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金属材料课件

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金属材料课件

金属材料课件范文第1篇

【关键词】双语教学实践无机非金属材料

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674-4810(2012)11-0051-01

河北联合大学是一所地方本科院校,它的目标是服务于快速发展的河北经济,使其成为具有创新特色的名牌地方院校。近年来,经济社会的双转型急需大批既精通专业知识又熟练掌握外语的高素质国际性人才。为适应这种需要,材料学院无机非金属材料系开展材料导论课程双语教学的探索。双语教学是同时运用英语和汉语两种语言向学生传授专业知识的一种全新的教学形式。它的目的是让学生增加外语的使用能力和使用外语思维的能力,便于学生毕业后能更有效地进行学术研究和国际交流。教师也可以从双语教学中借鉴国外的教学理念,学到新的教学思想。开展双语课,一能更好地激发学生学习英文和应用英文的兴趣;二能从国外原版教材的发散性、启发性的训练中培养学生创新思维。本文介绍我们在无机非金属材料导论课程双语教学实践中的经验,分析双语教学中存在的问题与不足。

一 双语教学实践

1.教材的选择

教材是教学内容的载体,正确选择适合学生学习的教材是进行高质量双语教学的重要保证。原版教材价格昂贵,超出大部分学生的承受能力。商务印书馆引进的教材“Ceramics introduction”,专业知识新,知识面广。书中图表丰富和生动,文字较为浅显易懂,有利于学生对内容的理解,而且价格适中,我们把它确定为基本教材,同时推荐一些国内高校的中文教材作为课程参考教材,帮助学生深入理解重要的知识难点。从使用效果来看,多数学生反映借助字典可以基本看懂英文教材。

2.课件设计

无机非金属材料导论特点是概念多、公式多,涉及的方向多、涵盖面广,其研究对象是陶瓷、耐火材料、水泥等各种硅酸盐材料。课件中重要概念和工艺过程均采用中英文对照,课堂讲解我们则主要采用全英文版书,创造英文语境。在课件的设计中,我们制作大量英文图片和动画向学生进行教学展示,使所讲的内容形象化、具体化,更加通俗易懂,易于学生理解记忆,对增加学生兴趣和提高学生对知识的理解均有较大帮助。

3.教学方式的使用

根据课程的特点和学生的接受能力, 在课程教学中采用单向和交互式两种方法。在教学进程上采用灵活的教学方法,教师根据学生的接受水平确定使用英语的比例,以保证教学效果。教材中词汇量大、专业性强,因此我们对学生提出预习和必要的复习,以保证双语教学的顺利进行。同时采用灵活多样的教学手段,如针对某一问题,分小组进行讨论,然后要求每组派代表将讨论结果用英文复述。这样能使每个同学都能参与到问题中,能更好地激发学生的学习兴趣,促进学生的自主学习动力。在教学中,我们还有针对性地选择部分习题和思考题,要求学生利用教材和网络用英文回答。从实践效果看,这一类的题目需要学生能够综合总结书中的相关内容,从而提高同学用英文阅读和写作专业问题的能力。

4.无机非金属材料导论双语课程的考核方式

考试采用全英文的教学试卷,开卷考试,全部考题采用英文表述,要求学生以英文回答。我们特别加强平时成绩的考核,平时成绩在总成绩中占有较高的比例(占总成绩的50%)。诸如出勤和上课积极与老师互动(占总成绩的20%),平时用英文完成作业的情况(占总成绩的30%)。这样的考核标准避免了“一刀切”,提高了学生平时课堂学习的兴趣和动力,能反映出对本课程的掌握程度。

二 双语教学中存在的问题和建议

1.双语教学教师应不断提高语言能力

双语教学对教师的要求高,不仅要专业精深,还要求教师能做到在课堂上熟练地在双语之间进行切换,准确地用英文表述专业知识,还要和学生进行英文互动。这就对教师的英语听说能力提出更高要求,但是一般的任课教师,虽英语阅读、翻译和写作能力较强,但在口语交流方面尚存在不足,有待提高。

2.选双语教学课程的学生应具备一定的英语水平

通过这几年的双语教学实践,笔者认为不是每个学生都适合参加双语课程的学习。只有具备一定基础英语水平的学生才能在本课程中有较大收获,双语教学才能达到真正教学相长。

3.采用多种教学手段,活跃课堂氛围

双语课程对学生提出更高要求,学生学习难度增大,而理论教学相对枯燥,如何通过改进教学方法和教学技巧提高学生的学习兴趣是我们面临的一个重要课题。教师应转变传统的教学方法,在教学中根据实际情况采用不同的教学手段,问题的设置尽量理论联系生产实际,激发学生的学习兴趣。多媒体课件的采用,有助于教学效果的提升,应结合材料学科的特点,多使用图表、动画,尽可能使课程中复杂抽象的材料学理论知识,能用直观的形式表现出来。

4.要注意双语教学与专业外语教学相区别

双语教学中虽然双语是特点,但双语并不是重点。教师在进行双语教学时,要避免把双语教学课上成专业外语课。教学的重点还应是让学生掌握专业知识,而不是英语教学,这一点需要教师较好地把握。当然采用双语教学,对学生的英语能力也提出了较高的要求,应当解决好学生的语言问题,建议在双语课程之前开展专业英语课。

金属材料课件范文第2篇

关键词:金属材料与热处理;教学体系;教学方法

作者简介:刘金明(1976-),男,江西樟树人,江西理工大学材料科学与工程学院,讲师。

刘国平(1974-),男,江西樟树人,江西省樟树市第八小学,小学高级教师。

基金项目:本文系江西理工大学2012年校级教改课题(课题编号:3100220004)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0115-01

一、课程概述

金属材料是工农业生产及国防、科技等领域使用最广泛的工程材料,其应用与热处理工艺又息息相关。“金属材料与热处理”是研究金属材料及其强化方法的课程,是高校材料类、材料成型类、材料物理类学生的专业必修课。课程体系涉及的专业知识点多、面广。随着社会进步、科技的发展、教改的深入、知识的更新,课程内容、要求及选用的教材等都有很大的变动。目前国内外许多院校在“大材料”的背景下,就“金属材料与热处理”课程的教育改革进行了广泛的探索和研究,其教育方面的中心问题主要集中在培养具有创造性和适应性的复合型人才。

同时随着知识经济时代的来临,科学技术和产业的发展对高等教育的人才培养提出了更高的要求。而目前由于就业形势的压力,许多大学生缺乏专业学习兴趣,厌学情绪比较严重,对前途感到茫然,不知道将来能干什么,以致于学生专业素质、专业技能等存在某些不足。这些反过来又影响到学生的择业和就业。托尔斯泰曾说过:成功的教学需要的不是强制,而是培养和激发学生的学习兴趣。在本科专业教学中,只有充分调动学生的兴趣,才能使学生变被动学习为主动学习,确保专业教学质量。学生对专业课程的认识和兴趣取决于授课教师正确而又巧妙的引导、培养和激发。

二、课程体系的构建

“金属材料与热处理”课程由金属热处理原理、金属热处理工艺、金属材料三部分内容组成。[1]这三部分是“成分-工艺-组织-性能”的主线内容,如图1所示。

1.金属热处理原理内容

结合工科院校金属材料类专业的要求和特点,在课程体系中,金属热处理原理内容主要包括三大转变规律:

(1)钢的加热转变。主要包括奥氏体的形成条件,形成过程,影响因素,奥氏体晶粒度的大小及影响因素。这也是热处理的第一阶段。

(2)冷却转变(2个曲线,3大组织转变)。主要包括过冷奥氏体等温转变曲线(C曲线)及连续冷却转变曲线(CCT曲线),P转变,B转变转变,M转变。

(3)回火转变。主要包括淬火钢在回火过程中的组织转变,M分解转变,残余奥氏体转变,碳化物的转变,渗碳体的聚集长大和α相回复、再结晶。回火时力学性能的变化与回火脆性。通过对金属热处理原理的讲解,架构热处理转变规律知识,为学生学习金属热处理工艺打好基础。

2.金属热处理工艺内容

金属热处理工艺内容主要包括:钢的退火与正火;钢的淬火与回火;钢的表面热处理。其相关性如图2所示。

3.金属材料内容

在课程体系中,金属材料内容主要包括:

(1)钢的合金化基础。主要有合金元素(Me)与铁和碳的相互作用、奥氏体稳定元素、铁素体稳定元素、Me对Fe-C相图与钢热处理的影响、Me与钢的强韧化的关系。

(2)钢的分类及编号。

(3)结构钢。主要有工程结构钢、调质钢、渗碳钢、弹簧钢、滚动轴承钢。

(4)工具钢。主要有刃具钢、模具钢、量具钢。

(5)特殊钢、主要有不锈钢和耐热钢。

(6)铸铁。主要有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

三、课程教学方法的优化

第一,巧用直观教学法。直观教学法就是教师通过实物、可视资料等手段,使学生建立基本概念,掌握基本操作技能及各种规律,突出重点,突破难点。直观教学能充分发挥学生认知的

主体作用,培养学生学习的积极性、主动性和创造性,从而取得较好的教学效果。[2]在“金属材料与热处理”课程教学中,可充分利用一些经过不同的热处理工艺所获得的显微组织照片、热处理工艺过程视频资料、力学性能测试、模拟动画等,通过直观、生动的素材,使学生对金属材料及检测方法有更直观的认识,对热处理原理及组织转变过程更容易理解、吸收、消化。

第二,巧用疑问与兴趣教学法。疑问教学法或问题教学法就是以问题为载体贯穿教学过程,使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望,进而逐渐养成自主学习的习惯,并在实践中不断优化自主学习方法,提高自主学习能力的一种教学方法。[3]问题教学法充分体现学生的主体地位,能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。而趣味性教学,就是以激发学生学习兴趣为心理基础,结合教材内容,灵活多变地用学生乐于接受的趣味性故事和语言组织教学。[4]例如在讲授热处理原理时,分析图3中三条曲线变化的原因。淬火处理工艺如下:亚共析钢:加热到Ac3以上充分奥氏体化后,急冷淬火。过共析钢:加热到Acm以上充分奥氏体化后,急冷淬火;加热到Ac1~Acm之间充分奥氏体化后,急冷淬火;马氏体的硬度与其中含碳量的关系。

这些变化的原因是淬火工艺的关键点,是如何提高强度和综合性能的切入点,贯穿金属热处理原理到工艺整个过程。

第三,巧用案例教学法。所谓案例教学,就是在教师的指导下,根据教学要求,组织学生对案例的调查、阅读、思考分析、讨论和交流等活动,教给他们分析问题和解决问题的方法,进而提高分析问题和解决问题的能力,加深学生对基本原理和概念的理解的一种特定教学方法。[5,6]例如汽车钢板弹簧,在汽车行驶过程中承受各种应力的作用,其中以反复弯曲应力为主,绝大多数是疲劳破坏。而且,同样的材料热处理是否正确,其寿命相差也很大。所以要合理选择材料并对所选材料进行成分、组织、性能分析,制定合理的热处理工艺。

四、结论与建议

“金属材料与热处理”课程体系的构建应与专业培养目标相一致,并与培养计划中的其他课程如“材料科学基础”相互补充,相得益彰。课程内容涉及面广,但在实际教学过程中应有所侧重,在学时紧的情况下,有些内容甚至可以由学生自学,如铸铁、其他材料简介等章节。并尽可能给学生提供实践的机会。课程的实际教学过程,往往是几种教学方法结合,使教学更为生动,知识更容易为学生所接受,从而提高教学效果,并在教学过程中探索更多的有效的教学方法。

参考文献:

[1]叶宏.金属材料及热处理[M].北京:化学工业出版社,2009.

[2]王建凤.直观教学法在金属材料与热处理教学中的应用[J].现代技能开发,2000,(4):39.

[3]王未强,徐中明.浅析疑问教学法在《思想概论》课教学中的运用[J].思想研究,2001,(5):110-111.

[4]阳益贵.从《金属材料及热处理》课谈趣味性教学[J].现代技能开发,2002,(11):34.

金属材料课件范文第3篇

关键词:无机非金属材料;专业选修课;教学方法

作者简介:张露露(1975-),女,湖南邵阳人,三峡大学机械与材料学院,副教授;杨学林(1973-),男,湖北均县人,三峡大学机械与材料学院,副教授。(湖北 宜昌 443002)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0080-02

无机非金属材料是与金属材料、有机高分子材料并列的三大材料之一,是国民经济的重要基础,也是航空、航天、交通、能源和电子等高技术领域的重要支撑。目前,它正朝着多元化、复合化、功能化、结构—功能一体化方向发展。按照教育部“拓宽基础,淡化专业意识,扩大专业口径,培养复合型人才”的要求,结合三峡大学“高素质、强能力、应用型”的人才培养目标,金属材料工程专业开设了“无机非金属材料”课程作为专业选修课,这对于拓展学生专业知识、增强学生就业竞争力有着重要意义。

“无机非金属材料”课程主要介绍无机非金属材料的组成、结构和性能之间的关系,介绍陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料的制备工艺、组织结构特征、性能特点及其应用,以及无机非金属基复合材料和功能无机非金属材料等研究现状及其发展方向。该课程基础性、系统性和实用性较强。它作为金属材料工程专业的专业选修课,在教学内容和教学要求上不同于其作为无机非金属材料工程专业的专业必修课。金属材料工程专业开设“无机非金属材料”课程作为选修课的目的是让学生在完成金属材料工程专业必修课程的基础上,初步了解和认识无机非金属材料的基本理论知识、成型加工方法及其应用领域,掌握相应的基本知识、基本技能及必要的理论基础,深化学生的专业基础知识,拓展学科知识面。由于课程内容丰富,涉及化学、物理、材料学等多学科的专业知识,又紧跟材料科学发展的前沿,要让学生在有限的课时内理解并掌握其内容具有一定难度,因此,这对教学提出了较高要求。本文主要结合笔者近几年的教学实践和经验,就如何从教学内容、教学模式、教学方法和手段以及考核方式等方面进行改革和创新进行了探讨,以期更好地提高教学质量、增强教学效果。

一、优选教学资源,优化教学内容

目前,无机非金属材料方面的教材很多,如戴金辉等主编的《无机非金属材料概论》、卢安贤主编的《无机非金属材料导论》、陈照峰等主编的《无机非金属材料学》、王培铭主编的《无机非金属材料学》等,这些教材侧重点各不相同。根据该课程的选修课性质,按照专业知识面广、难易程度适中、实用性强的原则,三峡大学选用了戴金辉等主编的《无机非金属材料概论》作为该门课程的主要教材。该教材主要介绍陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料的结构、性能以及制备工艺,并扼要地介绍这几种材料的最新发展动态,[1]它吸取了国内外同类教材的精华,内容深广度适中,叙述深入浅出,适用性强,较适合作为三峡大学金属材料工程专业的选修课教材。同时,为帮助学生进一步加深对无机非金属材料的认识和了解,学校还指定了卢安贤编写的《无机非金属材料导论》作为辅助教材。为完善教学内容,还将陈照峰等主编的《无机非金属材料学》、王培铭主编的《无机非金属材料学》等教材作为教学参考书。

鉴于专业选修课教学内容弹性较大,在课堂教学中笔者注重学科知识的拓展和深化以及知识的更新,除讲授教材内容外,还有意识地结合社会生活中的热点问题、当前科技发展动态、学校无机非金属材料方面的科研成果以及自身的科研工作进行讲解和介绍,不断充实和优化教学内容。例如,在讲授陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种传统无机非金属材料时,笔者一般首先介绍该材料的发展历史和现状,以增加学生对该材料的初步认识和了解,然后讲授书本上的相关理论知识;又如,在讲授无机非金属基复合材料时,笔者介绍了目前比较热门的新能源材料,并谈及了一些自己在锂离子电池材料方面的科研工作情况。这些相关教学内容的补充不仅提高了学生对该课程的学习兴趣,也激发了学生的科研兴趣和创新意识,达到了较好的教学效果。

二、改革教学模式,创新教学方法

专业选修课的特点决定了它的教学不同于必修课,它不仅强调知识的系统性和完整性,强调学习方法、科研方法的引导,而且更需要激发学生的学习兴趣。针对“无机非金属材料”课程的专业选修课性质及其理论性强、内容枯燥、学生全面掌握知识点难度较大等特点,笔者坚持“以教师为主导,以学生为主体”的教学原则,采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式,运用了案例教学、课堂讨论、学生自主学习、任务趋动等灵活多变的教学方法和手段,以提高教学质量,增强教学效果。

1.采用多媒体教学与传统教学相结合的教学模式

多媒体作为一种现代化教学手段,被广泛引入各高校的教学当中。它集图、文、声、动画于一体,能将抽象的概念直观化、具体化,将枯燥的内容生动化,并容纳较大信息量,使课堂教学变得生动、活泼、富有新意,教学效率高,效果明显。[2]而传统的教学方式,教师可以通过在讲台上的“表演”吸引学生的注意力,有利于实现师生间的互动。“无机非金属材料学”课程涉及知识面广、理论性强、内容枯燥,为尽可能调动学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和记忆,笔者针对各部分教学内容进行精心构思,采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式。在教学过程中,笔者一方面制作了图文并茂的相应课件,另一方面也注重传统教学方式中教态和教学语言的运用。通过教师亲切生动的讲授和大量课件的展示,增加了学生对无机非金属材料的感性认识,加深了学生对理论知识的理解和记忆,取得了较好的教学效果。

2.注重案例教学,坚持理论联系实际

“无机非金属材料学”是一门理论性较强的课程。在教学过程中,笔者注重理论联系实际,尽可能地通过讲授实际案例激发学生的学习兴趣。如在讲授梯度功能材料时,笔者介绍了越王勾践剑,通过图片展示和对越王勾践剑结构的分析,既展现了中华民族的优秀智慧,又加深了学生对梯度功能材料的认识和理解;又如,在讲授水泥材料时笔者例举了伊朗为应对美国现有的穿地炸弹,已研制出既可抵御钻地炸弹,也可抵御地震的世界最强混凝土——“智能混凝土”,这一案例让学生更加深切体会到新材料的研发和应用直接关系到一个国家的工业活力和军事力量。这些案例的讲解都极大地激发了学生的学习兴趣和科研兴趣。

3.增强互动教学,营造良好的课堂氛围

根据选修课性质,课堂教学采用启发式讲授和学生讨论相结合的互动教学方法,可以很好地调动学生的学习积极性,营造良好的课堂氛围,提高教学质量,增强教学效果。因此,在教学过程中,笔者既重视发挥教师的主导作用,又尊重学生在学习中的主体地位。课堂上,笔者常常向学生提出问题,鼓励学生积极思考,并展开讨论。这种互动教学既激发了学生学习的积极性和主动性,又活跃了课堂气氛。例如,在讲授玻璃的定义时,笔者首先提出“有机玻璃、金属玻璃是玻璃吗?”这个问题,让学生进行思考,各抒己见,然后通过定义讲解,使学生找到正确答案,课堂气氛十分活跃。这种互动教学使学生对定义理解更加透彻,记忆更加深刻,教学效果好。

4.提倡自主学习,充分发挥学生的主观能动性

“授之以鱼,不如授之以渔。”随着现代电子信息技术的进步,充分引导学生运用新技术获取知识和信息,并利用这些信息完成学习任务,发挥学生的主观能动性,提高学生的自学能力,在教学过程中具有十分重要的意义。教师给学生布置课外学习任务,学生需要利用图书馆或网络资源查阅一定数量的文献,并通过自己的独立思考才能完成任务。这种任务驱动式教学方式既可以培养学生的自学能力,锻炼学生分析问题和解决问题的能力,也可以培养学生的创新思维能力,这些能力的培养将为学生今后走上科研或生产岗位奠定良好基础。因此,在教学过程中,笔者提倡通过任务驱动的方式鼓励学生自主学习。这样不仅可以调动学生的学习兴趣,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的自学能力和科研能力,同时还可弥补课堂教学内容的有限性,促使学生掌握更多的知识。如在学习特种玻璃时,笔者给学生布置了一项任务,即合理设计一款或多款学生心目中理想的未来玻璃。接到任务后,学生大胆想象,设计出了30多种自己心目中理想的未来玻璃,如破碎后能自动粘合的记忆玻璃、光强和颜色能随人体内电流和电磁波而变的情绪玻璃、不开窗即可自动换气的净化空气玻璃等,这些作品充分展现了学生学习的主观能动性和创新思维能力。又如,在学习完陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料这四种传统无机非金属材料后,笔者鼓励学生根据自己的兴趣选择任意一种无机非金属材料制作课件,在课堂上进行演示和讲解,再由学生展开互评。这次教学活动既锻炼了学生查阅文献和综述文献的能力、独立思考的能力以及表达沟通能力,也培养了学生的科研创新能力,获得了学生的一致好评。

三、注重教学效果,改革考核方式

考核环节作为教学活动的有机组成部分,是整个教学过程的重要环节之一。专业选修课的考核一般可根据实际情况采取灵活多样的方式。[3]传统的闭卷考核形式,需要学生死记硬背的知识点多,学生复习吃力,容易让学生造成思想负担,给学生学习带来压力,不利于调动学生学习的主动性和积极性;而采用课程论文形式进行考核,在信息高度发达的现代社会,学生中容易出现利用网络资源抄袭的现象,无法真正反映出教学效果。“无机非金属材料”课程作为金属材料工程专业的专业选修课,侧重于拓展学生的知识面,培养学生的综合专业能力。鉴于该课程的选修课性质和内容多、知识面广、学生全面掌握知识点难度较大等实际情况,为提高学生的学习积极性,并真实反映出学生的学习效果,笔者对该课程的考核方式也进行了相应改革,采取了过程性考核与终结性考核相结合的考核方式。其中,过程性考核成绩占该课程成绩的30%,考核内容主要包括课堂表现、出勤情况和任务完成情况等;终结性考核占70%,具体采用开卷考试形式进行。这种考核方式既可以较客观地反映学生对课堂知识的了解和掌握情况,也可以较真实地反映学生参与这门课程的学习态度和科研创新思维能力,从而真正体现出这门课程的教学效果。

四、结语

“无机非金属材料”课程作为一门内容多、知识面广、关注学科前沿的专业选修课,随着新材料及其技术的不断发展,其教学内容还需不断调整,教学方法、教学手段和考核方式也有待于进一步改进,这样才能更好地调动学生学习的积极性和主动性,提高教学质量,增强教学效果,从而为社会和企业培养出紧跟时代步伐的“高素质、强能力、应用型”材料类高级专业人才。

参考文献:

[1]戴金辉,葛兆明.无机非金属材料概论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.

金属材料课件范文第4篇

[摘 要]文章通过介绍复合材料专业课的特点,从专业背景、教学内容、教学手段、考核方式等方面阐述了针对该课的教学改革实践,以培养具有扎实理论和工程基础的学生。

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关键词 ]复合材料,教学改革,适航技术

中图分类号:G642.3 文献标识码:A文章编号:1671-0568(2014)35-0083-01

复合材料是有别于传统金属材料的一种新型结构和功能材料,具有高比强度、比刚度、抗腐蚀性、可设计性、便于整体成型等优点。随着复合材料在工业、生活中的大量应用,复合材料的特性及应用已成为材料、化学、制造、力学等专业的学生亟需掌握的基本知识之一。

《复合材料设计》是北京航空航天大学飞行器适航技术专业本科生的专业课程之一,课程涵盖了复合材料的基本结构、基体和增强体的性能、力学特性、复合材料结构与航空航天应用等方面的内容,具有内容丰富、应用性强等特点。由于课程需要比较扎实的力学基础,部分学生反映有些课程内容驳杂,难以理解。另外,复合材料的制造、性能、结构、设计与实践紧密关联,但限于教学和实验条件,很难通过实际接触让学生对其有直观的感受和认识,影响了学生对课堂内容的理解和知识的掌握。为增强学生对未来工作的适应能力和就业的针对性,必须不问断地提高教学水平,有意识地进行教学改革与创新,以实现课堂教学的预期效果。 为此,笔者根据最近几年的教学经历,结合以往学生的反馈,并参考其他教师、课程的经验,陶在教学过程中进行改革尝试,取得了一定的效果。

一、结合专业方向,增加背景知识和最新科研成果介绍

随着材料工业的发展和飞机结构减重的需求日益增加,复合材料在航空航天领域的应用逐渐加大。在欧美航空发达国家,波音公司的787飞机复合材料用量占飞机结构重量的50%,空客公司正在研制中的A350宽体客机复合材料用量达到了52%。在直升机等领域,部分机型的结构重量占比达90%以上。近年来,我国复合材料的设计能力、试验验证手段、制造工艺水平、维修能力也取得了很大发展,与国外的差距日益减小,但在先进复合材料的研制和使用方面尚有很大欠缺。这些背景知识,应始终贯穿于本课程的具体教学内容中,让学生能够对复合材料的工程应用有广泛的认识。

与传统的金属材料相比,复合材料的应用成熟度较低,其在飞机上的应用也给飞行器适航设计、审定工作带来诸多问题,直接影响飞机的安全性。如何满足飞机的适航性要求,已经成为航空适航管理局、工业部门及材料供应商关注的焦点,有待于相关专业的学者、工程人员去探索和解决。教师应及时跟进复合材料研究的最新成果,并结合自己的科研成果,将相关知识由浅入深地介绍给学生,让学生能够对复合材料领域有深刻的理解。

二、合理选择教学内容

学校很多工科专业都有关于复合材料的课程,由于培养目的和专业方向的不同,其教学内容也不宜相同,应当合理选择教学内容,因专业施教。飞行器适航技术在国内是一个崭新的专业,适航是该专业的核心和主要特色。针对飞行器适航技术专业的学生, 《复合材料设计》课程应明确复合材料的适航性设计,审定和验证,这是学习重点;最终教学目标是使学生奠定扎实的理论基础,并培养学生的工程能力,使其能够胜任复合材料的适航符合性设计、审定和工程验证相关的工作。

为此,结合传统专业的教学内容,将本课程的授课侧重点调整为复合材料的典型结构及应用、力学性能分析方法、强度计算与判定准则,以及与传统金属材料的力学特性的区别,并增加了复合材料适航符合性设计、审定的技术发展历史,以帮助学生掌握复合材料的基本概念和理论,进而理解复合材料与金属材料在适航设计与审定中的差别与技术难点。

三、改进课堂教学手段

现在多媒体教室已经普及,日常教学通常是把课程内容制成多媒体课件,在课堂上给学生讲解。多媒体课件教学的好处是直观、教学效率高,但是由于省去了书写的时间,有时讲解速度难免与课堂讲解内容不匹配,另外,由于形式枯燥,容易导致学生在理解、掌握知识方面产生困难,这一现象在力学公式推导方面尤其突出。为此,采用多媒体课件与黑板书写相结合的方式,通过课件展现公式、黑板书写、讲解推导过程,并在一些重要推导环节对学生提问,吸引他们的注意力,调动学习的主动性以加深印象。这种互动方式,既能够帮助学生主动思考问题,又能保证课堂讲解速度与内容的协调性,其效果是单纯的也是多媒体课件教学难以达到的。

每个老师都明白, “兴趣是学生最好的老师”。但是如何提高学生对课堂内容的兴趣,这让每一位老师都煞费苦心。采用视频教学、案例教学等方式, 即可以有效提升学生的课堂乐趣,加深对知识的理解。例如,采用动画的形式展示复合材料机翼、各种成型工艺的制造过程,让学生对其有直观的认识;采用视频录像叙述飞行器因复合材料结构、维护故障导致的空难事故,帮助学生了解复合材料结构的设计、维护重点,并借对空难导致的严重后果的直观感受,培养学生的责任心和正确的价值理念;采用工程案例,分析复合板、蜂窝、编制等不同复合材料结构的区别及其适用范围,培养学生的工程意识,提高独立思考能力及解决工程实际问题的能力。

四、改变课程考核方式

传统的教学考核方式通常为闭卷考试,这种方式可以促使学生在短期内记忆、巩固所学知识,但不可否认,它容易导致学生死记硬背,在一定程度上束缚了学生分析、创造能力的培养。因此,亟需在考核方式上进行创新改革,如课堂开卷考试、课外论文等。

开卷考试由于考试命题的多样化,有利于引导学生查阅文献、资料、背景、数据,提高学生学习的主动性,并增强其理解和综合分析问题的能力。由于既督促了学生平时认真学习、积累知识,又避免了死记硬背却很难学以致用的尴尬,在近几年的教学尝试阶段取得了良好效果,颇受学生欢迎。在实际的教学过程中,正在逐步尝试将开卷考试与其他方式相结合。例如,在学期中安排一次学生的课堂演讲报告,内容既可在教师给定范围内,也可自拟。由于时间所限,演讲时间不宜过长,但要有清晰的条理和汇报内容。从实际效果看,学生不仅增加了对相关知识的兴趣,而且培养了演讲和独立思考能力。在最终的成绩评定上,演讲成绩与试卷考试成绩各占一定比例,综合考查了学生的各方面素质,评分标准也相对比较客观。

金属材料课件范文第5篇

【关键词】 金属材料与热处理;教学方法

一、上好第一堂课,激发学生的学习兴趣

第一堂课十分重要,它能促使学生形成对本课程的初步印象。如果在第一堂课就要面对一大堆生涩的名词,如组织、热处理、相图等,会使学生产生课程内容枯燥的印象,从而失去学习兴趣。很好的开始能起到意想不到的效果。《金材》(第五版)的绪论中第一句话是这样说的“纵观人类的文明史,从某种意义上说就是一部人类认识材料和使用材料的发展史”。由此导入课题:人类社会的发展从旧石器世代开始,到新石器时代,到青铜器时代,到有色金属时代,到黑色金属时代,到合金时代等等。每到一个时代我都简单介绍一下其中的特色和历史意义,表面上看我似乎是给学生上了一节历史课,尽管学生可能对历史本身同样不感兴趣,但在专业课上讲历史却给他们非常新颖的感受,不知不觉中就融入了课堂。做一个热处理的对比实验,目的是为了加深对热处理作用的印象。将一根直径为1mm左右的弹簧钢丝剪成两段,放在酒精灯上同时加热到赤红色,然后分别放入水中和空气中冷却,冷却后用手进行弯折,对比观察两根钢丝性能的差别。结论是:放在水中冷却的一根钢丝硬而脆,很容易折断;放在空气中冷却的一根钢丝较软且有较好的塑性,可以卷成圆圈而不断裂。做完这个实验后,引导学生回想实验过程中加热与冷却方法的不同对两根钢丝性能的影响,请学生自己对比进行小结。通过上述过程,学生动手实验,动脑思考,在好奇和兴奋的同时记住了热处理的过程和热处理的神奇效果,从而对本课程的学习产生了兴趣。

二、广泛参阅教学资料,了解学生特点,认真备课

(1)吃透教学大纲精神。教学大纲是学科教学的指导性文件,要根据教学大纲的要求把握教学进度、难易程度,钻研领会大纲精神,弄清楚学科的教学目的、特点,掌握各章节之间的联系、地位、作用。(2)钻研教材。教材是学生学习的主要材料,是学生在学校获取系统的基础知识、基本技能、发展智力和体力、接受思想品德教育的主要载体。教材也是教师备课的主要依据,在钻研教材的同时,教师应博览群书,力争做到“给别人一杯水,自己有一桶水”。要注意了解国内外的科技信息,填补教材内容,使其充实生动。(3)了解学生。教学是双边活动,课前有意识地对学生的基础知识、学习起点、所在班级的现实表现,以及学生个体的年龄、思想、个性、兴趣爱好等情况进行了解是很有必要的。在教学过程中要多了解学生,有的放矢,对症下药,并且要注意对学生应多鼓励、少批评,尤其对成绩较差的学生所取得的点滴成绩,应及时给予肯定、表扬,以此激发其学习兴趣与学习积极性,使其积极投入到掌握知识技能的学习中。(4)研究教法。教法就是教学方法,教师要结合学生的基础情况,考虑如何组织教材,如何安排一节课的结构。在设计课堂结构时,要注意几个结合,即科学性与思想性相结合,难易程度与学生实际情况相结合,系统连贯性与循序渐进相结合,理论与实际相结合,启发引导与积极思维相结合,真正做到以教促学,以教导学,以教助学。

三、理论教学多举实例,丰富教学内容

因为课程内容过于抽象,学生极容易走神,要用一些通俗易懂的例子来讲解,既可解释、说明知识点,又可吸引学生的注意力。教师要根据课程的特点,广泛收集、记录有利于教学的例子。例如讲金属材料力学性能时,可利用绪论课或课余时间讲述金属材料在国民经济发展中的作用,讲古人是怎样冶铁,铁杵为什么能磨成针,讲现代青藏铁路的修建,讲“水立方”、“鸟巢”体育馆的建设。其中要重点突出金属材料的力学性能及其在日常生活、工农业生产、国防科技、航空航天方面的广泛应用和在人类发展史上的卓越贡献。

四、注意观察学生的反应,及时调整授课方式

教师的授课方式影响学生学习的成效,学生在每次上课过程中不可能都保持良好的学习状态,会受天气、环境或某些事件的影响。教师要根据学生学习过程中的反应,及时调整授课方式,以吸引学生的注意力,提高学生的学习效率。例如学生听到教室外的吵闹声而东张西望,可以提几个问题,等学生安静了,再继续上课;如果有较多的学生走神或睡觉,不妨讲一个与专业知识有关的小笑话,在一阵笑声中使学生清醒过来,并集中注意力。