《機(jī)械工程材料》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系的完善

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1、《機(jī)械工程材料》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系的完善 《機(jī)械工程材料》課程是高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的一門主要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,是研究機(jī)械工程材料性能及其應(yīng)用的一門學(xué)科.通過該課程的學(xué)習(xí),要使學(xué)生掌握其中的基礎(chǔ)理論知識(shí),從而根據(jù)機(jī)械零件的使用條件和性能要求,對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行合理選材,制定加工工藝路線.該課程具有內(nèi)容多,實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn),為保證教學(xué)質(zhì)量,安排了與理論課相匹配的實(shí)驗(yàn)課程.要求學(xué)生在掌握基本理論知識(shí)的同時(shí)還要掌握科學(xué)的研究方法,所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是一個(gè)重要環(huán)節(jié).但是目前開設(shè)的實(shí)驗(yàn)存在一些問題,比如:各實(shí)驗(yàn)單一獨(dú)立,學(xué)生很難對(duì)實(shí)驗(yàn)的作用和各實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系有一個(gè)全面的了解,因此

2、,為了適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作需要進(jìn)行一些改革. 1、《機(jī)械工程材料》實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀及存在的問題. 現(xiàn)在《機(jī)械工程材料》實(shí)驗(yàn)一般開設(shè)有:金相試樣的制備;鐵碳合金平衡組織觀察與分析;鋼的熱處理組織觀察;金屬材料硬度測(cè)量等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,所采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備一般有:金相試樣拋光機(jī),金相試樣預(yù)磨機(jī),金相切割機(jī),金相鑲嵌機(jī),金相顯微鏡,熱處理實(shí)驗(yàn)的電阻加熱爐及布洛維硬度計(jì)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備.這四個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需的試樣均不相同,如表 1 所示. 目前,實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)以下幾方面的問題: (1)學(xué)生的操作機(jī)會(huì)少,缺少由淺入深地科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ娜驽憻? (2)因課堂時(shí)間限制,學(xué)生沒有時(shí)間掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備

3、的操作方法,造成學(xué)生不能單獨(dú)正確地對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作. (3)學(xué)生課前沒有預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室不知道要做什么,如何動(dòng)手. (4)對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系不起來(lái),覺得實(shí)驗(yàn)無(wú)意義,缺乏實(shí)驗(yàn)興趣. (5)實(shí)驗(yàn)前試樣的準(zhǔn)備工作未開放,學(xué)生不知道實(shí)驗(yàn)所需試樣是如何獲取的. (6)上述均為基礎(chǔ)常規(guī)型實(shí)驗(yàn),缺少綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目. 2 、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施. 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作是高校教學(xué)工作的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生具有實(shí)踐能力的方法之一,因此針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,探索新形勢(shì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)措施,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,為今后順利走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ).下面僅

4、就采取的措施進(jìn)行分析: 2.1 、以往實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室不能獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備,主要是一部分學(xué)生沒有預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,另一部分學(xué)生即便預(yù)習(xí)了,也只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用不了解,到操作設(shè)備時(shí)還是不知所措.針對(duì)這種情況,可開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可根據(jù)自己的時(shí)間,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)習(xí),其主要目的是讓學(xué)生了解與掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原理及構(gòu)造,初步掌握設(shè)備的操作步驟. 2.2 實(shí)驗(yàn)前試樣的準(zhǔn)備工作,一般在做這些常規(guī)實(shí)驗(yàn)之前老師都已經(jīng)將各種試樣準(zhǔn)備好了,有的試樣是直接采購(gòu)的,有的是老師自己制作的,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)可直接使用這些進(jìn)行試樣的制備,觀察其顯微鏡下的平衡組織,熱處理之后的組織及

5、硬度的測(cè)量.這樣學(xué)生就不能學(xué)到獲得這些試樣的熱處理方法,造成學(xué)習(xí)效果不佳.因此,我認(rèn)為應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)前試樣的準(zhǔn)備工作開放并納入到實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)階段中,讓學(xué)生來(lái)制作這些試樣,如做鐵碳合金平衡組織觀察實(shí)驗(yàn)時(shí),可以給學(xué)生提供各鋼種的原材料,以及必要的設(shè)備,如:金相切割機(jī)、電阻加熱爐等,學(xué)生可用金相切割機(jī)將試樣切割成小段,然后放入電阻加熱爐中加熱到需要溫度,緩慢冷卻后,再對(duì)試樣進(jìn)行磨制、拋光、浸蝕等制備工作和在顯微鏡下觀察組織,做鋼的熱處理組織觀察和金屬材料硬度測(cè)量時(shí),也可采取同樣的步驟,只是采用的冷卻方式和冷卻介質(zhì)不同.這樣學(xué)生通過親自動(dòng)手制作這些實(shí)驗(yàn)所需的試樣,可以提高動(dòng)手能力,掌握熱處理的方法,能更深刻的

6、理解熱處理工藝對(duì)金屬材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)及材料的宏觀性能的影響,也提高了他們實(shí)踐動(dòng)手能力. 2.3 、積極開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn).以上都是一些常規(guī)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),教師可開設(shè)一些設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)將知識(shí)貫穿聯(lián)系起來(lái),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.機(jī)械專業(yè)的學(xué)生一般會(huì)安排減速機(jī)課程設(shè)計(jì)、車床銑床刨床的實(shí)訓(xùn)課程,我們可以將這些單一的課程聯(lián)系起來(lái),選取其中某一個(gè)零件來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),加工及后處理,讓學(xué)生對(duì)零件的機(jī)械設(shè)計(jì)過程有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),比如:學(xué)生在做減速機(jī)課程設(shè)計(jì)時(shí),由教師提出減速機(jī)的工作參數(shù),學(xué)生根據(jù)這些參數(shù)首先進(jìn)行計(jì)算,然后確定各零件(齒輪,軸)的外形尺寸、零件的選材以及零件的硬度和粗糙度,最終設(shè)計(jì)出符合要求的一整臺(tái)減速機(jī)的

7、圖紙.學(xué)生進(jìn)行車床銑床刨床的實(shí)訓(xùn)課程時(shí),由于學(xué)習(xí)的側(cè)重點(diǎn)不一樣,車床銑床刨床的實(shí)訓(xùn)課程側(cè)重于學(xué)生對(duì)車床銑床刨床的操作,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,對(duì)加工零件的精度、粗糙度、硬度等要求并不高,因此我們可以將工程實(shí)訓(xùn)加工與材料熱處理實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),達(dá)到零件的加工要求.如:學(xué)生可選取自己在減速機(jī)課程設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)軸圖紙進(jìn)行加工,首先確定加工工藝路線,在實(shí)訓(xùn)中心粗車外形尺寸,然后到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行熱處理,為要達(dá)到零件所需硬度,學(xué)生必須根據(jù)硬度要求自己決定熱處理工藝的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)中必須特別注意"淬火";的加熱溫度,冷卻介質(zhì)的選擇,"回火";溫度的選擇等等.在整個(gè)過程中,學(xué)生按照?qǐng)D紙上的要求從編制實(shí)驗(yàn)方案--

8、-擬定實(shí)驗(yàn)步驟---操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備,獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)---結(jié)果分析都由學(xué)生獨(dú)立完成.熱處理加工完成后再到實(shí)訓(xùn)中心進(jìn)行半精車、精車、銑鍵槽、磨削加工直至達(dá)到零件所有加工要求.這一過程涉及了《機(jī)械工程材料》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造裝備》、《機(jī)械制造工藝》等多門專業(yè)課程,學(xué)生在此過程中綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和所掌握的實(shí)驗(yàn)原理來(lái)完成一個(gè)具體零件從圖紙的設(shè)計(jì)到機(jī)加工到熱處理的整個(gè)過程,通過這種理論設(shè)計(jì)、工程實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的"實(shí)驗(yàn)";,學(xué)生的工程實(shí)踐能力一定會(huì)得到突飛猛進(jìn)的進(jìn)步.這種設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)需要學(xué)校的多方支持,才能優(yōu)化組合學(xué)校資源,為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才提供有力的保障,切實(shí)地為提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量服務(wù).

9、 結(jié)束語(yǔ). 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更新和提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的重要途徑,為了更好地貫徹執(zhí)行教育部關(guān)于高等學(xué)校"增加綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)";的精神,在《機(jī)械工程材料》的實(shí)踐教學(xué)中我們不斷整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件下,鞏固常規(guī)性實(shí)驗(yàn)、完善切實(shí)可行的綜合性實(shí)驗(yàn)、努力開設(shè)更多的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生的積極性.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中給學(xué)生足夠的空間發(fā)揮自主性,培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力,綜合分析問題和獨(dú)立解決問題的能力和探索創(chuàng)新能力,最終提高本課程理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量. 參考文獻(xiàn): [1]肖宏濱,王長(zhǎng)生,王順興《.機(jī)械工程材料學(xué)》綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室教學(xué),2006. [2]趙漢雨,王棟,李云東《.機(jī)械工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].科技創(chuàng)新報(bào),2010. [3]鄭瑞利《.機(jī)械工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].機(jī)械管理開發(fā),2012(6).