机械工程材料课程教学研究3篇

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机械工程材料课程教学篇1

摘要:在高职院校，机械工程材料课程是机械类、机电类专业学生必修的一门专业技术基础课。在机械工程材料课程的教学中，应注重激发学生的学习兴趣，改变教学模式，提高课堂教学效果，加大师生互动，活跃课堂气氛，及时反馈教学信息，从而提高学好机械工程材料的效率。

关键词:机械工程材料;教学方法;激发兴趣;活跃课堂气氛

在高职院校，机械工程材料课程是机械类、机电类专业学生必修的一门专业技术基础课。它在学生的专业课学习中起到了良好的铺垫、桥梁作用，学好本课程能为学好后续课程金属切削原理、机械设计基础、机械制造工艺等专业核心课打下坚实的基础。但是，本课程内容涉及面广，大部分内容是叙述性文字，系统性不强，牵涉学科较多，各章节之间连贯性较差，记忆性知识点比较多，大一新生又缺乏实际生产知识和感性知识，所以老师授课时难度较大，学生也不容易学好本课程。针对以上问题及学生现有知识，总结出一些教学方法，可使学生既可以学好、学牢知识，又不觉得枯燥无味。

一、激发学生学习的兴趣

科学家爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师。”如果一个人对某事物产生了浓厚的兴趣，就会主动去求知、探索、实践，并在此过程中产生愉快的心情，用到学习方面就会对学习有着神奇的内驱动作用，能变无效为有效，化低效为高效。为了充分调动学生的兴趣，应牢牢抓住第一节课，俗话说：“良好的开端是成功的一半”。在第一节课上可采用设问的方法，先引起学生的好奇心。比如，假如1912年泰坦尼克号采用了现代高科技性能的材料，沉船事故是否能避免？距今2400多年的越王勾践的宝剑为何如今还能削铁如泥、吹毛断发、刃如秋霜？为何我国劳动人民早在商周时代就能制造出重达875kg，体积庞大、花纹精巧、造型精美的司母戊鼎？三国时期蜀国冶炼名匠蒲元在诸葛亮率军走到斜谷需要他铸造三千把军刀时，为何用蜀江的水而不用汉江的水？火箭尾部采用什么材料才能使其在太空中正常运行？飞机上为何85%的零件都采用铝合金？悬磁浮列车是怎样运行的？通过提出问题让学生意识到原来学好机械工程材料这门课好处这么多，让学生意识到机械工程材料在我们的生活中无处不在，高科技的发展更离不开机械工程材料。经过这样的教学过程，极大地把学生对这门课的学习兴趣激发出来，为以后的学习打下一个良好的基础。

二、改变教学模式，提高课堂教学效果

传统的教学模式就是以老师为主，由老师通过纪律教育来组织教学，以师讲生听来讲授知识，以背诵、抄写、做练习来巩固知识，以提问的方式来检查知识，以考试测验来检查学习效果。这样的教学方式只会使课堂气氛更加沉闷，令学生的学习劲头更加消极，使学生感到学习枯燥无味，达不到应有的课堂教学效果。

（一）采用启发引导式教学，提高学生的学习积极性和主动性

比如讲钢的表面处理时，可以问学生，假如你们设计生产一个铁锹用的材料是高碳钢，这种钢材虽然硬度、耐磨性较好，但脆性较大，低碳钢虽然具有足够的韧性，但硬度不好，有没有合适的方法既能保证铁锹的质量，又能节约资金呢？引发学生思考，让学生畅所欲言，然后给出答案：应该使用低碳钢板，成型后进行表面渗碳处理，钢锹表面的硬度就可以达到高碳钢水平，耐磨、内部具有足够的韧性，且成本较低。再比如总结塑料的性能时，引导学生想一想：教室里插座和开关最明显的特点是什么？把一个塑料袋放一个废品堆里，一年后是不是还是原样？一次性塑料杯、儿童的塑料玩具是怎样加工成型的？用打火机点燃塑料后，会出现什么情况？用手撕用了很长时间的塑料，会是什么结果？由学生一起讨论，最后总结出塑料的性能：电绝缘性好、耐腐蚀性好、成型加工性好、耐热性低、蠕变性较差、质轻。通过一系列的提问，让学生根据现实生活中的情况，通过讨论总结出答案。既提高了学生分析问题、解决问题的能力，又开拓了学生的思维，在学生讨论时，老师可适当进行点拨，在轻松愉快的氛围中掌握了知识，教学效果会发生质的飞跃。

（二）采用形象式教学

由于本课程的内容含有大量的新概念、新名词，抽象性较强，学生在学习的过程中往往很难理解和掌握这些知识。在授课时应巧妙地运用直观教学法，把抽象的内容转变为生动有趣的、较直观的场景，也就是充分利用实物、图片及现实生活中和教学内容相贴近的例子，让抽象由静变动，调动学生的积极性，加深理解和掌握。

（三）采用“接地气”式教学

这里所说的“接地气”就是把书本知识和日常生活紧密的联系在一起。著名心理学家皮亚杰曾说：“青少年的好奇心不完全取决于一个东西的物理特性，而要看它和主体的过去经验的关系如何。”也就是说，学生会对自己熟悉或相关的课题内容产生兴趣。因此，教师上课时应针对学生的状况，灵活地使课本内容贴近学生的生活和经验，使学生对教学内容产生亲切、熟悉的感觉，吸引学生的注意力，进一步激发学生学习更深层次内容的求知欲望和学习动机，即在教学过程中注重联系学生已有的感性知识和生活经验来帮助学生加强对新知识的理解。比如，在讲述合金钢和普通碳钢的区别时问学生，馒头和包子相对哪个好吃？区别在哪儿？对于这样一个简单的问题，学生会踊跃回答，包子好吃，因为里边有陷儿、有调料。然后就告诉学生馒头相当于普通碳钢，包子相当于合金钢。经过这样形象生动的类比后，同学们不仅理解了合金钢和普通碳钢的区别，还掌握了合金钢的性能。又如，在讲授纯金属和合金的力学性能特点时，学生不理解一般机械零件为何不采用纯金属做材料，可以提问学生一个日常生活中常见的问题，铝盆摔到地上会出现什么情况？学生肯定会回答，铝盆会被摔个坑或摔扁了，因为这是一个司空见惯的现象，然后给学生讲解，这种现象说明纯铝的强度很低，一般不适合直接作为结构材料和制造机械零件，但是加入适量的合金元素的铝合金，再经过强化处理后，就可以达到要求了。通过这些贴近生活的举例，可以使教学效果得到很大的提高。

（四）采用多媒体动画教学，提高课堂教学质量

由于学生缺乏生产实际经验，加上本课程所需的实验器材和实验场所相对不足。在教学过程中，对于一些材料内部微观的变化过程及状态，学生很难理解和记忆。而多媒体教学恰好可以解决这些教学中的不足，因为多媒体教学比较直观、生动，具有图文并茂、可视性强的特点。采用多媒体教学则解决了课程中的这些重点、难点问题。如果在进行动画展示时穿插现场解说，将会达到事半功倍的效果，比如在讲解钢的热处理一章中的表面淬火处理时，可通过播放表面淬火视频，同时给学生讲解表面淬火的原理、特点、适用范围及常见哪些零件需要进行表面淬火处理，让学生感觉到虽足不出教室却如在实验室或生产车间一样，效果直观，便于学生理解和掌握。再比如学生对于纯金属与合金的晶体结构中常见晶格类型的区别和特点难以理解，因为此内容涉及到金属内部的组织状态，属于微观、较抽象的内容，为了解决这一难题，在授课时可采用播放动画的方式，把三种常见不同的晶格类型的空间立体结构展示给学生，使抽象变形象，使微观变宏观。加深学生的记忆和理解，不但提高了教学质量，还激发了学生的学习兴趣。

三、加大师生互动，活跃课堂气氛

教育部在义务教育阶段《新课程标准》中明确指出，教学过程是师生交往、共同发展的互动过程。在教学过程中，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，使学习成为教师指导下主动的、富有个性的过程。把教学本质定位为交往，是对教学过程的正本清源。实践表明，这个标准不仅适合于中小学生，更适合于大学生。在每节授课过程中，都采用师生互动方式授课，不仅活跃了课堂气氛，加深了学生对重点、难点的理解、掌握和记忆，更激发了学生的兴趣，使学生在轻松愉快的环境中接受了知识。比如在讲授载荷的分类时，把列举在现实生活中交变载荷的例子作为课后作业，并采取激励机制措施，凡是积极主动回答问题的学生，在平时成绩中加0.5分，这种互动的教学方式不但活跃了课堂气氛，还让学生成为了学习的主人。再比如，为了让学生理解金属晶体结构对金属材料力学性能的影响，授课时，给学生充分的时间进行相互之间的讨论，看看金属晶体结构对金属材料力学性能的影响和学生所学过的知识中哪些现象相类似，有的学生说金属晶体结构就像人体细胞的染色体，男性为XY，女性为XX，染色体的不同就决定了人的性别不同，染色体的变异使人体出现了不同的病症，这和晶体中出现的各种不规则原子堆积也就是晶体缺陷对金属及合金的性能产生重大影响道理是一样的。有的学生说：“氧和臭氧很明显是同素异形体，是相同元素组成，不同形态的单质。由于它们属于结构不同的同素异形体，所以彼此间物理性质有差异，但是由于是同种元素组成的单质，化学性质相似。”有的学生说：“虽然石墨和金刚石都是碳的同素异形体，但是石墨是层状结构，形成正六边形，每个层状结构就是这个六边形构成，层与层之间作用比较弱，碳原子还有一个电子空余，形成一个很大的π键，因此导电性、导热性很好。金刚石是共价晶体，形成正四面体结构，很稳定，因此金刚石化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性，还具有非磁性、不良导电性、亲油疏水性和摩擦生电性等。”就是在这样积极交流、讨论、踊跃发言的课堂环境中，学生不仅扩大了自己的知识面，更加深了对书本内容的理解和记忆。

四、及时反馈教学信息，提高教学质量

在教学过程中，除了采用启发式、互动式教学方式以外，不管是课前还是课后，应经常与学生进行必要的交流，了解学生的学习情况，虚心接受学生的意见和建议，对于课后学生还比较模糊的知识点，不厌其烦地进行重复讲解，直到学生理解和掌握。要想让学生学好机械工程材料这一课程，不能仅把学生作为教学主体，教师也要全身心地投入到教学过程中去。采用灵活的教学方法、科学的考核方法，创造各种有利于学生学习的氛围，激发学生学习的情趣和兴趣，使学生在学习中充分利用情感，调动其非智力因素。让学生弄清楚本课程的基本概念、基本原理、每个章节的重点和难点及一些常用材料的性能、牌号、用途，使其在设计制造零件时能合理的选择经济实用性强的材料，同时也要要求学生认真完成课后作业和一些必须自己操作的实验，只有这样才能既让学生牢固的掌握了所学知识，又能让学生感到了学习的乐趣。

作者:姬素云 李文雅 单位:河南农业职业学院

机械工程材料课程教学篇2

1、引　言

机械工程材料是机械类和近机械类各专业的技术基础课。通过该课程的学习使学生了解工程材料的一般知识；建立化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系；了解常用材料的用途和加工工艺；初步具备合理选材、正确确定加工方法、妥善安排工艺路线的能力。机械工程材料是一门实践性很强的课程。如何利用富有启发性、综合性及实践性强的实验教学来完善课堂教学的效果是实验教学改革所亟待解决的新课题。本文结合辽宁工业大学在该课程设置上的特点，针对原有实验教学的不足之处介绍了实验类型、方法、手段及考核方法等方面进行的改革与探索。

2、原实验教学的不足之处

针对机械学院的机制、数控和汽车学院的车辆、交运等专业开设的机械工程材料课程，原总学时为40，25学分。有3个实验，6学时：实验项目如表1所示。可见，没有综合型、设计型实验。除实验类型单一外，还存在实验方法死板、手段陈旧及考核不严等缺点。

3、实验教学改革的探索与实践

我们以提高实验教学质量，形成新的实验教学模式为中心，在《机械工程材料》实验教学的类型、方法、手段及考核方法4个方面进行了探索，有的已经在教学中进行了实践并取得了初步成效。

3.1　实验类型的改革

对原来的验证性、基本技能型实验内容进行整合、优化，增设综合型和设计型实验。实验按照课堂授课内容的顺序分阶段进行，授课初、中期做基本技能型、验证型实验，然后安排综合型实验和设计性实验。实验项目、类型、安排如表2所示。学生通过实验1可加深对铁碳平衡相图的理解，进而熟悉钢中的各种相与组织并认清含碳量与组织的关系；学生在实验2中可熟悉机械工程材料实验中常用仪器、设备的工作原理和组成结构，掌握正确的使用方法并能熟练操作。这也为后续的综合型和设计型实验打下了良好的基础。

综合型实验零件的选材、热处理、性能测试与组织观察，旨在让学生运用已学过的机械工程材料课各章中的基本理论，依据给定的典型零件种类及力学性能指标进行综合分析，然后进行选材、制定热处理工艺、选择热处理及性能检测设备并独自完成热处理操作、硬度测试、金相试样制备及组织观察等实践环节。该实验涉及机械工程材料课程的所有内容即材料的性能、结构、钢的型号、热处理及零件的选材等。做好这一实验不仅要求学生能掌握这些内容，而且必须结合具体零件的特点进行综合分析才能选择出合适的材料并制订出合理的工艺。从而锻炼了学生全面运用知识，综合处理问题的能力，为学生毕业后能尽早在企业的工程环境中胜任工作创造了条件。该实验以学生为主体，充分体现了学生主体的功能及作用。学生自主思考、自主选择、自主实施，最大限度地调动了他们的主动性与参与意识，激发了他们做实验的兴趣与热情。

实验前一周发给每名学生一份实验任务书，给该学生一种典型零件，明确该件的工作条件、需达到的性能指标。如给某学生的是一种高速、中载荷与受冲击的机床齿轮，要求终热处理后硬度在58～63HRC。任务书中写明需学生完成的选材等任务。学生在查阅教科书及其他资料基础上选定制备所给零件的材料，制订热处理工艺。实验时先从用于制作典型零件如齿轮、轴、螺栓及弹簧等的30余种各种型号钢材料中选出自己所需的。切割下若干个小试样后独自进行热处理、硬度测试、金相试样制备及组织观察。课后写出实验报告，说明选材、制订热处理工艺的依据并对实验结果加以分析。该实验虽然做的内容多，但学生已提前准备，选好材，制订好工艺并且通过实验1、实验2已熟悉了钢的各种相与组织及热处理炉、硬度计等设备、仪器的操作，2学时能够完成。设计型实验是培养学生综合设计与创新能力的重要途径，对提高他们分析和解决实际工程问题的能力和掌握良好的科学思维方法将起到积极的促进作用。设计型实验赋予学生更多的自主权和责任感。学生的实验活动是建立在自我控制、自我指导的基础上，允许学生依据自己的实验方式和特点开展实验活动。实验在时间上，空间上实行开放，由于实验课时有限，该类实验由学生自行选做。

以上的综合性实验“零件的选材、热处理、性能测试与组织观察”已具有设计型实验的性质，另开设“零部件的失效分析”设计型实验。将十余种零部件如蒸汽锅炉炉管、水泵叶片等残骸提供给学生，要求学生拿出有力的证据，说明真正合乎实际的零部件失效原因并提出补救和预防措施，写出分析报告。学生自行选定一种零部件残骸后，需：（1）调查零部件的服役条件与失效过程，查阅设计、加工、安装及使用维护等资料；（2）根据需要进行成分分析、组织观察及力学性能测试等试验研究；（3）综合各方面的分析资料，确定失效原因。在调查和查阅资料后，学生根据需要和实验室现有的仪器设备，独立设计试验方案，确定成分、组织或测定性能。这需要把课堂上各章的理论知识有机地联系起来形成整体的概念体系并自己独自操作完成，这样既加深了学生对教材内容的整体认识，又提高了他们分析和解决问题的能力，综合的工程技术素质得到广泛提高。另外，由于该类题目本身来源于工程实际，是生产中需迫切解决的问题。所以通过这种训练，学生能够把在课堂中所学的理论知识真正应用于解决实际问题，达到了在实验中培养学生的工程设计意识和工程实践能力的目的。该实验需学生课堂外花费一定的时间，如在图书馆查阅资料、去工厂调研等。在实验室的2个学时主要进行成分分析、组织观察及力学性能测试等试验工作，在此时间教师可进行指导。

3.2实验方法的改革

针对不同类型的实验编制不同的实验指导书，同时也形成了与传统不同的实验方法。废除教师编写全部实验指导书的传统做法。对于验证型、基本技能型实验，教师给出实验题目和要求，给定实验设备、仪器及注意事项，对如何完成实验只给出少量的提示和引导；对于综合型和设计型实验，教师给出实验任务书，写明实验题目、性能指标等及需完成的任务，其余如所用材料、设备及热处理工艺等均由学生自行选定和确定。教师和学生作了换位调整，学生是主体，不是被动参与，而是积极主动投入，从实验准备到结束自始至终开动脑筋，在积极思维的状态下完成实验。教师则变成客体，仅是实验的特殊参与者和指导者。正是学生和教师的这种换位调整，使学生的分析思考能力、实验设计能力、动手能力和创新能力得到了很好的培养。

3.3实验手段的改革

利用现代化技术手段进行形象化教学。如将反映工厂各种实际热处理操作的多媒体课件在实验前提供给学生，这样既能够节省实验时间，又能够使学生方便直观地了解工程材料及热处理生产过程的各个环节，加深对所学知识的理解与印象。再如前面提到的用显微镜观察组织。教师通过操作连接显微镜和摄像头的微机在大屏幕上给学生直接演示他们也能同时观察到的材料细微的组织结构，克服了原始观察方法的弊端。

3.4　实验考核方法的改革

实验考核是评价学生对实验基本理论和实验操作技能掌握程度的重要手段，是反映学生的学习态度、分析问题、解决问题能力的重要途径。每个实验分别从实验预习、实验过程中的实际操作和表现及实验报告质量等方面对学生进行考核。评分依据是：（1）能否正确调节和使用仪器；（2）能否按步骤独立进行操作，正确读取和记录数据；（3）能否注意观察和分析实验现象；（4）能否对现象作出合理解释和具有独到见解。实验报告雷同者发回重写。学生无实验报告或缺做一个实验，实验总成绩按不合格处理，不能参加所属理论课程的考试。同时，实验成绩和课程总成绩挂钩，实验总成绩占该课程总成绩的10。这样使学生不得不注意平时的每一个实验，并逐步对实验课产生浓厚的兴趣，认真做好每一个实验成为自觉的行动，最终形成积极钻研、乐于动手的良好风气。设计型实验另在总分中加分，满分5分，总分不超过100分。

4、　结束语

通过实验教学的改革，对培养学生的综合素质，提高学生的实践能力、分析问题的能力和创新能力，充分发挥和调动学生的学习积极性已经取得了良好的效果。应该看到，实验教学改革不是一个孤立的工作，它涉及整个教学体系调整的问题，在进一步的实施改革的过程中还需做大量工作。

作者:武晓峰 曹丽云 岳旭东 常伟 陈淑英 单位:辽宁工业大学材料与化学工程学院

机械工程材料课程教学篇3

机械工程材料课程是高等院校机械类专业的一门专业必修基础课程，主要教学任务是从机械工程的应用角度出发，阐明机械工程材料的基本理论，让学生了解工程材料的成分组成、加工工艺、组织、结构和性能之间的关系，掌握常用机械类工程材料及其应用的基本知识等。通过本课程的学习，学生在掌握机械工程材料的基本理论及基础知识的基础上，掌握根据机械零件的使用条件和相关性能要求，对结构零件进行合理选材及制订零件工艺路线的初步能力。从学生培养目标而言，机械类专业的学生在毕业后主要从事机械产品的设计与制造工作，而选材是整个设计、制造过程的重要环节，在材料科学与工程日新月异的今天，材料的选择与正确应用愈加成为提高产品质量、降低成本、节约能源和开发新产品的重要手段[1]。因此对于机械工程材料这门专业类基础课程无论从其与其他相关课程联系的紧密度还是从其在实际工程应用中的情况而言，其重要性不言而喻。我院机械类专业的机械工程材料课程共计40学时，其中课堂讲授36学时，实验4学时。该课程课堂讲授内容主要包括材料的结构与性能、金属材料组织和性能的控制、金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料、机械零件的失效与选材原则、典型工件的选材及工艺路线设计以及工程材料的应用，实验内容主要为金相试样制备及硬度实验和铁碳合金平衡组织观察实验。从教学内容看，我院机械类专业的机械工程材料课程内容丰富，覆盖面广，符合教育部对高等院校此课程的教学要求，但由于受到总体教育学时计划安排的限制，该课程学时略显不足，同时受到学校办学条件限制以及经费欠缺所导致的相关实验仪器设备短缺的影响，开设的实验类型较少，如不处理好这些因素的影响，势必降低整体教学质量。根据我院的实际办学条件和现有仪器设备，我们对该课程的教学方法和手段进行了探讨和研究，从多方面采取相应的措施，以保证教学质量。

1采用多媒体教学，优化教学内容

随着计算机技术的发展，教育技术的手段也在不断发展和更新，其中多媒体教学手段已经广泛应用于各类课程的教学中。多媒体教学方式与传统教学方式相比，优势明显。在讲解金属材料组织和性能时，如果按传统的教学方式，教师通常是借助教材上的灰色图片照本宣读，虽然也做必要的解释说明，但这不能引起学生足够的兴趣，学生注意力不集中，难以保证课堂教学质量。单从课程内容而言，机械工程材料是十分枯燥而且难以理解的一门课程，一旦课堂教学效果不好，即使学生想课后自学，也十分困难，仅靠死记硬背的学习方法，学习效果必定不好。如果课堂教学中采用多媒体教学手段，通过视频、动画、彩图、声音等多种措施，使所讲的内容直观、具体、生动、形象，就可以激发学生的学习兴趣，调动学生的主观能动性，增强其学习的积极性，并且教师能够很容易地把所授内容讲解清楚，学生的理解和掌握也变得相对容易，对该课程的学习自然产生兴趣，从而形成良性循环。另外，采用多媒体教学手段，能较为有效地解决学校教学资源不足的问题。例如：在讲解材料热处理内容时，我院没有相关的热处理设备。考虑到此部分内容十分重要，我们借助多媒体教学手段中的视频，把传统热处理过程讲解得非常清楚，同时介绍了一些先进制造技术，如真空热处理等，使教学内容更加完善。多媒体教学方式与传统教学方式相比具有很多优点，但其仅仅是一种教学手段，具体能否提高课堂教学质量，关键在于教师所制作的课件的教学内容。教学内容是决定教学质量的关键，正确把握教学内容是提高教学质量和效率的重要前提[2]。从学生最终培养目标而言，学习该课程的目的是让学生在从事相关机械设计制造工作时，能够根据实际情况合理选择相关机械工程材料，因而，教会学生应用是关键。在教学中，应根据每个专业的培养目标及课程体系确定教学内容，以应用为核心，以实用、实际、实效为原则，删减过时、落后的知识，引入材料科学的最新研究成果，使教学内容处于动态优化中；突出成分—组织—加工—性能—应用这条主线，适当压缩与主线关系不大、理论过强而实用价值小的内容[3]。我院本课程在各部分教学内容的具体学时分配上是有侧重的，其中典型工件的选材及工艺路线设计以及工程材料的应用的学时较多，而且其中的教学内容都是教师多年来从相关工厂实际生产中积累的典型案例，学生毕业参加工作后，可以将所学的知识直接应用到工作中，如各种轴承类材料这一案例对于进入轴承类制造公司的学生非常实用。当然，选好教学内容，需要教师花费很多精力，我们正在不断积累、完善和优化该项工作。

2采用虚拟技术教学，提高学生学习兴趣

虚拟技术是利用计算机可视化技术及网络技术，对产品的设计、制造、生产和各项实验进行准确的数学建模和仿真，在产品试制之前就能预见性地模拟出产品的全部制造、运动仿真和部分实验性能，从而检测产品的设计正确性和工艺可行性[4]。虚拟技术实现的前提是相关的工程软件基础。从一些课程的教学发现，在教学中引入虚拟技术，让学生学习和掌握一种实用的工程软件，将大大提高他们的学习兴趣，从而提升整体教学质量。例如：采用三维CAD技术，基于UG，Solidworks或Pro/E等工程软件平台进行机械制图教学；采用CAM技术，基于UG等工程软件进行数控加工教学。实践证明，让学生单独学习枯燥无味的纯理论书本知识，学生不感兴趣，但若能指导其学习和掌握一种实用的工程软件，将显著提高其学习兴趣和主动性。工程软件仅仅是一种解决问题的手段，用到的理论知识源于课本，学生通过学习相关的工程软件，自然会努力补充其在使用工程软件时所欠缺的理论知识。目前，我院在讲授机械工程材料课程相关内容时都会通过一个实际工程案例解释虚拟技术在工程材料中的应用，主要是基于DEFORM平台。DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。通过在计算机上模拟整个加工过程，帮助工程师和设计人员设计工具和产品工艺流程，减少昂贵的现场实验成本，提高工模具设计效率，降低生产和材料成本，缩短新产品的研发周期。如在教学中针对齿轮的热处理教学，通过齿轮热处理的模拟分析，通过DEFORM平台直观、生动的图形显示和相应的模拟分析结果，把所讲授的有关热处理工艺的基本理论形象直观地表达和解释清楚，让学生易于理解和掌握，同时也让他们产生神奇感，提高学习兴趣。通过虚拟技术的应用，有效地解决了教学中的一些难题，缓解了学院在教学中相关实验仪器设备短缺的矛盾，拓展了学生的思维，有利于发挥其想象力，增强实践创新能力。由于教学计划总学时的限制，目前我院对DEFORM软件并没有开设对应的必修课程，以教师课后指导，学生自主学习为主，但这并不影响学生学习的热情和教学质量，反而更有利于发挥其学习的主观能动性。

3采用项目讨论教学，增强学生实践能力

项目讨论教学法是一种以学生为主，教师为辅，教学互动的教学方法，主要强调对学生实际工程关键能力的培养。学习主要分为四个过程——模仿、练习、强化和创新。项目讨论教学方式主要是注重后面三个过程，即在具体实施过程中，学生根据教师所讲授的实际工程案例，发挥主观能动性，针对某个具体项目进行深入的学习，理解和掌握所学知识，从而提高发现问题、解决问题的能力，以便培养创新能力。学生还可以根据自身情况，选择不同难度的项目，这些项目是练习类、强化类还是创新类，由教师把握。当然也可以基于DEFORM平台建立一些和实际工程问题类似的虚拟型项目，发挥学生的想象力和创造力。学生所完成的项目有齿轮箱零部件的选材、医疗康复器材零部件的选材、机床零部件的选材等，在完成项目后，可以和其他同学讨论、辩论、补充，最后，由教师答疑和总结，并做评价。实践证明，学生如果能认真系统地完成一个具体项目，其所学到的知识以及对知识掌握的牢固程度是课堂教学不能相比的，可在学生毕业设计答辩时得到验证。通过完成一个项目，学生能够知道设计制造所选择的材料是什么，从哪里可以查到，其性能是怎样的，常用于哪些场合，与其类似的材料有哪些，与类似材料相比该材料有哪些优缺点等。采用项目讨论教学法，必然会增加教师的教学负担，同时也需要学生较好的配合，要顺利开展具有一定的难度。目前，我院主要在“卓越计划”学生中开展教学方法改革，还处于探索阶段，一些具体的项目、实施方法以及评价体系还有待于进一步完善。

4结束语

多媒体教学手段、虚拟技术教学方法以及项目讨论教学法各有特色，应在具体的教学过程中综合运用，形成互补，更好地发挥它们的综合优势。教师应提高备课质量，激发学生学习兴趣，引导学生发挥主观能动性、想象力和创造力，全面提高学生的实践工程应用能力。今后，我院教师将对课程的实验教学、实践环节以及学生评价考核体系作进一步的研究和探索。

参考文献

[1]李立明,李富波,路书芬.工程材料课程教学方法与教学手段的改革[J].科技信息,2008(25):149.

[2]毕凤琴,张旭昀,王力霞.工程材料课程教学改革的实践[J].大庆师范学院学报,2006,26(5):41-42.

[3]史雪婷.工程材料课程教学改革探索[J].科教文汇,2012(12):64.

[4]张毅,刘柳.虚拟技术在雷达结构设计中的应用[J].雷达与对抗,2005(4):40-49.

作者:曹霞 单位:常州工学院机电工程学院