石志强 何艳玲 王彦芳

中国石油大学(华东)机电工程学院 山东青岛 266580

工程材料课程作为机械类和近机械类专业的一门重要技术基础课，具有内容广泛和实践性强的特点，课程内容与工程材料加工工艺密切结合。学生在学习该课程之前虽然经过了金工实习这一工程训练环节，但实践经验仍然不足，特别是欠缺理论与实践的结合。工程材料课程实验教学作为理论联系实际的纽带和桥梁，是培养学生工程意识、动手能力和实践能力不可缺少的教学环节。如何改进该课程的实验教学质量，一直是讲授工程材料课程的教师普遍关心的问题[1-3]。根据工程材料课程的授课学时不同，采取合适的实验形式，优化设计实验课程的教学内容，是提高实验教学效果的关键。

1 实验形式多样化

目前，我国高校工程材料课程教学学时一般有少学时(约32学时)和多学时(约48学时)两种情况，前者一般只讲授与金属材料相关的内容，后者除了金属材料外还讲授非金属材料的内容。少学时工程材料课程因为受到教学课时的限制，一般实验课程设置2学时，因此选择简单的验证型实验进行实验教学比较合适，实验内容课选择最基本的金相显微镜的使用及铁碳平衡组织观察。

对于多学时工程材料课程，实验课时一般设置4～6学时，学时数相对充裕，可以选择综合性实验(必做)和研究性实验(选作)。综合性实验的内容可按照由浅入深的原则优化设计，除了包含工程材料课程最基本的实验金相显微镜的使用及铁碳平衡组织观察外，还应涵盖金相试样的制备、钢的热处理及硬度测定、钢的非平衡组织观察的内容，所设计的综合实验要把这四个实验内容有机结合起来。学生通过热处理工艺操作，磨制金相试样，使用金相显微镜观察金相组织，使用硬度计测量试样的硬度，既锻炼了自己的动手能力和实际操作技能，又加深了对钢的成分、热处理工艺、组织、性能之间关系的理解，而且还对金相检验技术有了整体的了解，开拓了思路，培养了分析问题和解决问题的能力。

研究性实验是在完成综合实验的基础上进行的选做实验，实验内容选择工程材料的失效分析比较合适。经过工程材料综合性实验的基本训练以后，学生对金相分析技术有了初步了解，部分学习能力强的学生，在学习完《机械零件的失效与选材》以及《典型工件的选材及工艺路线设计》两章内容之后，已经基本掌握了机械零件失效分析的基础知识，可以选择一些典型的失效零件，例如轴类、齿轮类、弹簧类零件，进行失效分析，探讨失效原因，不仅能锻炼学生解决工程实际问题的能力，而且对他们的创新能力和科研能力也是一种很好的培养。

2 实验考核方式多样化

由于学时的限制和学生人数较多，少学时工程材料课程实验课所选择的验证型实验，无法采用让每个学生实际操作的方式进行考核，因此一般通过批改实验报告来评分。对于综合性实验，由于实验学时相对充裕，为了真正考核每个学生对实验的掌握程度，除了通过实验报告进行考核，还可采用口试的形式，让每个学生把实验操作过程详细陈述出来，根据学生的回答情况进行评分。而研究性实验课工程材料的失效分析则要求学生撰写详细的失效分析报告，并安排时间进行简单的答辩，根据所撰写的失效分析报告和答辩情况做出综合评价。这种分类考核的教学方法，既可以激发学生平时做实验的热情，反映每个学生的动手操作能力，又能真实地评价他们理论联系实际的水平。

3 实验教学手段多样化

随着科学技术的发展，多媒体教学手段已经获得了普遍应用，因此在具体的实验教学过程中，为了使学生动手做实验的时间更加充裕，一部分实验教学内容，例如金相试样的制备过程、金相显微镜的构造、钢的显微组织结构及一些动态演变过程，均可以采用视频演示的方法进行讲解，这样能够起到事半功倍的教学效果。

多媒体教学能够让传统的板书教学法很难直观表述的内容，以生动、新颖的动画形式展现出来，所学的知识更贴近工程实践，使学生更容易理解，既能激发学生的学习兴趣，又能加深学生对基本理论的掌握。学生观察金相组织的视频显微镜都具有数码拍照功能，能够直接将观察到的组织抓拍并保存为JPG格式电子图片，省去了繁琐的手工绘制金相组织的过程。实验结束后撰写的实验报告是Word格式的电子文档，可通过E-mail直接发送到教师的邮箱，同时节省了收发作业的时间，提高了工作效率。

在信息时代，基于Internet的即时通信技术获得了广泛应用，腾讯QQ已成为国内使用最广泛的即时通讯软件。QQ支持在线聊天、视频电话、点对点断点续传文件、共享文件、网络硬盘、自定义面板、QQ邮箱等多种功能，并可与移动通讯终端等多种通讯方式相连。QQ聊天已成为人们交流联系的一种重要方式，因此，利用QQ组建工程材料实验群，可以突破时空界限，使狭小的实验室空间得到广阔的延伸，既可以答疑解惑，加强师生间交流，又有利于加深师生情谊，激发学生的学习热情[4]。另外，学生还可以在QQ群里交流实验课学习心得，发表自己的见解，特别是一些已经毕业的学生提出的有关工程材料在现场实际应用中遇到的问题，会引发大家的积极讨论，能进一步激发学生的学习积极性。

4 结束语

工程材料作为一门实践性很强的技术基础课程，通过优化实验课的教学内容，采取先进的教学方法，不仅能提高课程的教学质量，而且对于理论联系实际以强化工程意识，培养学生的动手能力和解决实际问题的能力至关重要。工程材料课程的实践教学改革不是一项短期工程，在今后的教学实践中，仍需不断开拓思路，进一步探索提高工程材料课程的实践教学质量。

[1]石志强.工程材料精品课程建设的探索与实践[J].大连理工大学学报:社会科学版,2007(S):59.

[2]夏翠芹.《机械工程材料》教学方法浅谈[J].科技教育,2011(27):214.

[3]谢永智.《机械工程材料》教学方法探析[J].装备制造技术,2011(2):187.

[4]张向阳,慧琼,慧敏.《工程材料》课程改革与实践[J].中国职工教育,2013(8):141.