过程、相图分析、材料变形等，制作了FLASH和视频资料，形象地演示出复杂的变化过程。运用多媒体讲解时，音画结合，活跃了课堂气氛，调动了学生的学习热情。教师利用外出学习和参观考察的机会，注重收集一些企业在材料加工及热处理工艺方面的真实图像资料，使相关课程内容具有较强的真实感，便于学生记忆和掌握。
2.2.2 实例教学
为了贯彻教学内容主线，培养学生实际应用的能力，我们对部分章节实施了实例教学。我们以比较典型的减速器为例，针对减速器中箱体、轴、齿轮、滚动轴承、键、螺栓、销等不同零件的不同工况条件和使用性能要求，并进行合理的选材，正确安排其热处理工艺。利用学生进行过金工实习的基础，介绍金结加工厂的实例资料，讲解选材、加工、成型的一系列过程，并将相应的最终产品制作成展示台，说明相应的材料性能。我们还利用现有的实验室条件，让学生主动学会材料性能测试的一般方法。
2.2.3 实物教学
“百闻不如一见”，实物教学立足于生活中的常用工程材料，使生活与教材融为一体，在具体的实物分析和演示中阐明理论。我们将司母戊鼎的微缩模型带入课堂，讲解表铜器的用材。当讲解工业钢料时，我们尽量准备相应的实物零件（如锯条、刀头、滚动轴承、滑动轴、铸铁块等）；当讲解高分子材料时，也将日常用品（薄膜、杯、塑胶等）实物加以展示。通过亲眼目睹，很容易区分不同材料的使用性能和适应的工况条件，且记忆深刻。
2.3 优化教学方法
教学是教和学的辩证统一，教学方法的优化包括教的方法和学的方法，二者相互联系，实现互动式教学。②针对该课程的特点，主要采用了以下教学方法：
2.3.1 导学法
在学习之前，我们诱导学生培养出适合自己的学习方法和可持续发展的学习能力。在讲授过程中，以学生为主体，通过导学问题设置及教学内容的转换，引导学生积极思考，与学生一起探讨选材和提高材料性能等方面的办法。针对工业用钢的实际应用，组织学生对钢材料的性能进行讨论，提出各自不同的观点和见解，加深理解，激发学生的创新性思维。课后，我们适当留下一些悬念，让学生自主查阅相关资料找到答案，在掌握知识扩大视野的同时，培养学生的自学能力。
2.3.2 比较法
我们运用比较法把课程中的概念、材料种类、处理工艺、性能等不易区分的内容联系起来，通过比较进行讲解。如帮助学生把匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图对比起来学习和记忆。铁碳合金中的特征点、特征线、基本相、组织组成物等，也通过比较其成份、组织形态和性能来区分理解。热处理中的“四火”用表格形式进行比较，一目了然，便于学生记忆掌握。对于繁多的钢材种类、牌号等，则用对比表加上实物的形式进行讲解。
2.3.3 理论联系实际法
通过理论联系实际，把知识直观化和简单化，能让学生直接感受到所学知识的必要性和重要性，既提高了学生的学习兴趣和动力，也大大增强了教学的实效性。如在讲解金属材料的种类和应用时，可紧密联系学生接触到的自行车的各个零部件和学生们金工实习时所使用的普通车床上典型的各零部件；在讲解高分子材料和复合材料时，可联系学生们比较感兴趣的生活用品、运动器材、军事武器装备领域的新材料等，以开阔学生的眼界。
3 改革课程的考评方式
能否顺利通过所学课程考核是学生们比较关心的问题。传统的考评方式大多采用课程结束后单一的“一卷定音”模式，学生也往往靠临时突击过关，达不到培养目标。因此需要对具有导向作用的课程考评方式进行改革。
我们采用了平时学习考核、实践能力考核和期末闭卷考核相结合的新模式，每个学生的考核成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分组成，分别占总成绩的20%、20%和 60%。平时成绩由课堂讨论、平时作业、小论文等组成，主要考查学生对本课综合系统知识的掌握和应用所学知识能力，引导和帮助学生阅读材料学和材料加工应用的中外文献，让学生养成平常积累知识的好习惯。实验考核注重考查学生的实际动手能力和解决实际问题的能力，锻炼实践能力和创新能力，使理论教学与实践教学融为一体。实验教学中开放实验室场地，要求学生现场预习，③确保动手机会。期末的闭卷考核时，试题的难易程度适当，试卷内容既突出了课程重点又兼顾了知识面的广度，有良好的区分度。采用这样多形式的考评方式，尽量避免 “死记硬背”和“突击过关”的现象，让学生真正成为学习的主体，不断提高自主学习的能动性。
4 结束语
随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现，《机械工程材料》教学的内容多且更新较快，老师需要不断地对该课程的教学内容、教学体系、教学手段和方法、考评模式等多方面进行改革和实践，以充分调动来自不同专业学生的学习积极性和主动性。在教学中我们深深体会到，应充分发挥学生的主体作用，培养学生的自学能力，将实效性教学的宗旨渗透到教和学的各个环节之中，不断提高教学质量，让学生能学懂、会应用，为学生学习后续专业课程和毕业后从事相关产品设计工作奠定坚实的基础。
注释
①孙继兵,丁贺伟,王清周,等.机械工程材料精品课程建设与教学改革的实践与思考.教学改革与实践,2010(1).
②贾继红,任莹.“工程材料及机械制造基礎”教学改革研究.科教文汇,2010(6).
③赵汉雨,王栋,李云东.《机械工程材料》实验教学改革研究.科技创新导报,2010(3).
关键词 机械工程材料 教学方法 考评体系
中图分类号：G642文献标识码：A
A Brief Talk on Effective Teaching Method of
"Mechanical Engineering" Course
XU Yuqiong, LI Li
(College of Mechanical and Material Engineering, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002)
AbstractThe shortages of prevention method combining the teaching practice are indicated. In connection with the character, content and peculiarities of mechanical engineering course, suggestions on effective teaching method and reformation about evaluation are put forward to enhancing teaching affection, which can meet the challenge of modern engineering education.
Key wordsmechanical engineering; teaching method; evaluation system
近年來，随着高等教育改革的深入，教育部对各普通高校的学科（专业）进行了大幅度调整，学科（专业）内容也作了相应的变化，最集中地表现在专业口径进一步拓宽，更加重视与强调创新能力的培养和各学科之间的融合。①由于材料科学的迅速发展，《机械工程材料》课程设置方面先后增加了高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料、表面技术等相关基础知识。与此同时，高等教育改革强调基础知识、方法和技能的认知和培养，在一定程度上淡化专业，对该课程的课程建设和教学改革，内容设置与教学模式、规划等方面的研究与改革势在必行。
本课程的教学目的是使学生了解材料的化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律，从而了解材料强化的各种手段及其基本原理，掌握正确选择材料和合理使用的基本原则、方法和知识，为机械类和近机械类各专业和学科打好必要的专业技术理论基础，培养创新能力和综合工程素质。因此，教学的实效性很强，学生既要掌握基本理论，又要能在工程实践中结合所学加以应用，这就对教与学都提出了较高的要求。
1 本课程在教学中存在的问题
1.1 基本概念多
机械工程材料中涉及到众多基本概念，名词和术语较多，概念往往较抽象，很难单纯用语言表达清楚，学生理解和记忆时由于没有感性认识，而导致教学效果不理想。
1.2 内容涉及广
本课程的教学内容围绕材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系这根主线展开，但常用的机械工程材料种类繁多，应用面很广，使学生难以把握要点，学习起来容易混淆。
1.3 重点难把握
在近年的课程改革中，本课程学时数有所减少。为了完成教学工作，教学进度较快，教中重点较难把握，极易出现教学重点不突出的情况。
2 实效性教学方法
作者在教学过程中做了积极的探索和尝试，以提高教学的实效性为目的，采用多种方法和手段，将基本概念生动化，抽象内容具体化，取得了一定的成效。
2.1 用历史激发学生学习兴趣
精彩地引入人类社会材料发展的历史，激发学生学习的动力，为教学打下良好的基础。我们结合湖北本地特色，讲解了越王勾践剑及黄石铜矿的历史，让学生有亲切感。我们追根溯源，讲授从春秋战国时期我国开始大量使用铁器，到明朝科学家宋应星在《天工开物》一书中记载的古代渗碳热处理等工艺，说明我国在金属材料及热处理方面就已经有了较高的成就。并介绍新中国成立后，我国钢铁行业的发展历史，特别是湖北本地的武汉钢铁公司的历史，既让学生了解的我国国力，又激励学生学习材料学的热情，并对金属材料的应用有了一些基本认识。
2.2 改进教学内容的直观性
2.2.1 多媒体教学
我们极大程度地利用多媒体技术，缩短教师板书的时间，让教学内容生动化、立体化，给学生留下深刻的印象。对那些学生难以理解、老师又难以讲解的抽象内容，比如晶体结构、晶体缺陷、合金结晶过程、相图分析、材料变形等，制作了FLASH和视频资料，形象地演示出复杂的变化过程。运用多媒体讲解时，音画结合，活跃了课堂气氛，调动了学生的学习热情。教师利用外出学习和参观考察的机会，注重收集一些企业在材料加工及热处理工艺方面的真实图像资料，使相关课程内容具有较强的真实感，便于学生记忆和掌握。
2.2.2 实例教学
为了贯彻教学内容主线，培养学生实际应用的能力，我们对部分章节实施了实例教学。我们以比较典型的减速器为例，针对减速器中箱体、轴、齿轮、滚动轴承、键、螺栓、销等不同零件的不同工况条件和使用性能要求，并进行合理的选材，正确安排其热处理工艺。利用学生进行过金工实习的基础，介绍金结加工厂的实例资料，讲解选材、加工、成型的一系列过程，并将相应的最终产品制作成展示台，说明相应的材料性能。我们还利用现有的实验室条件，让学生主动学会材料性能测试的一般方法。
2.2.3 实物教学
“百闻不如一见”，实物教学立足于生活中的常用工程材料，使生活与教材融为一体，在具体的实物分析和演示中阐明理论。我们将司母戊鼎的微缩模型带入课堂，讲解表铜器的用材。当讲解工业钢料时，我们尽量准备相应的实物零件（如锯条、刀头、滚动轴承、滑动轴、铸铁块等）；当讲解高分子材料时，也将日常用品（薄膜、杯、塑胶等）实物加以展示。通过亲眼目睹，很容易区分不同材料的使用性能和适应的工况条件，且记忆深刻。
2.3 优化教学方法
教学是教和学的辩证统一，教学方法的优化包括教的方法和学的方法，二者相互联系，实现互动式教学。②针对该课程的特点，主要采用了以下教学方法：
2.3.1 导学法
在学习之前，我们诱导学生培养出适合自己的学习方法和可持续发展的学习能力。在讲授过程中，以学生为主体，通过导学问题设置及教学内容的转换，引导学生积极思考，与学生一起探讨选材和提高材料性能等方面的办法。针对工业用钢的实际应用，组织学生对钢材料的性能进行讨论，提出各自不同的观点和见解，加深理解，激发学生的创新性思维。课后，我们适当留下一些悬念，让学生自主查阅相关资料找到答案，在掌握知识扩大视野的同时，培养学生的自学能力。
2.3.2 比较法
我们运用比较法把课程中的概念、材料种类、处理工艺、性能等不易区分的内容联系起来，通过比较进行讲解。如帮助学生把匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图对比起来学习和记忆。铁碳合金中的特征点、特征线、基本相、组织组成物等，也通过比较其成份、组织形态和性能来区分理解。热处理中的“四火”用表格形式进行比较，一目了然，便于学生记忆掌握。对于繁多的钢材种类、牌号等，则用对比表加上实物的形式进行讲解。
2.3.3 理论联系实际法
通过理论联系实际，把知识直观化和简单化，能让学生直接感受到所学知识的必要性和重要性，既提高了学生的学习兴趣和动力，也大大增强了教学的实效性。如在讲解金属材料的种类和应用时，可紧密联系学生接触到的自行车的各个零部件和学生们金工实习时所使用的普通车床上典型的各零部件；在讲解高分子材料和复合材料时，可联系学生们比较感兴趣的生活用品、运动器材、军事武器装备领域的新材料等，以开阔学生的眼界。
3 改革课程的考评方式
能否顺利通过所学课程考核是学生们比较关心的问题。传统的考评方式大多采用课程结束后单一的“一卷定音”模式，学生也往往靠临时突击过关，达不到培养目标。因此需要对具有导向作用的课程考评方式进行改革。
我们采用了平时学习考核、实践能力考核和期末闭卷考核相结合的新模式，每个学生的考核成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分组成，分别占总成绩的20%、20%和 60%。平时成绩由课堂讨论、平时作业、小论文等组成，主要考查学生对本课综合系统知识的掌握和应用所学知识能力，引导和帮助学生阅读材料学和材料加工应用的中外文献，让学生养成平常积累知识的好习惯。实验考核注重考查学生的实际动手能力和解决实际问题的能力，锻炼实践能力和创新能力，使理论教学与实践教学融为一体。实验教学中开放实验室场地，要求学生现场预习，③确保动手机会。期末的闭卷考核时，试题的难易程度适当，试卷内容既突出了课程重点又兼顾了知识面的广度，有良好的区分度。采用这样多形式的考评方式，尽量避免 “死记硬背”和“突击过关”的现象，让学生真正成为学习的主体，不断提高自主学习的能动性。
4 结束语
随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现，《机械工程材料》教学的内容多且更新较快，老师需要不断地对该课程的教学内容、教学体系、教学手段和方法、考评模式等多方面进行改革和实践，以充分调动来自不同专业学生的学习积极性和主动性。在教学中我们深深体会到，应充分发挥学生的主体作用，培养学生的自学能力，将实效性教学的宗旨渗透到教和学的各个环节之中，不断提高教学质量，让学生能学懂、会应用，为学生学习后续专业课程和毕业后从事相关产品设计工作奠定坚实的基础。
注释
①孙继兵,丁贺伟,王清周,等.机械工程材料精品课程建设与教学改革的实践与思考.教学改革与实践,2010(1).
②贾继红,任莹.“工程材料及机械制造基礎”教学改革研究.科教文汇,2010(6).
③赵汉雨,王栋,李云东.《机械工程材料》实验教学改革研究.科技创新导报,2010(3).