關(guān)于機(jī)械專業(yè)《工程材料》教材建設(shè)的探討

【摘 要】根據(jù)多年工程材料課程的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國工程材料教材的現(xiàn)狀， 提出我校機(jī)械專業(yè)教材建設(shè)的改革建議，優(yōu)化教材結(jié)構(gòu)；教材形式應(yīng)多元化；教材內(nèi)容方面應(yīng)注重學(xué)用結(jié)合，重視綜合性與應(yīng)用性。

【關(guān)鍵詞】工程材料；機(jī)械專業(yè)；教材建設(shè)

《工程材料》是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，它主要講述機(jī)械制造所用材料的基本知識(shí)。它既是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域的入門課程，又是使學(xué)生掌握基本原理的理論課程，也是綜合培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生自學(xué)能力、獨(dú)立分析能力的課程。課程內(nèi)容豐富，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，涉及的知識(shí)面非常廣，信息量大[1]。隨著材料科學(xué)與材料工程技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)專業(yè)計(jì)劃的不斷修改，該課程學(xué)時(shí)數(shù)大大減少，在總學(xué)時(shí)越來越少，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的新材料、新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)的情況下，工程材料課程改革是擺在我們面前的一個(gè)重要課題。而課程的改革首先涉及到教材的改革，必然面臨以下幾個(gè)問題：（1）怎樣解決學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾，學(xué)科內(nèi)容的更新、改造如何進(jìn)行；（2）怎樣處理好基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和較高層次概念之間的關(guān)系；（3）怎樣體現(xiàn)素質(zhì)和能力教育，通過適量的學(xué)習(xí)，達(dá)到提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

目前，機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的《工程材料》課程是與眾多專業(yè)課有著密切聯(lián)系的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，如《金屬工藝學(xué)》、《材料成型基礎(chǔ)》等。然而，目前使用的《工程材料》教材理論性較強(qiáng)，內(nèi)容繁雜、抽象和枯燥。不同版本教材基本延續(xù)傳統(tǒng)教學(xué)模式和內(nèi)容，在內(nèi)容上追求的大而全，重點(diǎn)相對(duì)不突出。因此，教材內(nèi)容的選擇與教學(xué)大綱的制定要充分體現(xiàn)高等技術(shù)師范教育的層次規(guī)格和教學(xué)特點(diǎn)，以專業(yè)群體對(duì)綜合能力的要求為依據(jù)來決定課程內(nèi)容的取舍，理論部分的內(nèi)容力求與今后工作中的實(shí)用性相結(jié)合，適當(dāng)?shù)滩闹羞^于深?yuàn)W的理論，簡化繁雜的公式推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)其實(shí)用性、加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際能力的培養(yǎng)[2]。

1 改革工程材料教材內(nèi)容，加強(qiáng)綜合性與應(yīng)用性

多年的教學(xué)實(shí)踐和我國機(jī)械專業(yè)工程材料課程教材的現(xiàn)狀證明，傳統(tǒng)的《工程材料》教材內(nèi)容的組織與安排不能滿足選材、用材、正確選擇加工方法并制定加工路線的教學(xué)目的要求。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，陳舊的知識(shí)必將不斷被淘汰。編者要總結(jié)過去、著眼當(dāng)前、預(yù)測未來，要正確處理好繼承與更新的關(guān)系。要分析研究教材的現(xiàn)有內(nèi)容和體系，講述工程材料的基本理論，主要介紹材料的結(jié)構(gòu)與性能以及材料組織與性能的控制，解決材料成分組織變化規(guī)律及性能之間的關(guān)系，在保證必需的基本概念與基本理論的基礎(chǔ)上， 重點(diǎn)簡化處理晶體學(xué)知識(shí) （如晶面、晶向指數(shù)、過多的位錯(cuò)理論）、相圖知識(shí)等。第三部分講述零件的失效、 強(qiáng)化、選材及用材知識(shí)。重點(diǎn)從機(jī)械設(shè)計(jì)與制造角度出發(fā)，介紹零件在不同的服役條件下的失效方式及其對(duì)性能的要求，確定零件抵抗失效的性能指標(biāo)，結(jié)合常用材料基本特性，進(jìn)而合理地選擇材料、使用材料。改革后的教學(xué)內(nèi)容在適度保證了材料學(xué)科理論性與系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上， 突出加強(qiáng)了運(yùn)用材料知識(shí)解決設(shè)計(jì)與制造過程中的相關(guān)問題[3]。

教材的基本內(nèi)容應(yīng)該是全國大多數(shù)院校、學(xué)生在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)能真正掌握的。這里要正確處理數(shù)量和質(zhì)量的關(guān)系。精選內(nèi)容也是要少而精。往往不是教師教得愈多， 學(xué)生也掌握得愈多。由于學(xué)時(shí)有限，學(xué)得過多往往會(huì)消化不良，甚至連最基本的東西也沒能掌握。教材編者應(yīng)在精選內(nèi)容上把好關(guān)。一本教材不能面面俱到， 而應(yīng)當(dāng)削枝強(qiáng)干，詳略得當(dāng)?？捎锌蔁o的次要內(nèi)容和枝節(jié)問題，一律刪去，盡量讓學(xué)生學(xué)起來線索清楚。為體現(xiàn)教材內(nèi)容的先進(jìn)性，就必須充分重視新材料、新技術(shù)、新工藝的引入。

2 優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)體系

《工程材料》課程內(nèi)容豐富， 理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)， 涉及的知識(shí)面非常廣，信息量大。此外，課程內(nèi)容龐雜，概念、名詞術(shù)語繁多，且內(nèi)容分散，系統(tǒng)性不強(qiáng)。加上學(xué)生從中學(xué)到大學(xué)已習(xí)慣于基礎(chǔ)課的模式，對(duì)于《工程材料》中那些接近工程實(shí)際的問題較為生疏，結(jié)果學(xué)生普遍感到難以理解，主次難分，枯燥乏味，難以聯(lián)系實(shí)際。皮亞杰說“教師不應(yīng)企圖將知識(shí)塞給學(xué)生，而應(yīng)找到能刺激學(xué)生、引起學(xué)生興趣的材料，然后讓學(xué)生自己去解決問題。”筆者認(rèn)為，要想提高本科生學(xué)習(xí)本門課程的興趣，導(dǎo)入案例式教學(xué)是非常應(yīng)該采用的。所謂案例式教學(xué)，就是將日常生活中的和材料有關(guān)的現(xiàn)象或工程實(shí)踐中的實(shí)例與工程材料學(xué)課程里抽象的概念對(duì)應(yīng)起來。如在工業(yè)用鋼選擇及舉例的內(nèi)容中，零件的種類和復(fù)雜程度選擇了各類機(jī)械中最具代表性的復(fù)雜件，如減速箱體、 機(jī)床床身、 發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體等，以此強(qiáng)調(diào)工程背景，并正確處理質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本之間的關(guān)系，其目的是在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。通過這樣的實(shí)例教學(xué)，就會(huì)使學(xué)生很容易建立起塑性變形工藝和熱處理工藝與組織、性能間的關(guān)系，并激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，在主要章節(jié)后，均有類型豐富的綜合性課后作業(yè)題。

3 總結(jié)

《工程材料》是機(jī)械類專業(yè)的比較重要的基礎(chǔ)課程之一，教學(xué)內(nèi)容的組織應(yīng)緊緊圍繞專業(yè)需求，內(nèi)容的選擇既要有代表性又應(yīng)結(jié)合當(dāng)前工程材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，體現(xiàn)出明顯的專業(yè)針對(duì)性，同時(shí)研究相應(yīng)的教學(xué)方法，以便學(xué)生快速準(zhǔn)確的掌握相關(guān)知識(shí)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡海霞.關(guān)于《工程材料》課程教學(xué)的體會(huì)[J].科技信息，2012：707.

[2]雷衛(wèi)寧，李仁興，改革《工程材料》課程教學(xué)提高學(xué)生綜合分析能力[J].江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，10（4）：78-83.

[3]葉宏，李暉，鄭章耕.《工程材料》課程建設(shè)與改革的探討[J].重慶工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，19（4）：97-98，204，8.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]