（上海理工大学 机械工程学院，上海 200093 ）
摘要：工机械工程材料是高等院校机械类和近机类专业本科生必修的一门重要专业基础课。本文针对机械工程材料的课程特点，结合实际教学中的实践体会，提出采用启发式、多媒体动画、师生互动等多种教学手段相结合的教学方法，在激发学生的学习兴趣和主动性方面，达到非常好的教学效果，从而提高机械工程材料课程的教学质量。
关键词：工程材料；启发式；多媒体动画；教学方法
机械工程材料是高等院校机械类和近机类专业本科生必修的一门重要专业基础课，具有涉及面广，理论性和实践性强等特点，但是由于教授的学时少，学生缺乏实际生产知识和感性认识，给学习带来一定困难。作为机械制造技术人员，经常会遇到材料的选用及热处理问题，在生产中，如果选材不当，或者零件的热处理工艺选的不合理，零件将不满足使用要求，且影响机器使用寿命，造成很大的经济损失。因此，如何在有限的课堂时间内，使学生较好的掌握、理解该课程，作者根据同行的教学经验以及自己在教学实践中的体会，总结几种在课堂教学中行之有效的方法。
1 上好绪论课，激发学生的学习兴趣
绪论课是课程学习的第一课，主要向学生介绍本课程学习内容及目的。如果只是简单的说明本课程的内容与所需掌握重点、难点，由于学生没有一定的知识基础很难理解课程内容，也很难激发他们的学习兴趣。因此，精心准备一堂精彩的绪论课是及其重要的。
为了引起学生的好奇心，绪论课上应着重介绍材料及成形技术发展的历史及最新动态，并结合生活中接触过的材料进行举例，这样学生意识到材料不仅跟我们日常生活息息相关，而且高科技的发展也离不开材料科学的发展。如房屋上所用的窗框材料由古代的木材到后来的钢材，再到现在的铝合金。再如，越王勾践剑，已经历两千多年，仍然锋利无比，它的生产过程到现在还是迷，其生产所涉及材料、成分、防锈处理、铸造等专业知识，从而让学生对本课程产生浓厚的兴趣。而日常生活中，人们穿的衣服如聚酯纤维、人造棉、人造丝等，医学上的人造骨头、假牙、假肢等，这些都离不开材料的发展。通过展现材料的包罗万象及其所包含的材料学，学生对这门课程的学习兴趣被极大的激发出来。
2 采用启发式教学，调动学生学习的主动性
在上课时若由教师一味的讲授知识点，学生会感觉枯燥乏味，不利于对重点与难点的把握。因此在课堂教学时要引导学生独立思考、提问，活跃学生的思维，调动学生的学习主动性和积极性。比如在讲到常用的刃具钢时，可以先抛出问题让学生思考，金工实习时所用的切割工具锯条和锉刀是什么材料？为什么材料这种材料？引发学生思考，接着给出答案，锯条的材料是碳素工具钢T10，锉刀的材料是碳素工具钢T12，这是根据工具不受冲击、高硬度、高耐磨性且成本低等使用条件进行选材的。再比如轴承是常见的零件，采用的材料是滚动轴承钢GCr15，上课时，先引导学生回答轴承在使用中需满足什么性能，然后从GCr15材料的组成成分、性能上介绍为什么这种材料？接着再介绍滚动轴承钢的热处理方法。这样学生的思维活跃，在轻松的气氛中掌握了枯燥的内容。因此，如果教师在上课之前，预先设计好这些启发式的问题，将会达到事半功倍的效果。
3采用多媒体动画教学，提高学生认知和理解能力
使用多媒体课件辅助教学是一种较为理想的现代化教学手段，在传授知识的同时，更增添趣味性和生动性，调动学生的学习积极性。在工程材料中，采用传统的教学方法很难描述清楚一些微观、动态的变化过程及状态，此时采用动画进行动态演示，可以形象生动地描述变化形态，效果直观、生动，学生容易记忆，容易理解。如纯金属的结晶过程比较抽象，结晶开始时，液体中某些部位的原子先后按一定的晶格类型排列成微小的、并能稳定存在的结晶核心即晶核，同时向着不同的位向按照枝晶方式长大；当成长的枝晶与相邻的枝晶互相接触时，晶体将向未凝固的部位生长，直到枝晶间的金属液体全部结晶为止。这个结晶过程，学生在短时间内难以理解，通过动画演示，可形象生动的展示结晶的变化过程，结合教师讲解，学生容易理解记忆。
4 内容比较法
机械工程材料课程概念多，知识广，涉及到的材料种类也很多。因此，在讲授课程的过程中，应注重对知识的梳理，及时归纳总结，相近的或相反的知识点放在一起对比学习。如铁碳合金中的基本相铁素体、奥氏体、渗碳体等，可通过比较它们的成份、组织形态和性能来区分理解。
再如，材料的热处理中，正火、退火、回火、淬火这四个热处理方法，同学经常分不清，也不会使用，在上过的过程中，可以把这四种热处理方法使用的必要性（为什么要采用这种热处理方法）、详细工艺过程（怎么样进行热处理）、性能特点和相变情况（热处理的结果）以及具体应用列到一张表格中，进行对比记忆。
5精选习题，举一反三
实践表明，即使课堂上教师把基本概念与理论讲的清楚、透彻，学生在上课时都能听明白，但做作业时，经常感到无从下手，这主要由于在学习中，学生并没有真的理解所学知识点，另外，机械工程材料中的一些习题非常接近工程实际，无法直接套用课堂上的知识点。因此，在讲完一些重要的基本概念、理论和方法后，必须精选一定数量的典型习题，进行讲评，让学生学会机械工程材料特有的解题方法与技巧。
6 结束语
总的来说，“教学有法，但无定法”。机械工程材料这门课程对于机械类及近机类大学生来讲，不但贯穿整个在校学习生涯，而且影响学生今后的工作。 在教学实践中，宜采用灵活多变的教学方法和手段，激发学生的学习积极性和学习热情，必能取得令人满意的教学效果。
参考文献
雷声，吴跃波，《工程材料与成形技术基础》课程教学改革初探，合肥师范学院学报，2010（3），p61-63.
谢永智，《机械工程材料》教学方法探析，装备制造技术，2011（2），p187-189.
论文作者:倪卫华
论文发表刊物:《科技中国》2016年9期
论文发表时间:2016/12/9
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