“材料硬度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革研究

陳輝 王長(zhǎng)征 趙性川 張昭 郝雪卉

摘 要：“材料硬度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力的重要途徑，針對(duì)“材料硬度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，提出以學(xué)生為中心，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法，合理分組，注重學(xué)生的自主設(shè)計(jì)性、參與性和綜合性，構(gòu)建課堂演示與實(shí)踐環(huán)節(jié)協(xié)同模式，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：材料硬度;教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4;TB302

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

材料類(lèi)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，“材料硬度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)具有明顯的基礎(chǔ)性、通用性、典型性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)作風(fēng)及創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法、技能和設(shè)計(jì)思想起著重要作用。該實(shí)驗(yàn)課程涉及面廣（包括金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料及高分子材料等常見(jiàn)材料硬度的測(cè)定），接觸各類(lèi)材料硬度測(cè)試儀器（顯微硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、邵氏硬度計(jì)等）的機(jī)會(huì)較多，能很好地為后續(xù)課程的知識(shí)擴(kuò)展打好基礎(chǔ)，是其他課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)所無(wú)法替代的。當(dāng)前，我國(guó)多數(shù)高校對(duì)于“材料硬度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)還相當(dāng)薄弱，僅僅將實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)作理論教學(xué)的附屬物，按部就班地依照理論課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，且多為演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容陳舊，使學(xué)生處于被動(dòng)或盲目學(xué)習(xí)的狀態(tài)，缺乏對(duì)學(xué)生綜合能力及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。因此，開(kāi)展材料硬度實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新思維，以及動(dòng)手能力和分析、解決問(wèn)題能力具有十分重要的作用，從而提升整體教學(xué)效果。

針對(duì)目前“材料硬度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題，以“優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教材與內(nèi)容—合理分組—增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)—課堂演示與實(shí)踐環(huán)節(jié)協(xié)同模式構(gòu)建”為改革主線，探索出一條與工程技術(shù)相適應(yīng)，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、技術(shù)過(guò)硬、富于創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)途徑，增強(qiáng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力和成就感。具體措施如下。

一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教材，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有出版“材料硬度實(shí)驗(yàn)”課程的教材或輔導(dǎo)書(shū)，指導(dǎo)學(xué)生所用的基本上為自編講義。結(jié)合各高校的專業(yè)發(fā)展方向和基本條件，組織有經(jīng)驗(yàn)的教師在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選題、設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的撰寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要加強(qiáng)基礎(chǔ)，緊跟前沿，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要體現(xiàn)以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和綜合分析能力，充分提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

二、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重

針對(duì)目前傳統(tǒng)的材料硬度實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，主要依附于理論教學(xué)，演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)多，學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，方法單一，難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求。材料硬度實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重學(xué)生的自主設(shè)計(jì)性、參與性和綜合性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和成就感，讓本專業(yè)學(xué)生學(xué)而不厭，真正感到學(xué)有所用。

三、合理分組，提高教學(xué)質(zhì)量

針對(duì)多數(shù)高校材料硬度測(cè)試儀器數(shù)量較少，很多學(xué)生無(wú)法同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的情況，根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和學(xué)時(shí)安排進(jìn)行合理分組。每組人數(shù)不能過(guò)多或過(guò)少，過(guò)多就會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生只能?chē)^實(shí)驗(yàn)，而無(wú)法真正參與實(shí)驗(yàn);過(guò)少則由于每個(gè)學(xué)生的知識(shí)面和能力不同，所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案及可行性不可能完全正確，且不利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神，還大大提高了實(shí)驗(yàn)成本。

四、課堂演示與實(shí)踐環(huán)節(jié)協(xié)同模式構(gòu)建

對(duì)材料硬度的感性認(rèn)識(shí)是學(xué)生理解和掌握其硬度本質(zhì)及應(yīng)用原理的前提。因此，在實(shí)踐環(huán)節(jié)前進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)，將不同材料硬度測(cè)試儀器及其應(yīng)用機(jī)理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、儀器結(jié)構(gòu)及工作原理以多媒體形式逼真地展現(xiàn)在學(xué)生面前，對(duì)于加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及過(guò)程的理解、科學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、發(fā)揮其創(chuàng)造性和能動(dòng)性有不可替代的作用（如將顯微硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)、邵氏硬度計(jì)等的儀器構(gòu)造，應(yīng)用領(lǐng)域，測(cè)試原理及結(jié)果計(jì)算等以視頻或幻燈片的形式演示給學(xué)生）。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生還可通過(guò)多媒體回顧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過(guò)程，加深理解和掌握。

參考文獻(xiàn)：

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