金属材料课件十篇

金属材料课件篇1

“电厂金属材料学”与火力发电厂生产实际紧密结合的专业课程，是热能与动力工程专业的一门必修专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握金属材料学的基础理论和锅炉、汽轮机以及相关辅机，比如泵、风机、加热器、除氧器、凝汽器等设备常用的金属材料及热处理方法等方面的知识；掌握解决工程实际问题的技能；为学生从事电力行业相关的设计、安装、检修工作奠定基础[1]。

根据我国“十五”规划教材对工程类应用型本科院校教材的要求，该课程针对热能与动力工程专业学生的教学课时已经缩短到32学时。鉴于本课程授课内容多、学时少、学生学习难度大、综合性强的特点，本文分析该课程的教学难点，希望对提高该课程的授课效果有所裨益。

一、教学体系构建与难点分析

首先精选教学内容，这就要求授课教师结合教学大纲要求，一方面照顾知识面的广度，另一方面要注重基本概念和基本原理的深度。该课程内容以大容量、高参数机组，主要以600MW及以上的火力发电厂主力机组主要设备的金属材料为主，兼顾300MW的火力发电厂主力机组主要设备的金属材料。授课时尽可能反映国内外电厂金属材料的先进的科学技术、新成果。

该课程涉及以前所学的各门专业课程较多，如“工程制图”、“机械设计基础”、“工程力学”、“工程热力学”、“金属工艺学”等。在讲授时帮助学生复习和回忆已学专业知识，比如“碳钢拉伸试验”这部分内容时，与“工程力学”课程内容基本相同，不必再次讲授，可以减少相关课时。在讲授“金属的晶体结构与结晶” 内容时，有的部分内容在高中曾经学习过，也不必再次讲授，可以减少相关课时。还比如教师在讲解“模具钢、切屑用钢”的教学内容时，由于热能动力专业的学生将来不可能从事金属切削加工、模具制造方面的工作，教师可以酌情相应缩减教学时间。

二、知识点的联系与巩固

对于热能动力专业学生学习“金属材料学”来讲，既不是材料专业学生学习“金属材料学”，也不是机械专业学生学习“金属材料学”，那么，摸索出一套培养适合热能动力专业学生学习“金属材料学”的方法，那就更为重要的。对于热能动力专业学生学习“金属材料学”来讲，不能过于专业学习金属材料理论，热能动力专业学生更多关注热力系统的热力计算，对于热力系统管道的金属材料的选定不熟悉。针对这种情况，在学习“金属材料学”时，哪些内容，热能动力专业学生可以作为一般了解，哪些内容，热能动力专业学生作为重点掌握，必须给学生明确交代。

“电厂金属材料”课程并不难学，没有多少计算题，计算题也没有积分和求导。“电厂金属材料”课程只有一个定律，即杠杆定律。但是“电厂金属材料”课程理论性强，规定条文多，需要记忆的概念多，有时一个概念套着另一个概念。相当于英语语法中的一个从句套着另一个从句。比如奥氏体的定义：碳原子溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。什么是固溶体，什么是间隙固溶体，什么是γ-Fe，在多少度形成γ-Fe，各个知识点串联起来，从而达到融会贯通，使学生加深理解和记忆。

教师在讲授“电厂金属材料学”开始时，为了提高学生的学习兴趣和爱好，搜集一些古代铸造金属的精美照片，比如司母戊鼎、四羊方尊、马踏飞燕、长信宫灯等部级青铜器出土文物，从一方面反映，我国的冶炼技术历史久远，冶炼技术水平精湛，从另一个方面反映我国悠久历史和灿烂的文化。

为了提高学生的学习兴趣和爱好，教师可以提出与金属相关的中国成语，学生加以补充。比如：金戈铁马、枕戈待旦、刀枪入库，马放南山、趁热打铁、点石成金、打铁还需自身硬、百炼成钢、铁打的营盘流水的兵，浪子回头金不换等成语。

为了提高学生的学习兴趣和爱好，教师可以向学生提出一些问题，比如：我们在日常生活和学习中，哪些用到铸铁材料、哪些材料是碳钢制造的。

“电厂金属材料学”课程有头重脚轻的感觉。比如“铁碳合金相图”内容非常重要，是金属材料学的重要基础理论，由于理论理解难度大，学生学习感觉有些吃力，教师需要增加课时。本课程围绕“铁碳合金相图”进行，所以要求学生必须掌握铁碳合金相图，必须徒手绘画，掌握各点、线和相区的物理意义。

教师讲解“电厂金属材料学”课程时，为了达到学生容易理解的目的，多媒体要配以火电厂锅炉本体及辅机、汽轮机本体及辅机、泵与风机等图片，便于学生理解和掌握[2]。如图1华能上海石洞口第二电厂的超临界压力600MW汽轮机组图片，图2超临界压力600MW汽轮机叶轮图片，图3超临界压力600MW锅炉屏式过热器图片。学生在学习过程中为“锅炉原理”、“汽轮机原理”奠定基础。

教师在讲授“铸铁”内容时，介绍制作阀门的材料不仅有钢制阀件、还有灰口铸铁阀件、可锻铸铁阀件、球墨铸铁阀件、铜合金等阀件。“铸铁锅炉”，额定出口热水温度低于120℃，且额定出水压力不超过0.7MPa，锅炉可以用不低于HT150灰口铸铁制造。“铸铁式省煤器”用于非沸腾式锅炉，适合中小型锅炉。

还可以介绍“城镇供热管网设计规范”CJJ34的相关内容。比如“室外采暖计算温度低于-10℃地区露天敷设的热水管道设备附件均不得采用灰铸铁制品；室外采暖计算温度低于-30℃地区露天敷设的热水管道，应采用钢制阀门及附件，蒸汽管道在任何条件下均应采用钢制阀门及附件。”

在讲授“不锈钢”的章节内容时，介绍高纯气体管道选材的有关规定，比如：“气体纯度大于或等于99.999%，露点低于-70℃，应采用内壁电抛光低碳不锈钢管EP。阀门应选用同等级的隔膜阀或波纹管阀。”“气体纯度大于99.99%、小于99.999%，露点低于-60℃，应采用BA管或EP管。阀门宜采用波纹管阀。”还可以介绍医用气体管道选材的有关规定，“医用气体的管材均应采用无缝铜管或无缝不锈钢管。其中无缝不锈钢管的材质性能不应低于0Cr18Ni9奥氏体。”“医用气体阀门应使用铜或不锈钢材质的等径阀门。”“无缝不锈钢管、管材和医用气体低压软管洁净度应达到内表面碳的残留量不超过20mg/m2。”

“金属材料学”与“金属工艺学”密不可分。一般地，热能动力工程专业没有设置“金属工艺学”课程，那么需要补充一些“金属工艺学”课程相关的知识，比如什么叫拉制管和挤制管，管材、线材、棒料等金属形式等。还比如：纯铜及黄铜管材按照制造方法分拉制管、挤制管，纯铜管常用材料：T2、T3、T4、TUP，黄铜管常用材料：H62、H68、HPbs9-1。比如：无缝钢管、电焊钢管，常用的直缝电焊钢管：一般用Q215、Q235、Q255普通碳素钢和08、10、15、20优质碳素钢制造，通常用于工作压力不超过1.6 MPa，介质最高温度不超过200℃凝结水管道中。

在讲授“轴承合金”内容时，联系相关汽轮机运行常见故障，比如：若汽轮机转子轴向推力过大或供油中断，有可能造成推力轴承巴氏和金熔化，使转子产生较大轴向位移，造成汽轮机的严重事故。比如，讲到“锡基轴承合金”时，锡基轴承合金含锡量为83%，锡材料比较软，适合于做轴承合金的材料，同时介绍云南个旧是中国最大锡矿产地等。

在讲授“汽轮机用钢”内容时，提高汽轮机单机最大功率的措施之一是采用高强度、低密度的材料，比如，钛基合金的密度只有不锈钢的57%，超硬铅合金材料LC4，其密度仅为一般不锈钢材料的35%，而其屈服强度σ0.2=550MPa，使用这些材料均可使汽轮机末级叶片高度增加，从而增大极限功率。

在讲授“有色金属及其合金”内容时，铜合金可以作为阀门使用，但是输送氢气的管道选用不带铜和铜合金阀门，防止碱对管道的腐蚀。由于电阻率低的特点，铜及铜合金作为导体使用。管壁导热率λ[w/m℃]，钢管λ=45-50 w/m℃，黄铜管λ=81-116w/m℃，铝λ=236 w/m℃，纯铜λ=349-465w/m℃。一般采用铜管作为导热管，采用铝材作为翅片。

在讲解电厂金属材料后，教师有时间情况下，可以介绍电厂非金属材料，比如，避免金属管道的腐蚀和磨损，可以采用陶瓷材料。扩大热能动力学生知识面，以适应将来工作需要。

三、授课的几点体会

根据培养方案的要求，“电厂金属材料学”教学课时已经缩短到32学时，在这么短的时间内，学生不可能成为金属材料学方面专家，也不可能办到。那么，学习这门课程的最终目的就是，要求热能动力的学生达到自己学会“查工程师手册”，教会学生使用选择需要的金属材料的牌号的方法。受人之鱼不如受之以渔，适应将来的工作需要。

选用金属材料总原则，在满足工程实际使用要求的前提下，尽可能选择价格低的金属材料，尽可能选择常用的金属材料，性价比高的金属材料，哪些材料是常用的金属材料，便于采购的金属材料。比如火力发电厂冷却水水质是选择表面式双流程凝汽器管材的主要依据，可以供选用的管材主要有：普通黄铜管、锡黄铜管、白铜管、钛管、不锈钢管等。钛管虽然对氯化物、硫化物和氨具有较好的耐腐蚀性，抗冲击腐蚀的性能也较强，可以在受污染的海水中使用，但价格较贵。不锈钢管耐腐蚀性，抗冲击腐蚀的性能优于黄铜管，但价格较高，随着需求和产量的提高，价格可以降下来。由于表面式双流程凝汽器用量非常大，数量达到Ф18内径4500根，考虑满足使用要求的前提下，尽量选用价格较低，使用较广的金属材料，表面式双流程凝汽器选择4500根黄铜管。授课过程中，如何选用金属材料的牌号总原则这条主线，理论和实际相结合，理论应用到实践中去，贯穿课程的始终。

按照金属材料的使用范围和用途，确定钢件的类型和牌号，与选取传感器型号类似[3]。要求学会金属材料应用就可以，金属材料牌号多。根据工程上的需要选择金属材料和金属材料热处理方法。

近年来，我国新建、改建、扩建机组向大机组、大容量方向发展，这些机组均是超临界、超超临界的高参数。大量新技术、新材料、新工艺被广泛应用，由于我国的冶炼技术和工艺制造技术还比较落后，需要引进大量国外材料和工艺技术。教师在讲授“合金钢的分类”内容时，讲解我国合金钢的分类方法以外，还介绍国外的合金钢的牌号，比如美国、日本、德国、俄罗斯、法国常用的合金钢的牌号，与我国合金钢相应钢号对比。

随着全球科技的迅猛的发展，授课的内容也要与时俱进，如果还沿袭教材的内容按部就班的授课，那就落后与时代的发展了。在各个章节中尽量多地介绍前沿性研究方向，开阔学生眼界、拓展思路。比如向学生们介绍“金属学报”、“新金属材料”等杂志，国内外的前沿技术，新技术、新工艺等。

金属材料课件篇2

[关键词]金属材料焊接性 教学资源 建设

[作者简介]沈雁（1981- ），女，浙江杭州人，江苏海事职业技术学院船舶与港口工程系，讲师，硕士，研究方向为材料加工工程；谢荣（1963- ），男，江苏南京人，江苏海事职业技术学院船舶与港口工程系，副教授，硕士，研究方向为船舶动力工程。（江苏 南京 211170）

[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）18-0125-02

学生、教师和教材组成了教学过程的基本要素。为了达到这三个基本要素的最优化配置，应当高度重视教学资源的开发与利用。教学资源是形成教学要素及实施教学活动各种的总称，主要包括教学过程中各种硬件和软件①。目前，高校逐渐认识到教学资源的不足是制约高校进一步发展的重要因素。在教学资源的建设中最基础、最重要的内容就是课程教学资源。“金属材料焊接性”课程在以往的教学中，教师仅仅关注教学大纲和教材的选用，而忽略了课程教学资源，从而导致以往在该课程的教学中，以教室为中心，以书本为核心，学生仅仅被动接受知识，而无法参与实践操作，教学内容比较枯燥、学生学习兴趣不高，课程教学效果较差。长期以来，有限的教学资源约束了学生的主观能动性和创新能力，限制了学生实践能力的进一步提高。

为了满足社会发展的需求，我们作为培养焊接技术人才的高等职业院校，教学资源的开发和建设势在必行。课程教学资源的开发依据， 应当就社会需求、学生基础、课程特点这三方面综合考虑。应当针对课程要求，结合专业特点，进行社会调研和分析， 从而确定社会对学生知识、技能和素质等各方面的实际需求。如何更好地开发教学资源，使之更好地培养学生自主学习、求异创新、解决问题的实践能力？如何使教学资源的开发活动更加符合学生的实际情况，从而提高教学资源开发的有效性？为了解决上述疑问，我们走访了几个大型船舶制造企业，调查企业技术人员对“金属材料焊接性”课程设计的满意度和要求；同时我们也对本院焊接专业毕业生和在校生进行了相应的课程调研。

一、调查问卷的概况

2011年9月～2012年1月，本人对本院2009、2010、2011级的焊接技术专业的学生和本专业往届毕业生分别进行了调研，并走访了太平洋重工、金陵船厂、明德重工、南通熔盛等船厂。本次调研共发放调查问卷500份，其中有效回收470份问卷，回收的有效问卷中本院焊接技术专业的学生占43%，本专业往届毕业生占42%，企业单位占15%，有效问卷率达到94%。

本次调研的主要内容包括：（1）焊接技术专业在校生和往届毕业生对“金属材料焊接性”课程的满意度；（2）焊接技术专业学生对该课程教学资源的建议和看法；（3）船厂对焊接专业学生的综合能力要求，以及对该专业课程的要求。

二、调研结果与分析

1.本专业学生对“金属材料焊接性”课程的意见度情况。本项调查涉及两个问题：第一，针对本课程的教学效果，对本课程教学资源的满意度调查；第二，学生对课程教学资源的一些建议。此次调查显示，仅有40%的学生对本课程比较满意，其余55%感到不太满意，而有5%对课程的设置感到不满意。针对本课程教学资源的调研结果显示，只有30%觉得满意，而不太满意的占到60%，有10%对教学资源感到不满意。

从对本课程和教学资源的满意度情况调查来看，本专业学生对“金属材料焊接性”课程的接受情况一般，主要是课程教学过程中所采用的教学资源比较单一。有限的教学资源、枯燥的学习方式使得学生缺乏学习兴趣，而缺乏实践教学内容更是无法提高教学质量和教学效果。因此，为了提高教学资源开发的针对性和有效性，我们必须进行课程教学资源的开发、建设。

针对第二个问题，我们调查了本院焊接技术专业2009、2010级的学生，通过调查，学生希望在教学资源方面能开设实验项目，并能实现课程的网络化。因此，在教学资源建设中有必要开设相关的实验项目，并能通过系部网络管理平台建设教学资源库。其中网络管理平台的建设主要从两个方面着手：理论教学和实践教学，其内容主要包括：文字、图形、图像、多媒体教学课件等各种素材；实践教学主要涉及实验、实习和实训内容的设置。

2.就业单位对焊接技术专业毕业生的要求。此次调研针对毕业生主要就业的船舶企业，内容包括对毕业生的满意度、毕业生需具备的专业知识、实践能力等方面，并对“金属材料焊接性”课程的设置提出了几点建议。

调查显示，11家企业对我院焊接技术专业毕业生的满意度达到60%，不太满意有30%，不满意有10%。对焊接毕业生在专业技术和技能方面的满意度有60%，车间管理能力的满意度有20%，社会活动能力的满意度有15%，而创新能力的满意度只有5%。通过本次调查得出企业希望对焊接专业的学生进一步提高专业技能，加强社会活动能力等综合能力。通过对调研结果的分析，毕业生所在的就业单位一致认为，毕业生应具有过硬的专业知识、良好的团队精神、善于人际沟通、专业英语能力等综合能力。针对本院现有“金属材料焊接性”课程的设置和教学资源的实际情况，企业希望该课程应设置相应的实验项目，这样有利于促进理论知识与实践能力的有机结合，从而加强学生的主观能动性和创新意识。

三、思考与分析

我们经过此次调研，认识到学生和企业对“金属材料焊接性”课程的实际要求，对企业的要求和本专业学生都有了一次深入的了解。按照教育部2006年16号文件《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》，我院的质量方针和本专业的培养目标，根据本课程教学的特点和实际情况，为了进一步提高学生的专业技能和实践能力，有必要对现有本院“金属材料焊接性”课程的教学资源进行开发和建设。

1.理论教学资源。根据此次对焊接专业学生和相应造船企业的调研可以看出，学生和企业对“金属材料焊接性”课程的理论课程部分基本满意，他们都希望能增强理论知识在实践中的应用，并适度加深理论知识的讲解。本院“金属材料焊接性”课程主要以理论教学为主，缺乏实践教学内容，学生无法参与实践操作，课程的教学效果较差。枯燥、匮乏的教学资源束缚了学生的主动性和实践性。因此，为了激发学生的学习兴趣和自学能力，可以通过系部网站平台建设“金属材料焊接性”课程的教学资源库。教学资源库中的理论教学内容，应包括教学大纲、授课计划、课程标准、教案、多媒体课件、教学视频等内容，理论教学资源应以文字为基础，插入相应的图片、动画，增加教学视频，以超链接的方式，将网页组织成树状的多维网络系统。

2.实践教学资源。通过调查，“金属材料焊接性”课程的实践部分相对于理论课程的满意程度要低得多，表明该课程需要加强实践部分的内容。据教育部有关规定，理论与实践需有机结合，在工学结合下培养高职高专教育人才，对课程的设置、教学内容和教学方法等方面进行有效改革②。应当把校内学习与实际工作进行有机结合，针对毕业后的实际工作要求，加强学生的生产实习和实践。我院设有焊接实训基地，实训基地配备有交直流焊机、自动埋弧焊机、MIG/MAG弧焊机、氩弧焊机和CO2气体保护焊机、超声波探伤机和磁粉探伤仪等焊接设备，完全具备金属材料焊接性的实训教学条件。实践教学资源的开发和建设内容主要包括以下几个方面：（1）针对“金属材料焊接性”课程的内容，开设相应的焊接实验项目，如“低合金钢的焊接性”“典型焊接接头金相组织观察”“斜Y破口焊接裂纹实验”等；（2）编写相应的实验大纲和实验指导手册；（3）通过系部网络管理平台建设教学资源库。在管理平台中的实践教学内容应根据具体的专业培养目标，包含本课程相应的实验、实习、实训内容和优秀作品展示。

四、教学资源的建设

课程建设和改革是提高教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点。通过调研，根据学院的质量方针，以工学结合作为课程教学改革的切入点，开发和建设“金属材料焊接性”课程的教学资源，为学生自主学习提供良好的学习平台，为教师教学提供参考资料。

1.教学大纲的确定。教学大纲的组织是由课程负责人确定，每位教师必须按照设置的内容来授课，不可随意更改。课程的教学大纲应根据专业培养目标，并整合教研室每位授课教师的智慧，形成课程的知识点体系，并采用集体备课的方式，“金属材料焊接性”课程的授课计划进行统一制定，并根据教学大纲和授课计划确定每堂课的教学内容和目标、教学重点和难点、思考题和每章的实验项目等内容。最终由课程负责人将授课计划和根据授课计划所制定的教案、实验项目、课件、课后练习等内容添加到网络平台中，形成课程授课内容体系。

2.授课计划和教学内容的及时更新。随着系部专业课程的发展和建设，课程的课时和教学内容会产生变更，可见教学内容的有效性是有时效的。因此，在“金属材料焊接性”课程的系统建设中，应当实现数据库的动态管理，课程负责人登录后，可以对授课计划、教学大纲等内容进行更改，网络平台中的教学内容从而能够实现及时更新。

3.教学模块。教学模块主要是任课老师能够利用管理平台实现网络化教学。网络教学平台中仅有多媒体课件是不够的，还应有课程的知识点WORD文档、实验项目、思考题等。其中，实验项目应根据课程的知识点内容设置，具有教学针对性。

4.学生学习模块。学生学习模块可以实现“金属材料焊接性”课程的教学资源的共享。主要是学生能够利用网络平台，通过以下几方面对学习内容进行巩固和丰富：一是将学生学习从课堂延伸到课后，通过课后复习教师教学课件、知识点文档、实验项目，实现教学内容的巩固和加强；二是可以通过网络平台有选择性地学习课程的教学内容，加强专业知识和能力；三是可以提高学生的自主学习能力，加强学生的主观能动性。

因此，在“金属材料焊接性”的教学中，利用开发的网络教学资源，教师可以在教学中采用课堂教学、网络教学、现场理论讲述和实践操作相结合的教学模式，通过网络平台的教学资源可以使学生思路更开阔，也为教学活动和学生自主学习提供了一个良好的平台；通过设置实验项目突破了传统教学手段的局限性，突破了课堂教学的狭隘性，激发学生的学习兴趣，培养和提高学生的综合素质。通过增加“金属材料焊接性”课程的实验项目，开发出与生产实际紧密结合的实训教材；通过构建网络平台，实现教学资源的共享，有效提高了教学资源的利用率。

五、结束语

教学资源的开发和建设是一个非常复杂的、长期的系统工程，通过本次调研，使我们对“金属材料焊接性”课程的教学资源情况有了更深层次的认识，对我们进行课程教学资源的开发和建设有很大帮助。因此，为了建设和优化“金属材料焊接性”课程的教学资源，必须以学生为本，结合专业特点，以就业为导向，切合企业的实际需求，发挥学院的自身优势，最终推动我院焊接技术专业的进一步发展。

[注释]

金属材料课件篇3

为21世纪化工行业培养合格的金属材料工程专业人才，自2006年以来，沈阳化工大学金属材料工程专业对教学内容、课程设置、课程体系进行了统筹规划和整体安排。经过几年的改革和实践，建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系。一方面，课程设置与专业特色相契合，再结合沈阳化工大学的化工特色，针对化工单元设备的主要加工方法，如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题，对课程设置、课程体系统筹规划、整体安排，构建具有化工行业特色及金属材料工程专业特点、科学合理的新的课程教学体系。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。在课程教学中，结合金属材料工程专业的特色，不断进行教学内容与教学方法的改革。采用将教学内容与工程实际、工程法规、工程问题、典型产品相结合，尤其与化工生产和化工设备制造过程相结合的案例教学。典型课程如，金属塑性加工原理、焊接工艺与设备及腐蚀与防护等都是以化工单元设备生产过程为背景的案例教学方法，着力打造精品课程，形成部分专业课程特色教材，加强金属工程材料专业本科学生能力和素质的培养，对其他课程的教学起到了示范作用，推动了教学改革的深入进行，提高了教学质量。另一方面，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，实践内容贯穿培养过程的始终。首先，增加课程实验，尤其是综合性和设计性实验，然后开展灵活多样的实习实践，在原有的金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习的基础上，增加个性化实习。开放办学、校企合作，结合学生的兴趣爱好、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等，分别送学生到企业去学习实践。为方便学生到企业实习，我校先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、沈阳金杯广振汽车部件有限公司、沈阳来金汽车零部件有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业合作的实习基地。通过加强实习基地与相关企事业单位的共建和合作，利用其设施、设备等条件开展实践教学，同时也帮助学生了解金属材料及其相关材料的科技发展动态，以及相关前沿技术和行业需求，培养分析和解决生产中的实际问题、从事科学研究和实际工作的初步能力。

二、建立创新教育机制，培养学生创新能力

鼓励学生在教师指导下积极开展多样化的科技创新活动［5］。如参加指导教师的课题研究，申报并参加大学生创新创业训练计划项目，参加全国及辽宁省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国及辽宁省普通高等学校本科大学生机械创新设计大赛、全国大学生英语竞赛、全国大学生数学建模竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动，将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、社会实践、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。从2006年开始，我们以学校“6S”，即ST(科技训练)、SC(系列竞赛)、SP(社会实践)、SW(社会工作)、SL(系列讲座)、SA(特色活动)为指导，以“挑战杯”“机械设计竞赛”活动为契机，以课外教学环节为突破口，开展了多项大学生课外竞赛活动。近年来，金属材料工程专业参赛学生项目获机械创新设计大赛国家二等奖一项;“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;全国大学生英语竞赛二等奖、三等奖各一项;辽宁省级奖项几十项。通过创新竞赛的开展，活跃了创新教育的氛围，为金属材料工程专业学生的个性发展提供了平台，为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。此外，金属材料工程专业对学生实行实验室全天开放，先进的科研设备和仪器用于学生科研训练，促进了学生创新能力的提高。

三、结论

金属材料课件篇4

关键词：无机材料工学；教学改革；教学体系

材料是社会文明进步的一个重要标志，也是当今各个国家和地区发展基础工业与开发新技术、新行业的源泉和动力。“无机材料工学”课程是长沙理工大学材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业培养方案中的主干课程和专业必修课程，并在2006年获长沙理工大学重点课程立项。课题组成员从以下几方面对教学改革进行了探索与研究，取得了较好的教学效果。

一、构建先进的“树”式教学体系

“无机材料工学”课程以前是按“水泥工艺学”、“陶瓷工艺学”、“耐火材料工艺学”、“玻璃工艺学”来分篇进行教学的，这里的每种材料及制品都有组成及设计、原料、制备工艺，但又都有不同之处，分篇教学就有同一工序的原理重复讲述，教学效率低，学习内容有限，在培养计划规定的课时中一般只能学2篇。而2008年开出的“无机材料工学”课程打破传统的由“水泥工艺学”、“陶瓷工艺学”、“耐火材料工艺学”、“玻璃工艺学”等四大工艺学构成的彼此独立分散体系，建立了以“无机非金属材料的基本概念一材料工艺原理一材料物化性能为主干，合理渗透原、材料结构及物性的“树式”课程教学体系。力求教学内容的“精、全、新”；压缩重复性理论教学，加强实验环节，把实验课单独分离出来，注重了对学生动手能力的强化。以无机材料制备原理和工艺及其控制为主线有序有机结合与分离来组织教学内容。新体系的建立，既。提高了教学效率，也拓宽了专业口径。

二、优化课程教学内容

近几年无机非金属材料工程专业的毕业生大部分在中铁建设局、、路桥公司等单位就业，从事道路材料、陶瓷材料、无机一聚合物复合材料研究开发、工程应用和技术管理的占毕业生总数的80％以上。经过广泛调研和讨论，明确了专业方向定位于道路与建筑材料、陶瓷与装饰材料和无机／聚合物复合材料三个专业方向。根据这三个专业方向，我们确定“材料组成(还增加了胶凝材料)设计及制备、材料的性能控制及检测”为“无机材料工学”课程重点教学内容。同时注意本课程和每个专业方向内的课程群教学内容的整合，避免重复，提高学习效率。作为一所培养应用型专业技术人才的理工大学，材料学科与其他理工学科具有很强的渗透性和互为支撑的关系，从而使学生所学内容与就业后的应用结合得更紧密。学习的目的明确了，学生对学习该课程的积极性也就提高了。

在教学中还注意正确处理课程中知识和能力的关系、理论教学与实践教学之间的关系；融入本领域中最新的技术、方法和发展动向，并结合教师研究的科研项目和成果教学，拓宽了教学内容。

三、改革教学方法与手段

在传统教学的基础上，不断探索新的教学方法，充分调动学生学习的积极性与主动性。积极采用多样化的教学方法，主要有教师讲授、课堂研讨、实验及专业实习、课程设计及毕业设计(论文)等形式。

无机材料工学是将“水泥工艺学”、“陶瓷工艺学”、“耐火材料工艺学”、“玻璃工艺学”四大工艺学融合而成，教师将按照四种材料及制品共同的工艺流程来讲授，在原、燃料－材料组成设计与配料计算－配合料加工－材料热加工－冷却－制品及制品精加工每一个环节中，四种人造材料都各有差异，教师在讲授中将四者作比较，让学生对四种人造材料制造工艺的异同有更清晰的了解。在课堂上针对学生在学习过程中遇到的疑点、难点，积极组织学生当堂研讨，学生在互相讨论过程中消除疑问，更深刻地掌握所学课程。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。仅仅学习课本知识是远远不够的，为此开设实验课以及组织学生进行专业实习也是该课程学习中一个必不可少的部分。学生通过实验以及到工厂、企业的参观实习，提高动手能力，亲身体验材料制备的工艺流程，并处理相应的专业问题。

为了让学生们能够学以致用，新的06培养计划中本课程设置了无机材料工艺课程设计这一环节。学生在课程设计中将运用所学知识，根据不同的实际情况，选用设备、设计工艺流程，最终设计出符合要求的材料生产工艺。在课程设计过程中，学生将学会如何融合、应用所学知识并付诸实践，方便以后更好更快地走向社会、融入工作。

在学期最后的毕业设计及论文中，学生要对自己所学知识进行总结、深化，上升到一个新的层面。

在进行教学方法改革的同时，我们充分利用现代教学手段，积极开发计算机辅助教学课件，自行研究制作的“无机材料工学”、“绿色建材”多媒体教学辅助课件，分获湖南省高等学校第六、七届“大成杯”多媒体教育软件比赛三等奖。并将多媒体课件应用于在教学实践中，推进现代化教学手段的运用。

四、注重教材建设

根据无机非金属材料工艺学内在规律、内容与发展的要求，借鉴国内外高校的先进经验，结合本校无机材料专业的特点，打破传统的分别由《水泥工艺学》、《陶瓷工艺学》、《玻璃工艺学》、《耐火材料工艺学》四大工艺学构成的彼此独立的分散体系，构建了符合材料及无机非金属材料工艺学内在规律的、完整、有机的全新教材体系，建立了以“无机非金属材料的基本概念一材料工艺原理(原、燃料－材料组成设计与配料计算－配合料加工－材料热加工－冷却－制品及制品精加工)－材料物化性能为主干，合理渗透原、材料结构及物性的“树式”课程教学体系，而且以此体系编著并出版了《无机材料工艺学》教材。该教材符合无机非金属材料工艺学内在规律、内容与发展的要求。它首先建立无机非金属材料系统概念，然后按照无机非金属材料加工工艺顺序，构建了无机非金属材料工艺学清楚完整的知识结构。同时，重视新工艺、新技术的引进。《无机材料工艺学》教材在完整的工艺结构下，充分体现了重基础、宽口径、以提高学生综合素质为目标的指导思想，符合社会和科学技术发展对《无机材料工艺学》的要求。

金属材料课件篇5

关键词：视频公开课；大学课程；教学改革；金属工艺学

作者简介：叶四友（1974-），女，湖北黄冈人，湖北汽车工业学院材料科学与工程学院，讲师；范宏训（1964-），男，湖北荆州人，湖北汽车工业学院材料科学与工程学院，副教授。（湖北 十堰 442000）

基金项目：本文系湖北省教育科学“十二五”规划课题（课题编号：2011B057）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0140-02

“金属工艺学”课程是工程类专业学生的重要技术基础课，它具有实践性和应用性强的特点，它是工科院校学生大学阶段第一次工程实际训练，对于提高学生的全面素质，培养应用型高级技术人才，具有其他课程不可替代的作用。[1，2]本课程从2003年起一直是校精品课程，包括教学大纲、教学课件、整个教学内容的课堂教学视频录像、试题库等资料都是完整的。但现在授课对象都是“90后”，他们热衷于用手机上网，如何正确引导他们利用网络来进行大学课程的学习也是大学教师的任务之一。随着精品视频公开课的兴起[3，4]和湖北省高等学校精品课程资源共享平台的建设初见成效，研究如何把学生的兴趣爱好与教学工作结合起来，提升课堂教学质量成为主要课题。

一、研究方法

视频公开课指的是网络上的免费公共教学资源，经过收集可用于学生自学和辅助教师授课的“金属工艺学”视频公开课有以下这些网站。

1.优酷网（http：//）

在优酷网上关于机械制造基础比较完整的视频公开课有很多，网络上的评论都很高，第一个是由中国农业广播电视学校发行，由李德玉老师讲授的“金属工艺学”课程，它共有54讲，它以老师讲授和实际操作并重的方式来呈现的。在搜索时输入关键词“机械制造1绪论”、“机械制造54制造工艺过程”或只输入“机械制造1”，不要输入关键词“机械制造基础”。第二个是全国统编教材电教片“机械制造工艺基础”，它包括从热加工的“铸造”到冷加工的“典型零件的加工”共十三章内容，它是以实际操作为主的。第三个是由武汉理工大学张崧老师讲授的“金属工艺学”，武汉理工大学的“金属工艺学”是部级精品课程，它一共有42讲，它以老师讲述为主。在搜索时输入“武汉理工大学金属工艺学”，这三个视频的内容适合学生自学和刚讲授这门课的新教师参考。

2.精品课程网站

很多高校的“机械制造基础”（金属工艺学）课程是部级、省级或校级的精品课程。到目前为止，精品课程网站有本课程视频公开课的有哈尔滨理工大学徐国义老师、许小村老师和舒庆老师讲的相关部分的内容，南昌航空大学的郑海忠老师主讲的“铸造基本知识”，艾云龙老师主讲的“焊接”，陈庆军老师主讲的“焊接热影响区”，太原理工大学容幸福老师主讲的“手工电弧焊”，刘燕萍老师主讲的“钢的热处理”，郝兴明老师主讲的“砂型铸造”。精品课程网站提供的是主讲老师的课堂实际授课录像，这些视频可以用来作为教师教学的参考资料，从而提高课堂教学质量。另教师为了在课堂教学中做到深入浅出，只看机械制造基础（金属工艺学）方面的视频是远远不够的，因为本课程涉及的面很广，包括从材料、热加工工艺、机械加工工艺、新材料新技术和计算机技术在各种加工工艺中应用。所以教师还应涉猎相关讲座和专业课程的视频公开课资料，如国家精品课程资源网中的中国大学视频公开课南京理工大学陈光老师主讲的“材料与文明”、华中科技大学吴昌林老师主讲的“创新――思维・方法・实践”等。这部分的视频资料主要适合老师在备课时使用，也适用自学能力较强、有一定工程基础知识的学生自学。

二、利用视频公开课提升课堂教学质量的形式

1.直接用于课堂教学

金属材料课件篇6

关键词 钢结构课程设计 教学方法 教学改革

Abstract This paper is based on the specialty characteristics， combined with his own teaching experience， in the metal structure of the curriculum design teaching methods， summed up step by step， interactive and comprehensive assessment as one of the teaching methods， to cultivate students' innovation ability and practice ability， but also provide a reference for future curriculum design and teaching practice of other courses.

Keywords metal structure course design； teaching methods； teaching reform

课程设计是与高等教育培养方案中规定课程的配套实践环节，是学生运用前修的专业理论知识和基本技能，分析实际问题，开展自主项目设计的重要教学环节。不仅可以让学生巩固专业知识，为以后的深入学习和工作打下坚实的基础，而且还可以让学生学会熟练地使用资料和相关工具书、手册等，把所学的课本知识与实践结合起来，起到温故知新、相互促进的作用，能较全面地提高学生独立思考能力、实践创新能力、自学研究能力等。

金属结构设计这门课程已经在许多高校的机械类专业及相关专业开设。目前，我校在材料成型及控制专业开设了金属结构设计课程及相应的课程设计，结合本专业发展方向及我校在金属材料成型方面的特长，教学内容侧重于钢材的基本性能和构件强度、刚度及稳定性的计算方法等。本课程的讲授时间为40学时，课程设计时间为两周，命题以实用性很强的钢屋架和轻型门式刚架两种形式为主。教学目的是使学生在对材料成型专业知识有一定了解的基础上，能自主完成给定命题的设计过程，要求学生掌握金属结构设计的一般原理要求和设计方法。最后的考核标准是全面详实的计算书和施工图，以适用性、安全性、经济性、合理性作为设计作品目标。

1 金属结构课程设计中存在的问题

1.1 金属结构设计课程的内容繁杂

金属结构设计这门课程涉及的内容十分广泛，既要讲述金属结构的设计理论，又要介绍结构的构造措施，还要综合考虑结构体系选型、结构抗震以及钢筋混凝土等建筑工程相关知识。知识体系要求具有完备的理论分析，严谨的设计理念，还要与相关的规程紧密联系，按照规范要求严格计算。这就要求，讲授金属结构的教师必须具备扎实的力学基础、熟悉相关规程规范，还要有一定的土木工程建筑类相关专业知识的储备。否则，很难讲好课。

课程设置方面，存在教学内容多、学时少的矛盾。我们针对材料成型及控制专业的特点，在有限的40学时内，主要讲授金属结构的连接设计、轴心受力构件、受弯构件等金属材料中最常用的基本结构设计内容。教师在授课时，根据教学学时的分配，会选择性地结合专业特点讲授部分内容，而造成有些问题讲得不够深入，系统性不强，进而不能达到预期的教学效果，必然会影响课程设计的成果质量。

1.2 金属结构设计课程的章节联系不紧密

金属结构设计的课程内容虽然多，但每一章节之间的顺序联系不紧密，前后章节大多相对独立。例如：同样是连接计算，焊缝计算与螺栓计算的公式完全不同，杆和梁的规范规定完全不同，且公式繁多，适用条件复杂。学生具体应用时，首先要严格按照设计条件，再综合理解和分析问题，这无疑对学生的学习能力提出了较高的要求。这样，落实到课程设计环节时，有部分学生一旦概念不清，或把握不准，就很容易出现大量的计算问题。

1.3 金属结构设计课程的专业特色不鲜明

金属结构课程设计是金属结构设计的实践性教学环节。课程设计是建立在学生对专业知识有一定了解的基础上，指导教师根据专业特点或专业方向指定选题，引导学生自主完成给定命题的金属结构单体设计过程。整个课程设计的过程，是先修知识的综合应用，要求学生掌握金属结构设计的一般要求、设计过程和设计方法，尤其要具备较好的相关力学知识。因此，大部分的课程设计采用通用化的命题，缺乏鲜明的专业特色，这为学生提交最终的学习成果带来了一些难度。

在讲解专业理论时，教师如果不了解学生对应有知识的掌握程度，只按照通用授课方式讲解，必定难以针对课程设计中学生容易出现的错误进行有的放矢的教学。通常课程设计安排在W期即将结束的前两几周，学生在匆忙完成计算书和图纸后，便准备回家或外出，大多归心似箭，完成的质量均有待提高。

2 改进教学方法

本课程的系统学习包括理论部分讲解和课程设计具体运算。前续课程结课时间先后不同，教师授课方式和侧重点有所不同，要求学生认真学习金属结构设计理论和相关规范后，进行课程设计工作。课程设计要求学生最终提交设计说明书和设计图纸进行考核。我们在材料成型及控制工程专业开设金属结构设计课程设计上，有如下几点体会：

2.1 分步学习与互动教学相结合

为准确把握学生对相关知识点的掌握程度，一般配备二名教师对学生进行指导。教师在讲解清楚课程设计的内容和要求时，更重要的是加强与学生的交流，准确了解他们的进展情况，及时补充需要的知识点，适时调整教学计划，高效地利用两周时间完成任务，达到教学要求。比如某课程设计任务书要求学生完成轻型屋架设计，在第一节课上，指导教师引导学生回顾必要的已学知识，重点是夯实力学基础，细致地讲授设计规范、结构体系和计算方法，并针对不同的屋架结构形式，在结构的内力分布和计算方面让学生明确概念，找准规范，根据适用条件进行计算分析。

为了强化学生的理解和认识，在第二次课时，指导教师进行巩固和复查，按照给定数据的分组，先核查学生对规范掌握的程度，再随机抽查学生的设计大纲，要求详细演示自己设定的计算流程。由于指导教师的检查监督，一般能较快发现学生在计算过程中存在的共性问题，并在以后的授课过程中有目的地重点讲解。同时，要求每个学生的现场演示，对所学知识起到了很好的强化作用。为了做好演示的PPT，学生都会仔细查阅相关金属结构设计资料和规范，独立思考、分析总结、精心练习，这既锻炼了他们的语言表达能力，又能及时发现问题，改进提高。这样在后续的学时中，学生也会营造积极的学习氛围，相互交流，发现问题、解决问题，高质量地按时完成课程设计。

2.2 书本学习与实例教学相结合

随着国家对PPP项目的大力扶持，基础工程建设的投入有加大的趋势，金属结构的建筑物也日益增多，学生对以金属结构为主体结构的实际工程并不陌生，如果教师再略有提示，学生都有一定的认识。为此，在教学过程中，我们以国内外已建和在建的典型工程作为耳熟能详的教学范例，除以照片、视频等形式展示外，还将其主要受力结构件与校内、市内、省内的钢结构建筑物实体相对照，将书本知识与身边的实际有机联系起来。我校以水电为特色，我们积极利用本校的产学研资料，给学生讲解著名的葛洲坝工程、三峡工程和其他一些水电站中应用钢闸门和水工钢结构，使学生将课堂所学知识与身边实例联系起来，在一个个亲切、生动的具体形象和实例中加深了知识理解。

此外，材料成型及控制专业的学生在进行金属结构设计之前，已经完成了如机械原理、机械设计等机械类专业课的课程设计，对课程设计有一定的感性认知。但是，由于金属结构设计的施工图表达方式和机械制图有一定差异，部分学生用施工图表达钢结构实体时不够完整。为此，指导教师在教学初期就精选了出符合现行制图标准的轻型屋架结构规范和相应的施工图，并特别从字体选择、图面布置等细节之处，要求学生从结构设计的布置到每个节点单元的详图分步完成。指导教师还引导学生与专业的机械制图进行对比学习，从施工图对比中发现结构图的问题，纠偏订正。经过这样的引导和对比，学生最终能自我发现问题，积极改正，图面完成的情况较都有很大程度的提高。

3 注重选材料、抓住截面设计的重难点

榱颂逑植牧铣尚图翱刂谱ㄒ档奶氐悖在金属结构课程设计中，我们注重选材及材料成型方法的选择。截面设计就是体现专业特点的一大重点和难点。学生在课程设计中，普遍存在截面过大、板件厚度太厚或太薄、连接处截面不等高或不等宽等问题。从计算书来看，截面强度、稳定、刚度等均满足要求时，会出现截面应力比太小造成材料浪费，或截面连接处截面不等高、翼缘不等宽造成外形层次不齐。腹板厚度太薄使焊接质量难以保障。为减少工作量，部分学生以等截面H型钢替代经济合理的楔形截面。虽然教师在理论讲解中反复强调过共性问题，但学生在提交的成果中，仍然会重复出现。究其原因，主要是专业课的授课过程中，只重点讲解了构件的强度、稳定和刚度等安全性问题，而忽视了金属结构设计应考虑的结构整体性因素。因此，在截面结构校核的过程中，我们突出正确设计理念的讲授与把握，帮助学生用正确的设计理念去处理问题、选择材料，做到安全性、适宜性和经济性有机统一。

为避免学生因截面选择不当而引起的设计不合理，指导教师在教学方法改革中，将学生按不同数据分组，通过汇报和演示，发现共性的问题。同时在课堂上开展讨论、相互排查，确保每位学生能明确认识到常见错误。师生互动、学生互动，教师启发学生带着问题讨论，充分调动学生的思维活跃性和创造性。通过讨论引导，学生都能基本掌握课程设计的脉络。若仍不能解决的疑难问题，再通过一对一重点答疑讲解，促使学生学到应知应会的知识、掌握真懂善用的本领。

4 探索学习的立体考核方法

本校的“金属结构设计课程设计”以计算说明书、最终提交的施工图，部分指定部位的制图为考核依据，与本校其他机械类课程设计的通用考核方法不同。根据材料成型及控制工程专业的要求，指导教师首先按照每个学生的分组数据，指定关键设计部位的图纸并加以区别，要求用Auto CAD进行计算机绘图，给出对应具体部位的计算和说明。

为避免学生之间相互抄袭，命题数据分组设置后，指导教师加强了平时对学生的检查与了解，做到情况心中有数，要求规范规程严谨完整，计算数据逻辑连续，再同时考核学生的课堂汇报表现。最终考核时，由学生的书面材料、汇报讲解和课堂问答“三位一体”，给出综合评价，这样就能有效地反映学生对知识点的掌握程度，也降低了教师对学生的考核难度。同时，结合提交的纸质、电子资料，能对学生做出比较全面地考评，进而实现公平公正。

金属材料课件篇7

工程材料以往的教学多是课堂讲授和基础实验组成，由于其内容的抽象、枯燥、知识点多，学生的实践感知少，因而教学效果不是很理想，表现为学生的考试结果和毕业后在生产实践和工程设计中，对材料选择和处理的水平比较弱；金属工艺以往的教学是在学生进行金工实习以后进行，主要以课堂讲解为主，并不再设置课程实验；同时金属工艺也只以传统的金属成型工艺讲解为主，对传统技术的更新应用及现代材料成型技术不进行介绍，这就使得学生在经历过金工实习后，对该课程的知识似曾相识，加上课堂讲解的枯燥，学起来没有兴趣，更看不到理论技术背后的价值，很难培养良好的理论技术传承与技术更新创新意识。为改变上述工程材料和金属工艺所存在的教学实践不足，兼顾传统与现代材料科学研究、实验与检验方法，常规与先进材料成形工艺技术与工艺方法，我们对课程教学与实践进行了优化整合。

（一）优化教学过程与教学体系首先是组建优秀的教学团队，加大教学团队研讨与学习、教师和学生研讨与学习的力度，做到讲实话做真事。课程组对每个章节知识点进行教学研讨，注重知识点之间的相关性：例如铁碳合金的奥氏体化与铁碳合金凝固过程、铁碳合金的热处理、铁碳合金的切削加工性能，铁碳合金的焊接性能，以及对既定牌号的铁碳合金构件及其性相关起来；我们还邀学生参加研讨，邀请曾经学过该课程的同学及正在学习该课程的同学，大家坐在一起，谈谈感受，寻找有利于学生学习的教学安排。这一举措，一方面使教师更深刻地认知到工程材料特性及成型工艺原理对于制造的基础性地位；另一方面也更切实地促使教师更实际地思考如何做好理论与实践教学。

其次是优化课程的教学体系，由我校牵头联合数所兄弟院校和清华大学出版社联合编写具更适合课改教学的教材：充分突出工程材料机理、材料处理和材料工艺的关系；突出材料性能、材料选择和材料工艺的关系；突出材料性能、工艺性能、构件性能的关系。在教学过程中，老师做领路人，使学生有本可依；同时优化课堂教学和作业训练：例如以现实的案例说明工科学生懂得工程材料学和材料制造成形工艺的价值，以动态的画面展现材料特征、工艺特征和构件特征；以案例型作业来强化抽象概念的理解；以方案型作业来训练技术应用与技术创新。这一举措，一方面使学生对基本理论与原理的学习得以强化；另一方面使学生对原理的工程价值认知得以深化。59工程材料及机械制造基础课程立体化教学与改革的探讨

（二）加强实验与实践教学首先是实验分级。在原有工程材料必做实验基础上，我们增加了消失模铸造和激光焊接两个开放性试验，以弥补传统金工实习所缺失的先进制造技术应用实践，方便学生学习，强化学生实践，也开阔学生视野，增加学生的动手机会。随着课程建设，还会逐步增加传统技术更新应用性的实践教学和现代新技术应用性实践教学。其次是增加观摩性教学。我校发挥地方优势和校企结合优势，带领学生走进铁合金厂，铸造厂和化工机械厂观摩；并和学院工程训练中心结成对子，让学生重新体验热处理、车铣刨磨的技术特征。第三是吸纳优秀学生参与教师的横向课题。鉴于我院该课程组教师近年来先后与企业单位签订了几项横向技术合同，我们在材料选择处理及实验分析鉴定，结构工艺设计及验收标准界定等项目活动中，有意吸纳学生参与技术应用锻炼，激发学生的学习兴趣，增强学生的知识价值感和实践应用能力。课程改革前后状态对如表1所示。

二、改革效果

课程改革，克服了传统上课程内容枯燥、学生只是学习书本的状态。现在的课程教学考试，以重点工科院校工程材料和金属工艺课程试卷为蓝本命题，教考分离，取得了良好效果（见表2和图2）。我们通过教学整合和教学改革，从课堂教学到课程实践，构建了课程立体化教学与学习结构，更有利于工程材料及金属工艺的知识教学，加强了学生的知识联系、实践与运用训练。在知识衔接与联系运用上，学生不再是像以往一样单一地去学习模块化的原理与章节；在教学实践上，学生不再是像以往一样形式地完成枯燥的实验和实践操作。工程材料及机械制造基础的课程教学在2012年被评为校级精品课程，现已申报吉林省省级优秀课程（见表3）。

三、结语

金属材料课件篇8

关键词：科学史；金属材料；科学方法

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）24-0085-02

在大学金属材料学教材中许多章节都渗透着科学史的内容。因为科学史的教育在培养学生的科学探究能力、科学态度与科学价值观等方面有着重要的作用。了解科学史，让学生体会研究金属材料的价值，感受科学家们崇高的精神境界，而且养成敢于质疑、批判的精神，培养严谨求实的科学态度，同时培养学生的科学方法、科学精神、科学思维等。因此，如何让材料科学史教育在知识与技能、过程与方法的教学目标中充分体现其价值，值得教师深入的探索和不懈的追寻。本文旨在利用科学发展史融入金属材料学教学，提高学生们的科学素养，为素质教育课堂服务，使学生对金属材料学的学习生产浓厚的兴趣，培养学生的科学探究能力，实现教学模式和学习方式的重大改进。

一、学习科学史，领悟科学方法

科学史是以科学发展为研究对象的历史科学，是人类文化史的重要组成部分。它描述和解释科学知识发生、发展与系统化的进程，是近代科学发展到一定阶段的产物。其基本内容有：科学发现和发明史、科学社会史和科学思想史等[1]。为了适应新时代的要求，落实新课程中关于培养学生科学方法的目标，需要全面提升学生的科学知识与技能、了解科学过程与方法、陶冶科学情感与价值观。大学生通过对金属材料学的学习，不仅要了解金属材料理论知识和实验技能，还要清楚材料学知识中的科学思想和科学方法。想要达到这个目的，对学生进行金属材料学科学史教育是有效途径之一。大学金属材料教学中应该联系材料科学史实例，使学生从历代科学家的探索中获得启发，学到有益的科学思想和方法，并通过科学史教育使学生对科学的本质有深入的理解，进而领悟出科学的方法。[2]

二、还原科学史，加深对课程的理解

金属材料学主要学习钢铁材料（包括工程结构钢、机械制造结构钢、工具钢、不锈耐蚀钢、耐热钢和耐热合金、铸铁等）、金属功能材料和新型金属材料等，涉及到金属间化合物结构材料、金属基复合材料、金属玻璃等。在金属材料学课程学习中涉及大量的符号、公式、术语和概念。如果采用灌输式教学，通过死记硬背，学生很可能只知其然，而不知其所以然，从而导致记忆不深，理解不透。但是，如果学生能了解知识产生的背景，这有助于学生更好地理解和掌握金属材料学的相关知识点。因此，添加合适的科学史进入教学课程，使学生知晓科学思想的来源和学科的历史行程，从而感受到科学理论是不断发展、不断完善的，使学习变得有趣味性，启发学生对金属材料科学世界的向往，对学生的学有裨益。[3]例如在学习钢铁冶炼时可以融入国内外的冶炼发展史，通过比较古今中外的冶炼特点，使学生对钢铁的冶炼有更全面的了解。中外的钢铁冶炼技术有近3000年的历史，其核心工艺不断改进，燃料结构不断优化，所延伸的共生体系不断变迁。第一阶段（古代，1840年鸦片战争爆发之前）：块炼铁炉―固体渗碳炼钢流程、坩埚炉―固体脱碳炼钢流程、竖炉―固体脱碳炼钢流程典型钢铁共生体系等共3种；第二阶段（近代，1840―1949年）：化铁炉―贝色麦炉、西门子马丁炉流程典型钢铁工业共生体系等共2种；第三阶段（现代，1949年至今）：高炉―平炉流程、高炉―转炉流程、（废钢）电炉短流程、直接还原―电炉流程、熔融还原―转炉流程典型钢铁工业共生体系等共5种。图1反映了中国现代钢铁工业生产设备、生产技术、主要产品情况。[4]

通过了解国内外钢铁的冶炼历史，使知识产生的真实背景和历程简约地展现在学生眼前，有助于学生产生对钢铁冶炼的学习兴趣，从而主动了解相关知识。因此，把课程内容放入相应的历史背景之中，使学生了解科学的规律，构建深入的理解和认识。[5]

1.创设情境，引入课题。在金属材料学课程中引入科学史，是为了提高学生的学习积极性。在讲绪论（金属材料的过去、现在和将来）时，通过讲述一些具体的科学历史事件，体现出金属材料学的发展。例如，英国人贝塞麦把我们带进钢铁时代，重温19世纪50年代初历史上著名的“克里米亚战争”。贝塞尔发现枪膛里有刻螺旋状的膛线，子弹在枪膛里前进时受膛线作用边旋转边往前，出枪口后飞得特别稳当，射击准确性好。贝塞麦将其原理运用与大炮的生产，但生产出的大炮经常发生炸膛事故，通过一系列的试验与分析，贝塞尔最后分析出是材料出了问题，只有突破材料关才能避免炸膛。通过这个历史事件，可以让学生针对此“材料出的问题”进行分析，找出问题的原因（材料设计的缺陷），思考如何解决问题（如何改进材料），最后教师进行总结，让学生明白钢铁材料的初期探索，也加深学生对相关理论知识的理解。[6]

2.运用穿插法，启迪思维。一般教科书中的科学史往往只关注科学的文化层面，而对科学的研究过程关注较少。将相关的科学事件有意识、有目的地穿插在金属材料学基础知识教学中，使学生了解材料学问题的提出、重大科学事实的发现、科学家的小故事等，对学生进行穿插式教学，了解知识的来龙去脉。例如在学习不锈耐蚀钢的相关课程中，可以插入一些有趣的小故事。不锈钢是以铁为主体元素，加上一定比例的铬、镍、钼、锰等合金元素浇铸而成。不锈钢的发明来自于布里尔利的一次偶然发现。1912年时，布里尔利正在英国法斯钢铁公司研究所任所长。布里尔利带着助手们试图在钢中添加各种各样的化学元素来达到研究目的。随着研究工作的进行，扔进废铁堆的钢样越积越多，存放的时间也越来越长，绝大部分钢样都失去了银白色光泽。当布里尔利匆匆忙忙的准备搬出去处理掉时，发现在这一大堆铁锈斑驳的废铁堆里，有一块样品居然还是银光闪闪。于是布里尔利将银光闪闪的铁块拿回来研究。之后他进行了坚持不懈的试验，期间试验的次数非常之多，布里尔利对每一次实验都进行详细记录。久而久之，当他翻开实验记录本时，这块钢样的来龙去脉就一清二楚。就这样，布里尔利从偶然的现象中抓住机遇，终于首先发明了不锈钢的冶炼方法。这个故事告诉我们所有富有创造性的科学家们都是一样的，善于抓住每一个稍纵即逝的机会创造奇迹。通过一些有趣的小故事来激发学生的学习兴趣，通过布里尔利的故事，让学生知道不锈钢的产生与发展，让学生了解布里尔利的科学思想、科学方法和科学态度，启迪学生们的思维，调动了学生对科学知识的学习积极性，顺利将学生引入相关金属材料学知识的教学中。灵活运用穿插法进行金属材料科学史教学，既可以创设问题情境，激发学生的兴趣，也可在新课教学中帮助学生了解动态的知识，并给学生以启迪和教育。该方法教学针对性强，占用时间短，不会影响到整个教学的设计而喧宾夺主，适合当前的教学实际。[7]

3.科学史在课后的作用。在课堂学习完成之后，教师可以以一些以材料科学史为背景，设置一些疑问，让学生去分析和解决。学生通过尝试分析历史真实的事件，不仅可以掌握相关知识，还可领略科学家的科学态度、科学研究方法和科学思维等，有利于培养学生的知识运用能力和迁移能力。

金属材料教学时对不同的教学内容联系相关的科学史实，充分挖掘教材外的金属材料科学史潜在的教育价值，开展新型的金属材料教育实践。灵活地利用金属材料科学史，提升金属材料科学的教学效果。重视科学史教育，灵活运用各种科学史进行穿插式教学，在多个方面具有显著实践效果。不仅有利于培养学生的科学态度、情感和价值观，还有利于提高学生的学习兴趣，有利于学生掌握科学方法、提高科学探究及实验设计能力。

参考文献：

[1]辞海编辑委员会.辞海[M].上海辞书出版社，1999.

[2]陈继慧.高中生物运用科学史培养学生科学素养的探索[D].长春：东北师范大学，2006.

[3]杨德平.高中全物教学中引入生物科学史教育的探究[D].福州：福建师范大学，2006.

[4]于冰，石磊.中国不同历史时期的钢铁工业共生体系及其演进分析[J].资源科学，2009，31（11）：1907-1918.

[5]刘坤.科学史向科学教育回归及整合的思考与策划[D].新乡：河南师范大学，2005.

[6]王放民.材料家庭的发展[M].上海科学技术文献出版社，1999.

[7]孙建新.高中化学史教学的研究[D].金华：浙江师范大学，2006.

金属材料课件篇9

造型材料与工艺是工业设计专业中一门重要的专业基础课，文章分析了《造型材料与工艺》这门课程知识结构特点，对目前教学现状进行探讨及研究，从培养高素质技能型人才探讨了造型材料与工艺课程新的教学模式。

关键词：

材料与工艺；教学改革；动手能力

0.引言

《造型材料与工艺》作为工业设计专业一门必修的专业基础课，是决定工业设计由设计创意和草图方案转化为实际产品的关键，材料与工艺是工业设计的物质基础，没有对材料与工艺的认识就不可能做出能实际被人们所使用的工业产品。另外造型材料的选择和加工技术的运用是展示设计水平和实现设计创新的两个重要因素。是否掌握材料特性和加工技术已经成为评价设计师水平的条件之一。因此，《造型材料与工艺》课程对于工业设计专业具有举足轻重的作用。目前很多高职院校对这门课程的设置、课程的内容、教学学时进行了一定的改革。如何教好这门课程显得非常重要。笔者根据多年的教学实践谈谈自已的体会。

1.《造型材料与工艺》课程当前教学中所面临的问题

1.1课程学时的减少

造型材料与工艺课程主要由材料和工艺两部分组成。传统教学计划中总教学学时在80学时左右，随着教育教学的改革，造型材料与工艺课程的总教学学时已缩减至40学时。如何在这有限的学时里让学生掌握本课程的基本知识，是这门课程教改面临的首要问题。

1.2本课程新知识的增加

目前，材料不断推陈出新，许多新兴金属材料应运而生。例如，传统的钢铁材料正在不断提高质量、降低成本、扩大品种规格，在冶炼、浇铸、加工和热处理等工艺上不断革新；在非铁金属及合金方面出现了高纯高韧铝合金、先进的镍基高温合金等。此外，还涌现了其它许多新型高性能金属材料，如快速冷凝金属非晶和微晶材料、纳米金属材料、超导材料和单晶合金等。新型金属功能材料，如形状记忆合金、超细金属隐身材料及活性生物医用材料等也正在向着高功能化和多功能化发展。选择成熟的传统材料、还是选择新型材料作为教学的主导方向是教改面临的第二个问题。

1.3学生基础知识不牢固

由于国家教育体制改革的原因，高职院校生源知识水平良莠不齐。要满足不同层次学生的需要，使所有学生都能达到教学大纲规定的教学培养目标，是造型材料与工艺课程教学的第三个问题。不但教学学时的明显不足和讲授的新知识点不断增加，而面对的是一群知识水平高低不齐，甚至一些还有着很强的厌学情绪的学生，显然，传统的教学内容设置和教学方法已不能解决上述问题，造型材料与工艺课程教改势在必行。根据目前各企业对机械类人才的需求，结合职业教育的特点，提出“以拓宽基础、注重实践为核心，以培养学生实践操作技能为主线，以新技术、新方法、新手段为内容，以点带面，进行课程建设”的改革思路。

2.优化重组教学与考核方式

2.1以技能型能力为导向，整合优化教学内容

技能型人才的培养是高职教育发展的重要战略目标。从最近几年毕业生反馈的信息表明，企业需要的是生产一线技能型人才。因此我们以专业岗位能力为依据，以实用为原则，把培养目标定位在"培养生产一线的高素质应用型技能人才"，即具备一定理论知识并能在实际生产中能够解决实际问题的实用型技术人才。根据教学目标，笔者对教学内容进了科学整合，大胆对教材内容进行取舍，缩减过繁过深的理论推导、分析和计算内容，删除偏离教学目标的内容，突出应用型内容，增加必要的实用知识和实例。理论教学分为两部分：第一部分简要介绍产品造型设计中涉及的各种材料，有金属、塑料、陶瓷、玻璃、木材、涂料，胶粘剂等。在教学中作了以下处理：对教材中过繁过深的理论推导、分析和计算内容进行压缩，省去相关公式的推导，只介绍公式的含义及应用；金属的晶体结构部分只让学生了解与掌握材料的性能、组成和用途；强调选择材料时如何考虑造型设计的要求，可为选材提供参考依据。这部分内容按造型专业要求，深入浅出，通俗易懂，不过多涉及有关专业理论。第二部分主要介绍金属材料及非金属材料的加工成型工艺，造型材料的表面处理与精饰，学习目的是与实际的产品造型活动紧密结合，达到学用一致。实践教学包括：让学生动手操作万能拉力试验机、布氏硬度仪、维氏硬度仪、洛氏硬度仪、金相显微镜等设备，以便学生参加工作后很快适应生产环境。

2.2理顺主次，找出规律，通过比较分析，提高教学效果

《造型材料与工艺》课程的主要目的，是使学生了解和掌握现代工业产品常用材料的性能、特点及相应加工工艺，包括常用金属材料、塑料、木材、玻璃和陶瓷及合成材料等。通过在实验室亲手制作实践，学习体会材料的性能、特点、质感、加工方法及设计使用原则和方法，满足产品模型制作及产品设计的需要，并通过学习、实践提高学生的动手能力、增强实践经验。应将整个课程的重点放在常用材料和成型工艺部分。对于基本材料部分突出理论概念和材料的选用，对材料成型部分重点要求掌握成型过程和主要特性，从而能够正确选用各类材料。在学习铁碳合金相图中的共晶转变、共析转变时，发现二者转变过程和特性不同，学生容易混淆。因此讲解时采用共晶转变作为典型转变反应进行重点教学，通过对比、讨论的方法，让其了解和掌握其它转变过程主要特性，最后再列表总结。基本转变过程都是：一个相转变为两个相，共晶反应是一个液相转变为两个固相，而共析反应是一个固相转变为两个固相。通过对比让学生对液态合金转变部分的知识加深理解，既便于记忆，又提高了学习兴趣。

2.3注重理论联系实践，培养学生分析和解决实际问题的能力

让学生熟练掌握材料及其工艺，仅靠课堂讲授是不够的，动手练习非常关键。例如在学习应力应变曲线时，我把授课地点安排在实训室进行现场教学，在老师的指导下，先让学生对万能拉力试验机的操作有一个初步认识，再用投影仪显示工作原理图，引导学生对照原理图和实物去分析工作原理。让学生在操作过程中掌握结构和工作原理，并对动手能力强和善于思考的学生进行表扬。这样安排，将理论教学和实践教学有机结合，加强了实践性教学，加深了学生的理解，提高了学生的动手能力，有利于开展互动教学，培养学生思维能力和解决实际问题的能力。

2.4采用多媒体教学，提高教学效果

造型材料与工艺课程具有相当多的内容，涉及面广，图表多，尤其是金相组织、断口形貌、变形过程的特点、实验现象的变化等很难通过语言来表述，而且此课程学时有限，通常仅有四五十个学时。而多媒体教学具有直观、信息量大的特点，所以，利用多媒体课件可以有效解决以上问题，既丰富了教学过程，也提高了教学效果。另外，可把课程的多媒体课件、部分习题、实验讲义等内容放到学院主页上。例如在我院主页上开设一个课件下载栏目，教师可自由申请，将与教学相关的内容放到网上并且可以留言，同学随时查看并提出问题，教师进行解答，从而增加了课后学生与教师之间的互动性，提高了学习效果。传统的教学方法与现代化的教学手段相结合应该说是一种挑战，信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能，多媒体网络的建立为这提供了技术支持。在教学过程中应充分运用网络教学资源和现代化的教学手段，加大传播教学信息量，更好地体现教学效果的直观性。通过建立虚拟网络实验室，使得学生自主学习，掌握学习的主动权。这种教学模式由传统的学生的被动接受知识和教师"静态"教学转变为一种学生积极主动的参与学习和教师"动态"的教学。通过这种交流，使师生之间的关系更为融洽。

2.5以就业为导向，加强实训锻炼

建立稳定的实习基地，使学生能够在生产一线真实地工程技术环境氛围中受到熏陶和感染，在实践中学习、掌握技术，提高能力。校内实验室供学生加深基础理论的理解、拓宽专业知识，但不能模拟企业生产，在质量、成本、数量、交货期、安全、生产组织、管理等等企业经营各要素中不具备满足人才培养的全部环境，因此只能通过校外实训基地来弥补这一缺陷。校外实训基地是高校实训系统的重要组成部分，是学生与职业技术岗位"零距离"接触，巩固理论知识、训练职业技能、全面提高综合素质的实践性学习与训练平台。更为重要的是，由于校外实训基地是一种直接在生产和实际工作的现场培训，所以有利于学生掌握岗位技能、提高实践能力、了解岗位的社会属性，有利于提高学生今后的就业质量。经过这样的锻炼，可以培养学生的动手能力，从而进一步提高他们运用知识和技能去分析、解决实际问题的能力。

2.6创新教学方法

教学中教师要注重运用启发式教学,改变过去那种教师上课满堂灌的教学模式。对授课的内容加以精选,重点和难点内容要讲深讲透；教师要善于设置问题，引导学生积极思考，进而提出解决问题的办法，对于学生通过自学和查阅有关资料就可以理解和掌握的内容应留给学生自学；教师要善于组织学习讨论，在问题的讨论中，学生运用自己所学的知识和技能，提出自己的观点和见解，既强化了学生对教学内容的理解和掌握，又达到了培养学生创新思维能力的目的。在课程教学中，注意引导学生自主学习、创造性学习，培养学生的持续性学习能力，帮助学生选择正确的学习路线和方法来学习、掌握工程材料学知识，指导学生有效获取、应用工程材料学知识。

2.7改革考核形式及评价标准

考核形式和评价标准对学生学习起着指导作用，对学生学习能力的培养会产生很大的影响。根据笔者的教学经验，《造型材料与工艺》课程的考核形式及标准可作以下调整:考试用开卷和闭卷两种形式进行，闭卷式卷重于对基础知识和基本分析方法的考查，开卷以综合性试题形式考核学生对知识的综合应用能力，两者各占40%左右。实验考核侧重能力考核，实验是训练学生动手能力的关键，应注重对过程的考核，及时记录学生平时实验操作能力、课前准备和课后总结等情况，以充分反映学生做实验的态度和能力。这种考核形式能够准确地比较客观地实现对学生全面质量的考核，可以调动学生自主学习的积极性，并有利于培养学生运用力学知识解决实际问题的主动性和创造性。

3.结束语

本文是针对高职院校《造型材料与工艺》课程的特点，以及目前高职院校学生的基础知识结构的现状，提出了对本课程教学以及考核的一些改革措施。本人已用这种教学方法施教过多年，并取得了一定的效果。

作者：张冬梅 单位：焦作大学机电工程学院

参考文献：

[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].教高[2006]16号.

[2]郭彩萍.工程材料与成形工艺[M].北京：中国电力出版社，2010：2.

[3]崔忠昕.金属学与热处理[M].北京：机械工业出版社，2003:7.

[4]徐建军.《机械工程材料》教学改革与实践[J].沈阳农业大学学报,2008(6).

金属材料课件篇10

（上海工程技术大学材料工程学院，中国上海201620）

【摘要】《工程材料学》是工科院校材料与工程类专业学生的一门十分重要的专业基础课。由于除了具有综合性、应用性和经验性的特点外，该课程还具有专业名词与相似概念众多，理论知识抽象，相关理论枯燥和大量复杂相图计算等特点，从而使得学习难度较大。为了提高学生的学习兴趣和效果，在结合理论传授、科技前沿研究和学生自主探究的基础上，对《工程材料学》的教学方法进行了有益探索。

关键词 工程材料学；教学方法；实验教学

《工程材料学》是一门主要针对工程结构材料中的金属材料为主的专业基础课程，重点讲述金属材料零部件“服役条件-成分-工艺-组织-性能-环境”之间的有机关系的重要课程。课程具有综合性、应用性和经验性的特点。另外，课程中专业名词众多，理论知识抽象，知识点与相似概念众多，金属材料各种性能的演化过程中既相互对立又相互统一，本科生很难快速掌握相关知识，且由于相关理论相对枯燥，并且涉及到很多相图计算，所以学习难度较大，学生的学习兴趣普遍不高[1-3]。如何将这些知识融合在一起，描述各种合金材料性能演化过程中的矛盾规律，突出合金材料组织结构演化的量变和质变规律，在此基础上归纳出合金材料性能和工程中矛盾的共性和个性并用简明易懂的语言表述出来，使学生能够及时理解掌握，以及如何吸引学生的兴趣、激发他们学习的热情，提高教学效果等都是本课程讲授过程中亟待解决的问题。笔者在工程材料学课程的讲授中，结合自己的教学经验，采用理论传授与前沿科技相结合的教学方法在引导学生自主探究和培养学生全面发展能力上获得了不错的教学成果。

1课程的内容和目标

我校材料工程学院开设的《工程材料学》受众面广，涉及专业众多，是一门理论性和实践性都很强的课程。该课程强调学生知识的综合性和实用性，着重培养学生的实践能力以及综合分析问题和解决问题的能力。

1.1课程的内容

《工程材料学》课程属于材料科学与工程类专业的专业基础课。该课程从材料科学和实际使用的角度出发，根据学生已有的材料科学的基础理论、概念和现象，建立整体统一的概念和体系，阐明它们之间的内在联系，帮助学生学会分析问题和解决问题的方法，培养在实际工程中正确地选择材料和使用材料的能力。在保证教材的适用性和新颖性的前提下，笔者精心设计课堂教学内容，构建合理的知识结构。在原教材的基础上上，补充新的内容，结合近年来的教学经验和讲稿调整课程的体系和框架，紧紧抓住“服役条件-成分-工艺-组织-性能-环境”这一主线，以合金化原理为核心，重点讲述合金材料成分和制造工艺及热处理工艺的特点，以及合金材料组织、性能及应用之间的关系。做到重点突出、条理清楚，力图使学生掌握各种合金材料成分设计和工艺制定的依据。

1.2课程的目标

课程的任务是使学生掌握合金化理论的基本知识，了解工程构建和机械零件材料成分设计的基本依据，熟悉生产中常用的金属材料及其热处理工艺、组织、性能之间的关系和材料分析的主要方法。根据零件技术要求和服役条件，能正确地选择材料和制订工艺[4]。目的在于加强学生知识的连贯性，提高学生的实验技能和实践能力，提高学生解决问题，分析问题能力，给学生充分的自由和主动权，大大提高学生学习知识的主动性，培养学生的创新精神。着重培养学生的实践能力以及综合分析问题和解决问题的能力，为今后实际科研和生产奠定技术基础。

2课程的教学方法

2.1理论传授与科技前沿研究相结合

在教学方式上面除制作了适合我校学生特色的一套内容丰富，图像清晰，形式新颖有趣的多媒体教学课件外，在讲授《工程材料学》课程过程中加强了材料选用与技术经济性评价、材料与环境的可持续发展等方面的内容。注意增加了与高新技术或产业有关的新材料、新工艺及新技术。为了使课程内容更加多样化，增加学生学习兴趣，提高工科材料类本科生对《工程材料学》课程的认知程度，加强基础课程理论与前沿科研信息的衔接，笔者在授课过程中将前人相关的科研工作与体会灵活地穿插在课堂内容中加以介绍。

如在第一章讲解“非晶”与“准晶”的概念时，笔者用一节课时间介绍当前科研工作者在该领域的研究工作以及国际上在非晶、准晶材料领域研究的最新进展和非晶、准晶材料的应用现状[5]。这种多层次深入的介绍大大唤起了学生对非晶和准晶材料的研究兴趣。此外，学生们在掌握非晶和准晶的概念的同时，还对非晶这一特殊结构材料的发展及应用价值有了较为直观的了解。反过来，通过对特殊原子排列结构的理解与学习更能促进学生对金属结构相关内容的联想与反思。这样，对于工程材料学课程中其他相关内容的理解也起到较大帮助作用。又如在《有色金属》章节介绍“镁合金材料”时，笔者吸取前人的教学经验，将镁合金材料领域多年的研究积累浓缩在一节课中对学生做了生动的介绍，特别注重高性能镁合金材料研究思想的介绍。可降解镁合金材料作为生物医用材料有着巨大的发展潜力。在丰富课程理论内容的同时，也向学生传达了前沿的研究思想与发展趋势，不仅有助于学生对工程材料领域的认识，也有助于学生建立材料科学整体的宏观认知与理解[5]。

2.2倡导学生自主探究与全面发展

为了提高学生主动思考能力，笔者在结合基础理论讲授与前沿研究的基础上，采用了倡导学生自主探究与全面发展的课堂教学模式。自主探究与全面发展的课堂教学模式具有一定的灵活性，不同的课型教学结构有所不同，但一般应遵循的程序是：在教师创建的教学情景中，学生完成自我学习和自我验证。这也是教师起间接主导作用的集中体现。在培养学生完成自主探究式学习过程中，教师需明确学习内容与目标，鼓励学生合作发展，从而使学生在探索过程中激发学习动机，为下一环节的探究学习做好心理与技能方面的准备，这是保证学生获得自主探究学习最佳效果的前提。在此过程中教师应把握好教学目标的设定，即设定的教学目标要具有阶梯性。从学生已有知识和学习实际出发，设计高质量的，富有挑战性的问题，运用新颖活泼的教学形式激发学生的求知欲。激活学生的思维，可让学生自由组合小团队，共同向着明确的目标指向奋进，引导他们以高度的注意力进入下一环节的学习与实验。为了检查学生的自主学习情况，我们在学生自主探究，自主学习的基础上鼓励学生积极参加开放实验活动和积极申报大学生创新项目，在实践过程中加以点拨导学，检测反馈等多维互动的模式。从而使得教师的讲解更具有针对性和及时性。强化训练，总结巩固，自评互评，迁移应用，这是强调该模式的整体效益的关键环节，是对前几个环节的发展和升华。培养了学生的求异思维，发散思维，逆向思维，创造性思维等思维能力。

3结语

总体看来，在多种教学手段的辅助下采用理论传授，结合前沿研究，学生自主探究和全面发展的教学方法取得了显著的成效。通过学生的课堂表现与期末试卷完成情况来看，大部分学生可以依据实际经验对名词解释题和基础问答题给出主要特征描述并能准确把握关键性词语的使用。通过该课程的学习，学生除了对工程材料的分类用途有了清晰的认识外，较好地掌握了各类常见金属工程材料的组织、结构特点以及能根据零件技术要求和服役条件正确地（下转第286页）（上接第53页）选择材料和制订改性工艺。通过改进的教学方法，我们有效地完成了本课程教学大纲所设定的目标。

参考文献

［1］郭训忠.工程材料学教学的若干思考[J].科教文汇,2012(11):39.

［2］刘万辉,毛新宇,鲍爱莲,等.工程材料学网络教学系统的开发[J].科技咨询,2006(7):216.

［3］王焕琴,宋林森,王保红,等.自主探究与合作发展的“工程材料学”课堂教学模式研究[J].职业教育研,2006(12):98.

［4］胡志豪.工程材料课程教学改革的实践与思考[J].职业技术教育,2006(14):39.