关于机械专业《工程材料》教材建设的探讨

【摘 要】根据多年工程材料课程的教学实践经验，结合我国工程材料教材的现状， 提出我校机械专业教材建设的改革建议，优化教材结构；教材形式应多元化；教材内容方面应注重学用结合，重视综合性与应用性。

【关键词】工程材料；机械专业；教材建设

《工程材料》是机械类专业学生必修的一门重要技术基础课程之一，它主要讲述机械制造所用材料的基本知识。它既是引导学生进入专业领域的入门课程，又是使学生掌握基本原理的理论课程，也是综合培养和训练学生自学能力、独立分析能力的课程。课程内容丰富，理论性和实践性都很强，涉及的知识面非常广，信息量大[1]。随着材料科学与材料工程技术的发展和相关专业计划的不断修改，该课程学时数大大减少，在总学时越来越少，工业领域内的新材料、新技术、新工艺不断涌现的情况下，工程材料课程改革是摆在我们面前的一个重要课题。而课程的改革首先涉及到教材的改革，必然面临以下几个问题：（1）怎样解决学时少、内容多的矛盾，学科内容的更新、改造如何进行；（2）怎样处理好基础理论知识的学习和较高层次概念之间的关系；（3）怎样体现素质和能力教育，通过适量的学习，达到提高学生分析问题和解决问题的能力。

目前，机械类专业开设的《工程材料》课程是与众多专业课有着密切联系的重要专业基础课，如《金属工艺学》、《材料成型基础》等。然而，目前使用的《工程材料》教材理论性较强，内容繁杂、抽象和枯燥。不同版本教材基本延续传统教学模式和内容，在内容上追求的大而全，重点相对不突出。因此，教材内容的选择与教学大纲的制定要充分体现高等技术师范教育的层次规格和教学特点，以专业群体对综合能力的要求为依据来决定课程内容的取舍，理论部分的内容力求与今后工作中的实用性相结合，适当淡化教材中过于深奥的理论，简化繁杂的公式推导，强调其实用性、加强学生实际能力的培养[2]。

1 改革工程材料教材内容，加强综合性与应用性

多年的教学实践和我国机械专业工程材料课程教材的现状证明，传统的《工程材料》教材内容的组织与安排不能满足选材、用材、正确选择加工方法并制定加工路线的教学目的要求。随着新技术的不断发展，陈旧的知识必将不断被淘汰。编者要总结过去、着眼当前、预测未来，要正确处理好继承与更新的关系。要分析研究教材的现有内容和体系，讲述工程材料的基本理论，主要介绍材料的结构与性能以及材料组织与性能的控制，解决材料成分组织变化规律及性能之间的关系，在保证必需的基本概念与基本理论的基础上， 重点简化处理晶体学知识 （如晶面、晶向指数、过多的位错理论）、相图知识等。第三部分讲述零件的失效、 强化、选材及用材知识。重点从机械设计与制造角度出发，介绍零件在不同的服役条件下的失效方式及其对性能的要求，确定零件抵抗失效的性能指标，结合常用材料基本特性，进而合理地选择材料、使用材料。改革后的教学内容在适度保证了材料学科理论性与系统性的基础上， 突出加强了运用材料知识解决设计与制造过程中的相关问题[3]。

教材的基本内容应该是全国大多数院校、学生在规定的课时内能真正掌握的。这里要正确处理数量和质量的关系。精选内容也是要少而精。往往不是教师教得愈多， 学生也掌握得愈多。由于学时有限，学得过多往往会消化不良，甚至连最基本的东西也没能掌握。教材编者应在精选内容上把好关。一本教材不能面面俱到， 而应当削枝强干，详略得当。可有可无的次要内容和枝节问题，一律删去，尽量让学生学起来线索清楚。为体现教材内容的先进性，就必须充分重视新材料、新技术、新工艺的引入。

2 优化教学结构与教学体系

《工程材料》课程内容丰富， 理论性和实践性都很强， 涉及的知识面非常广，信息量大。此外，课程内容庞杂，概念、名词术语繁多，且内容分散，系统性不强。加上学生从中学到大学已习惯于基础课的模式，对于《工程材料》中那些接近工程实际的问题较为生疏，结果学生普遍感到难以理解，主次难分，枯燥乏味，难以联系实际。皮亚杰说“教师不应企图将知识塞给学生，而应找到能刺激学生、引起学生兴趣的材料，然后让学生自己去解决问题。”笔者认为，要想提高本科生学习本门课程的兴趣，导入案例式教学是非常应该采用的。所谓案例式教学，就是将日常生活中的和材料有关的现象或工程实践中的实例与工程材料学课程里抽象的概念对应起来。如在工业用钢选择及举例的内容中，零件的种类和复杂程度选择了各类机械中最具代表性的复杂件，如减速箱体、 机床床身、 发动机的气缸体等，以此强调工程背景，并正确处理质量、生产率与成本之间的关系，其目的是在培养学生的实际应用能力。通过这样的实例教学，就会使学生很容易建立起塑性变形工艺和热处理工艺与组织、性能间的关系，并激发学生浓厚的学习兴趣。同时，在主要章节后，均有类型丰富的综合性课后作业题。

3 总结

《工程材料》是机械类专业的比较重要的基础课程之一，教学内容的组织应紧紧围绕专业需求，内容的选择既要有代表性又应结合当前工程材料的应用现状及其发展趋势，体现出明显的专业针对性，同时研究相应的教学方法，以便学生快速准确的掌握相关知识。

【参考文献】

[1]胡海霞.关于《工程材料》课程教学的体会[J].科技信息，2012：707.

[2]雷卫宁，李仁兴，改革《工程材料》课程教学提高学生综合分析能力[J].江苏技术师范学院学报，2004，10（4）：78-83.

[3]叶宏，李晖，郑章耕.《工程材料》课程建设与改革的探讨[J].重庆工业高等专科学校学报，19（4）：97-98，204，8.

[责任编辑：杨玉洁]