实验教学机械工程材料

实验教学机械工程材料（精选12篇）

实验教学机械工程材料 篇1

机械工程材料课程是面向非材料专业学生开设的介绍材料科学与工程基础内容的课程, 涉及专业包括机械、化工、船舶、汽车、航空航天等。目前大多数机械工程材料课程的讲授以金属材料为主线, 内容涵盖金属材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系等[1,2]。教学目的是让非材料专业学生了解常用金属材料的性能、应用范围和加工工艺, 初步掌握金属材料的选用原则与方法, 同时能够对实际工程中与材料相关的基本问题进行正确分析和处理。

1 高分子材料教学改革原则

20世纪中期以来, 大批新型高分子材料的合成拓展了人类使用材料的范围。与金属材料相比, 高分子材料具有密度小、比强度高、原料丰富、成型简单、成本低、耐腐蚀等优点。近年来一些性能优异的高分子材料在诸多领域呈现取代传统钢、铁等金属材料的趋势, 成为机械工程材料中不可忽视的一部分[3]。因此, 在机械工程材料课程的教学过程中, 须摒弃完全以金属材料为主体的授课方法, 适当增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此, 我校在2013年对机械工程材料32学时课程的教学计划进行了调整, 将高分子材料部分由之前的2学时增加到4学时, 并确定了以下改革原则:

1.1 授课内容强调基础性

高分子材料与机械类学生通常接触到的金属材料在结构、性能、制备工艺等方面有很大的区别。向机械类学生讲授高分子材料, 主要目的是让他们对高分子材料有最基本的了解。在短短4学时内, 不可能也没必要将高分子材料相关的全部内容压缩讲授。这就决定了机械工程材料课程中高分子材料部分必须侧重于基础性知识, 对于理论性、专业性太强的知识点必须舍弃。基础性内容应当包括高分子材料的基本概念、分类、结构特点及常用工程高分子材料 (工程塑料、工程橡胶及工程纤维) 的基本力学性能[4,5,6]。

1.2 授课目标偏向工程性

高分子材料不仅可作为结构材料使用, 也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生, 特别是机械类专业的学生, 更关心材料的力学性能和应用范围。因此, 在课程内容的安排上, 应以与机械工程有关的机械性能为主, 给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。

1.3 授课过程重视学生的先修知识

大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线, 在学习高分子材料之前, 学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异, 例如:高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主, 而金属材料则以晶体结构为主;许多高分子材料, 特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突, 因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料, 有利于帮助学生澄清概念, 更好地掌握高分子材料的知识。

1.4 教学方式应具有高效性

高分子材料课程涉及的概念繁多, 容易混淆, 对于机械类学生而言比较抽象, 难以理解。在短短的4学时内, 要想让学生尽可能多的掌握高分子材料的相关基本概念, 必须摒弃照本宣科或一味讲授的教学方式。通过高效的教学方式, 充分调动学生的积极性、主动性, 引导学生思考, 方能达到理想的教学效果。

1.5 提供扩展知识的参考书

由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同, 而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾, 在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍, 以供学生参考[7,8]。

2 高分子材料教学改革

根据以上原则, 我们在2013年度的授课过程中对高分子材料的讲授进行了调整, 具体如下:

(1) 授课内容及学时安排:高分子材料的基本概念 (高分子、单体、链节, 0.5学时) , 高分子材料的分类方法 (按用途分类, 按热行为分类, 按反应类型分类, 按主链结构分类, 0.5学时) , 高分子材料基本结构 (简单介绍近程结构、远程结构、聚集态结构的概念, 0.5学时) 及物理状态 (玻璃态、高弹态和粘流态, 0.5学时) , 典型工程塑料的力学性能和应用 (1学时) , 典型合成橡胶的力学性能和应用 (1学时) 。

(2) 重点讲授常用工程高分子材料 (工程塑料、工程橡胶及工程纤维) 的基本力学性能及典型工程高分子材料的适用领域。

(3) 授课过程中通过列表等方式将高分子材料的相关内容与金属材料进行对比, 一方面避免概念混淆, 另一方面突出高分子材料与金属材料的不同之处。

(4) 采用启发式教学模式, 通过设问、模拟实验、举例、探究等方法引导学生思考;在多媒体课件中, 采用丰富的图片、动画激发学生学习的积极性和主动性。

3 结束语

通过机械工程材料课程中高分子材料的教学方案改革, 学生对这种新型工程材料有了基本且更为全面的了解, 他们深刻认识到, 高分子材料是机械工程材料领域中不可忽视的分支。

摘要：目前各高校机械工程材料课程均以金属材料为主线。近五十年来高分子材料异军突起, 成为新型的工程材料, 因此有必要在机械工程材料授课中增加高分子材料的比重并进行相应的改革。大连理工大学从授课内容、授课目标、授课过程、教学方式及参考教材等方面对机械工程材料课程中高分子材料部分进行了改革, 实践表明教学改革取得了良好的效果。

关键词：机械工程材料,高分子材料,教学改革

参考文献

[1]文九巴.机械工程材料[M].北京:机械工业出版社, 2009.

[2]于永泗, 齐民.机械工程材料[M].大连:大连理工大学出版社, 2012.

[3]张留成.高分子材料基础[M].北京:化学工业出版社, 2011.

[4]高建纲, 宋庆平, 丁玉洁, 吴之传.工科非本专业《高分子化学》课程的教学探讨[J].高分子通报, 2009 (5) :63-66.

[5]韩顺玉, 柳海兰.非高分子专业《高分子化学》课程教学实践与探讨[J].中国科教创新导刊, 2010 (35) :93.

[6]詹茂盛, 何利军.“高分子材料课程信息化师生互动教学方法”研究与实践[J].化工高等教育, 2004 (3) :69-71.

[7]何曼君.高分子物理[M].上海:复旦大学出版社, 2008.

[8]潘祖仁.高分子化学[M].北京:化学工业出版社, 2011.

实验教学机械工程材料 篇2

一．实验目的

1．观察和分析碳纲和白口铸铁在平衡状态下的显微组织。

2．分析含碳量对铁碳合金的平衡组织的影响，加深理解成分、组织和性能之间的相互关系。

3．熟悉灰口铸铁中的石墨形态和基体组织的特征，了解浇铸及处理条件对铸铁组织和性能的影响，并分析石墨形态对铸铁性能的影响。

4．识别淬火组织特征，并分析其性能特点，掌握平衡组织和非平衡组织的形成条件和组织性能特点。

二、．实验仪器及材料

1．观察表2—1中的金相样品.2．几种基本组织的概念与特征见表2—2 3．XJB—1型、4X型、XJP—3A型和MG型金相显微镜数台 4．多媒体设备一套 5．金相组织照片两套

三、实验内容

1．实验前应复习课本中有关部分，认真阅读实验指导书。2．熟悉金相样品的制备方法与显微镜的原理和使用。

3．认真聆听指导教师对实验内容、注意事项等的讲解。

4．用光学显微镜观察和分析表2—1中各金相样品的显微组织。5．观察过程中，学会分析相、组织组成物及分析不同碳量的 铁碳合金的凝固过程、室温组织及形貌特点。

四、实验问题分析

2.根据实验结果，结合所学知识，分析碳钢和铸铁成分、组织和性能之间的关系。

（1）亚共析钢

含碳量在（0.0218—0.77）%之间的铁碳合金，室温组织为铁素体和珠光体，随着含碳量的增加，铁素体的数量逐渐减少，而珠光体的数量则相应的增加，显微组织中铁素体呈白色，珠光体呈暗黑色或层片状。

（2）过共析钢

含碳量在（0.77—2.11）%之间，室温组织为珠光体和网状二次渗碳体，含碳量越高，渗碳体网愈多、愈完整。当含碳量小于1.2%时，二次渗碳体呈不连续网状，强度、硬度增加，塑性、韧性降低，当含碳量大于或等于1.2%时，二次渗碳体呈连续网状，使强度、塑性、韧性显著降低，过共析钢含碳量一般不超过（1.3—1.4）%，二次渗碳体网用硝酸酒精溶液腐蚀呈白色，若用苦味酸钠溶液热腐蚀后，呈暗黑色。（3）共晶白口铸铁

含碳量为4.3%，室温组织由单一的莱氏体组成，经腐蚀后，在显微镜下，变态莱氏体呈豹皮状，由珠光体，二次渗碳体及共晶渗碳体组成，珠光体呈暗黑色的细条状及斑点状，二次渗碳体常与共晶渗碳体连成一片，不易分辨。呈亮白色。（4）灰口铸铁

由铁碳双重相图可知，铸铁凝固时碳可以以两种形式存在，即以渗碳体的形式Fe3C和石墨G的形式存在。碳大部分以渗碳体Fe3C形式存在的，因其断口呈白色。而称白口铸铁，如前所述，白口铸铁硬而脆，很少用做零件。而碳大部分以石墨形式存在的，因其断口呈灰色，而称灰口铸铁。

3.分析碳钢（任选一种成分）或白口铸铁（任选一种成分）凝固过程。

共晶白口铸铁[ w(C)=4.3%]平衡结晶过程：

合金在1点发生共晶反应, 由L转变为(高温)莱氏体Le[即(A+Fe3C)]。1¢～2点间, Le中的A不断析出Fe3CII。Fe3CII与共晶Fe3C相连, 在显微镜下无法分辨, 但此时的莱氏体由A+ Fe3CII+ Fe3C组成。由于Fe3CII的析出, 至2点时A的碳质量分数降为0.77%, 并发生共析反应转变为P;高温莱氏体Le转变成低温莱氏体Le¢(P+ Fe3CII+ Fe3C)。从2¢至3点组织不变化。所以室温平衡组织仍为Le¢, 由黑色条状或粒状P和白色Fe3C基体组成。

共晶白口铸铁的组织组成物全为Le¢, 而组成相还是F和Fe3C。

共晶白口铸铁室温平衡组织

典型铁碳合金在Fe-Fe3C相图中的位置 2

实验教学机械工程材料 篇3

摘 要：本文针对机械工程材料概念多，抽象且难以理解，学生学起来非常困难这一情况，结合笔者自身教学中的实例，从教学中的第一堂课、多种教学方式相结合、发挥多媒体教学优势和理论联系实践四个方面探讨了该门课程的教学。

关键词：机械工程材料 第一堂课 教学方式 多媒体 实践

机械工程材料是技工学校机修钳工双高层次学生的必修课，也是一门基础性的专业课程，由于课程概念繁多，内容抽象枯燥，使学生的学习变得非常困难，同时也给任课教师带来了难题。如何激发学生的学习兴趣，与学生形成良好互动，教学相长，使学生能更快更好地接受相关知识，都是任课教师必须面对和解决的问题。通过笔者自身在教学过程中的具体实践，认识到要想讲好机械工程材料这门课，必须从以下几个方面入手。

一、上好第一堂课，打下良好基础

第一堂课是决定成败的基础，在整门课程教学的过程中，第一堂课学生的印象如何，将直接决定学生是否有兴趣学下去，它可以使学生形成对本课程的第一印象。在机械工程材料中，绪论是教师与学生的第一次接触，因此该内容的教学尤其要引起重视，对该学科的发展、应用及其在实际中的影响力，必须进行生动讲述，方能最大限度的引发学生学习的热情。笔者上机械工程材料的绪论这一堂课时，把传统教学方式与课件教学融合在一起，先播放挑战者航天飞机失事、泰坦尼克沉船的历史事件视频，提出工程材料选择的重要性这一问题，说明该课程的重要性，阐述学习该课程的必要性，然后解释机械工程材料概念及其分类，并介绍材料发展的历程：石器→陶器→青铜→铁器时代，用有趣的古代打造宝剑工艺过程来吸引眼球，说明初学者费解的内容——热处理，再列举平时经常见得到的材料，简单说明有关的工艺知识，使学生感觉到处都有机械工程材料的影子，水到渠成地引出机械工程材料在各行各业的应用，再次强调机械工程材料的重要性，这比起干巴巴地讲解课本内容要有趣得多，学生更乐于接受，由此打响至关重要的第一炮。

二、采用多种教学方式，快乐学习

传统的“一言堂”教学方法本身就很死板，机械工程材料课程内容又枯燥，必须以新颖多样的教法设计教学，采用模块式教学、讲故事、做实验等方法，方能实现学生学得好、学得会、学得快。这些与教学内容相关，学生认为好玩的教学方式，能在很大程度上提高学生的积极性，使学生进行快乐的学习。例如在合金结构钢这一章中，内容除了概念、特点就是钢牌号介绍，异常枯燥乏味，大学生都不愿意学，笔者就用了模块式教学，先通过鸟巢图片设问其主要构建材料，连续提出三个问题：普通钢材yes or no、碳素钢or合金钢、工具钢or结构钢进行新课引入。这样学生既感到新奇又可以形成互动，接下来讲解合金结构钢的基本知识，学生学习积极性上来了，趁热打铁，继续提出用什么钢号更合适来介绍低合金结构钢的问题时，学习的气氛就会越来越浓厚。再导入“泰坦尼克号沉船”这一事件介绍合金渗碳钢的问题时，最后让学生独立思考选择什么样的材料能让船不沉这一问题，让学生在猜想的过程中产生教学所需要的心理上的兴奋，而这种兴奋能使课堂教学收到事半功倍的效果。

如果教师能对教材进行深入的思考和研究，挖地三尺，掘出与课本知识点有密切联系的相关背景、历史故事，对提高学生的学习兴趣大有益处。在进行淬火冷却介质的讲解时，笔者讲了南北朝东魏、北齐间人綦母怀文的故事，他对我国淬火技术发展起了推动作用，在讲完故事后对淬火的热处理工艺特点进行补充和归纳总结，明了淬火冷却介质对淬火质量的影响。这样通过对专业知识相关故事的生动介绍，学生能对所学的课程了解得够全面，同时也使课堂变得生动有趣，产生听了还想听，学了还想学的功效，使学生感受到了学习的乐趣。

此外，还可以采用试验的方法，激起学生的好奇心。比如用钳工实习过程中制作的铁锤做实验：笔者用铁锤进行敲击后，一把未经过热处理的铁锤工作面凹凸不平，而另一被热处理过的铁锤工作面平整如初。材料相同，为何性能不同？ 在老师引导下把兴趣转移到热处理的枯燥抽象的学习内容上，学生学习积极性得以充分调动。

三、选择适合多媒体教学的内容，尽显其优势

多媒体教学打破了传统的教学格局，极大地调动了教师与学生的双边积极性。因其具有声音、图像和动画等功能，课堂教学气氛活跃，学生容易按老师的教学思维去回答问题，教师也容易按正常的规律从事教学活动，师生双方的潜能都得到应有的发挥，特别是调动了学生的内在学习动力，学生学习兴趣得到培养，同时也有利于素质教育的开展。但需要注意的是，在机械工程材料教学中，不是每堂课都需要在多媒体教室讲解，在确定教学内容时应注意一个问题，就是如何最大限度地发挥多媒体优势，就是说要让多媒体为教学内容雪中送炭，而不能画蛇添足。

拿金属与合金的晶体结构这一节来说，概念很多，像晶格、金属键和晶体缺陷等，个个都很抽象、难以理解，原来讲这一节要带好多教具和挂图，讲到口干舌燥，但学生还是一头雾水。而笔者在课前精心准备了Flash动画+视频+图片相结合的多媒体教学课件后，由于有了多媒体动画的形象描述，内容变得一目了然，学生更容易理解，易于接受，更加节约授课时间，两节课讲完的内容运用多媒体后只要一节课就能讲完了。这样教师就能腾出更多的时间和精力从事教学研究工作，学生也会有更多的自习空间，学习效率迅速提高。

四、理论联系实践，实现利润最大化

机械工程材料是一门实用型学科，其中每个理论都与生产实际密切相关，每种材料也都有特定的应用范围。因此，在教学过程中，教师应针对学生的工种和状况，深入挖掘教材内容，将抽象的理论有意识地与生产实践相结合，有目的地设计兴奋点，让课本内容更贴近生产，并通过工作中的实例加以说明。比如在讲解表面热处理这一节时，结合学生实习时锉刀掉在地上断了，学生埋怨锉刀太脆这一情况，提出能否在提高锉刀韧性的同时又保持锉刀的切削硬度。接着从日常生活的夹心面包中得到启发——怎么能使材料内部既具有足够的塑性和韧性，而材料表面又具有较高硬度和耐磨性呢——进而给出钢的表面热处理就可以很好地解决这个问题，从而激发学生学习兴趣，使枯燥的知识变得有趣。

教师要运用自己的知识和经验，理解和把握教材，有计划地组织学生走出校园，走进社会，下车间参观锻炼，多接触各种材料，了解金属材料加工工艺，掌握改善材料的力学性能的方法等，让学生在各个实践环节训练，通过这些实训，充分调动学生的主动性，提高学生运用知识和基本技能分析、解决实际问题的能力，开阔学生的视野，掌握更多的操作技能，使他们认识到机械工程材料知识的价值。

五、小结

总之，要把机械工程材料这门枯燥乏味的课，变得津津有味，使抽象的、难理解的课变得栩栩如生，教师就要上好第一堂课，激发学生学习的热情，采用新颖多样的教学方式，调动学生学习的积极性，适当选择多媒体教学的内容，充分发挥计算机多媒体辅助教学的优势，结合学科的特点，理论联系实际，体现课程的价值，这样就一定能够取得令人满意的教学效果。

参考文献：

[1]张金风.机械工程材料[M].北京：中国劳动社会保障出版社， 2006.

[2]庞国星.工程材料与成型技术基础[M].北京：机械工业出版社， 2005.

[3]张正兰，鲁书喜等.多媒体技术及其应用[M].北京：北京大学出版社， 2006.

机械工程材料课程教学方法探讨 篇4

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。

摘要：机械工程材料课程教学采用多媒体教学、虚拟技术教学、项目讨论教学等方法, 使学生能理解、掌握和运用本课程的主要教学内容, 提高了教学质量。

关键词：机械,工程材料,多媒体,虚拟技术

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.

实验教学机械工程材料 篇5

今年是我县“远程教育应用年”，为了更好地应用农村远程教育，让农村远程教育资源真正为农村教育服务。我中心校根据县教育局电教馆的要求，在农村远程教育应用方面开展了许多工作，现将具体情况汇报如下：

一、基本情况

我中心校现有中小学44所，其中初中3所，完全小学28所，四制校5所，单人校8所。

二、领导机构

组长：（中心校长）

副组长：（分管电教）

成员：（负责一中、二中、北社片、南社片、师屯片电教工作）（负责胡坦片、南伏牛片、大李托片电教工作）

（负责后河头片、梁里片、圣水佃片电教工作）

（负责晋家庄片电教工作）

（负责圣王中学、圣王片电教工作）

三、应用要求

1、各校必须应用远程教育资源，根据本校实际，定出应用计划，定出自己的农远应用特色。

2、教师每周备课最少要设计三节应用农远资源的内容（小学涉及光盘教学，初中涉及多媒体教学）。教师公开讲课必须运用远程教育。

3、保证农远资源正常接收。

4、对全体教师进行远教培训，做好记录，要求45岁以下的教师人人会用。

5、为师生创造条件，让电视机进教室，让网络资源进教室，为师生提供丰富的网络资源。

6、要求青年教师坚持写博客，加入教育局电教馆“雨后春笋2”qq群（123456）。

四、点子学校

为了充分应用现代远程教育资源，我们采用培养一批点子学校，推广一些先进经验，通过引领辐射作用，起到全面应用的良好效果，我们确定了小学、小学为我中心校远程教育应用的点子学校。

五、应用特色

小学一直致力于全面推广远程教育教学，大力提倡利用农远资源和设备，进

行教育教学资源与各学科的整合。全体教师每周利用多媒体教学（vcd、dvd光盘的应用）不少于两节（学校查备课），各班教师积极鼓励学生在在课堂教学的各个环节充分利用现代教育技术，在预习环节让学生到计算机教师通过农远资源管理平台和互联网查阅资料，提高了预习的效率，开阔了学生的视野；展示和反馈环节在多媒体教室进行充分的展示、尽情的表现，极大的提高了学生学习的兴趣，提升了他们的自信心，让学生在知识的海洋里徜徉，在自由的空间里翱翔。

小学远程教育应用工作的特色，概括地讲，就是：抓管理、促运用，求发展。主管理，就是通过制定和落实有关方案、制度、计划，对我校农村远程教育应用工作实施科学有效的管理。促运用，就是要求全体教师在教育教学工作中坚持运用农村远程教育的有关技术和设备。运用有关的课程资源服务于教育教学工作。求发展就是通过运用农村远程教育系统。使教师专业及教育教学质量有更大的发展。

六、培训工作

为了更好地应用农村远程教育，让农村远程教育资源真正为农村教育服务。我们邀请省级电化教学能手秦得方为所属中小学电教员进行远程教育培训。秦老师从安装接收资源、接收资源、刻录光盘、浏览资源、运用资源等方面给教师们进行了详细的讲解。尤其是他讲了自己运用远程教育资源的点点滴滴，让教师们感受到远程教育资源的优越性，感受到学习运用远程教育资源的迫切性。运用远程教育资源，可以足不出户，享受名师的风采。

七、开展活动

为了使农村远程教育真正应用起来，我中心校在金沟子学校召开“电化教学研讨会”.参会人员为明姜中心校所属六制校校长和中心校全体人员。

首先，分三组听了学校四年级教师的语文课，课题为《》，五年级教师的数学课，课题为《圆的面积》，六年级教师的数学课，课题为《圆柱的表面积》。这三位教师上课都充分运用了农远资源，用课件向学生们展示，通过音频、视频、动画的有机结合，让学生们快乐地学习新的知识，课堂上，学生们积极地思维，热烈地讨论，默契地配合，教学效果良好。远程教育资源的运用，使课堂变得有声有色，图文并茂，有利于引起学生的有意注意，引起学生的高度集中，极大地调动了学生们学习的积极性，起到了事半功倍的效果。

接着，进行了评课。评课中，校长们不谋而合，都感受到了农远资源的优 越性，他们受到了启发，回去后一定要发动全体教师运用农远资源，给师生们创造条件，让农远资源真正发挥作用。

八、拓展延伸

自从县教育局电教馆建立qq群和博客圈后，我中心校要求青年教师加入qq群，坚持写博客。在、、、、、、等都加入了qq群，坚持写博客，充分享受信息高速带来的优越感为了更好地应用农村远程教育，让农村远程教育资源真正为农村教育服务。我们邀请省级电化教学能手为所属中小学电教员进行远程教育培训。秦老师从安装接收资源、接收资源、刻录光盘、浏览资源、运用资源等方面给教师们进行了详细的讲解。尤其是他讲了自己运用远程教育资源的点点滴滴，让教师们感受到远程教育资源的优越性，感受到学习运用远程教育资源的迫切性。运用远程教育资源，可以足不出户，享受名师的风采，我想我们的队伍会越来越壮大！

实验教学机械工程材料 篇6

关键词：沥青；矿粉；交互作用；路用性能

沥青-矿粉之间的相互作用对沥青混合料的粘弹性有重要影响，影响着混合料的高低温性能、水稳定性以及抗疲劳性等路用性能[1]。在《道路工程材料》教学中，发现部分学生对沥青与矿粉交互作用理解存在难度。本文通过从沥青混合料强度形成和组成结构、交互作用影响因素、交互作用机理等几方面来重点阐述沥青与矿粉的交互作用重要性。

一、沥青混合料强度构成和组成结构

沥青混合料属于作为一种多相分散体系材料，其强度构成主要由矿质颗粒之间的内摩阻力、嵌挤力、沥青本身粘结力以及沥青与矿粉之间作用的粘结力所构成[2]。沥青混合料的粘聚力和劲度模量等性质都与沥青性质以及沥青-矿粉作用交互程度有关，适当的交互作用能够避免沥青路面结构产生破坏，提高路面耐久性[3]。可见沥青与矿粉的交互作用对沥青混合料强度具有重要意义。

二、沥青与矿粉交互机理

为了探究沥青与矿粉的相互作用机理，H . M .鲍尔雷曾采用紫外线分析法对石灰石和石英石两种典型的矿粉与同种沥青交互作用进行研究[4]，如图1所示，结果表明：距矿粉表面不同厚度处（胶质+沥青质）的组分比例与（饱和分+芳香分）的组分比例不同，发现沥青膜距矿粉表面越近，胶质+沥青质的组分比例越高，饱和分+芳香分的组分比例越低，且沥青分子量、碘值、皂化值也在变化，呈距离矿粉表面越近其值越小规律。

由图1可见，在不同岩性的矿粉表面形成的吸附溶化膜厚度不同[5]，在石灰石矿粉表面形成较为发育的吸附溶化膜，在石英石矿粉表面形成较为致密的吸附溶化膜，当沥青同石灰石相互作用时，由于在石灰石表面有未补偿的钙离子和碳酸根离子的分子引力对沥青的最大活性组分产生吸附，沥青中的表面活性分子以其极性端定向于石灰石，而非极性端（碳氢化合物）定向于沥青，在适宜的条件下，会发生化学吸附，被吸附的沥青分子以化学键的形式固着在石灰石表面。

沥青与矿粉交互作用的实质是沥青能够吸附在矿粉表面，并且沥青的不同组分得到了重新排列，形成的吸附溶化膜，随着石灰石表面为补偿钙离子和沥青中表面活性组分的增加，在吸附时的化学相互作用的能力就会增长，石灰石的水稳定性就会相应的增加[6]。

三、交互作用程度的影响因素

（1）沥青性质

沥青的粘度、含腊量、酸值等物理指标以及化学组分对沥青与矿粉的交互作用能力的强弱具有一定影响。在科尔贝特四组分分析法中，四种组分对沥青与矿粉反应贡献率不同，沥青中胶质与沥青质组分因含有大部分的沥青酸、沥青酸酐等极性组分，他们与矿粉吸附属于极性吸附和化学吸附，吸附能力强；而芳香分和饱和酚属于非极性低分子，以范德华力与矿粉表面发生吸附，故吸附作用力较弱。

（2）矿粉比表面积和沥青用量

在沥青与矿粉固定的条件下，沥青与矿粉的比例是影响沥青混合料强度重要因素。当沥青用量很少时，不足以形成结构沥青薄膜来黏结矿料颗粒，随着沥青用量的增加，结构沥青膜逐渐形成，沥青与矿料间的黏结力随沥青用量逐渐增大，当沥青足够粘附在矿粉表面时，若沥青用量继续增加，自由沥青逐渐增多，沥青胶浆的黏结力随自由沥青的增加而降低，沥青混合料的强度和路用性能也随之降低[7]。

（3）矿粉的碱性和粒度

在不同矿粉粒度相同的情况下，矿粉的碱性越强，与沥青的交互作用能力越大；而矿粉的粒度越小，表面积越大，与沥青的交互作用能力越强[8]。

四、结束语

通过从沥青混合料强度构成和组成结构、交互作用机理、交互作用程度影响因素等三方面对沥青与矿粉的相互作用的解析，化解了教学难点，使学生能够更加全面、更加深入的理解沥青与矿粉的相互作用，能够从整体上把握沥青与矿粉的相互作用程度的影响因素。

参考文献

[1]王秉纲，李 平，张争奇，等.矿粉对沥青老化性能的影响[J].长安大学学报：自然科學版，2007，27（4） ：6-9

[2]申爱琴.道路建筑材料[M] 北京：人民交通出版社，2010

[3]李立寒.道路工程材料[M] 北京：人民交通出版社，2013

[4]严家伋.道路建筑材料[M]北京：人民交通出版社，2004

[5]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京：人民交通出版社，2001

[6]肖庆一，郝培文，徐鸥明，等.沥青与矿粉粘附性的测定方法[J].长安大学学报：自然科学版，2010，27（1） ：19-22

[7]伍必庆.道路建筑材料[M] 北京：人民交通出版社，2012

[8]谭忆秋，王大庆，边鑫，等.沥青与矿料交互作用的影响因素[J] .公路交通科技，2012，29 （11）：7-12

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实验教学机械工程材料 篇7

1 机械工程材料实验课现状分析

金属材料与热处理课程经教改后为机械工程材料课程。该课程实验围绕金属材料展开, 包含金属的性能、化学成分、金相组织、硬度、热处理工艺、耐磨、耐蚀等一系列实验与检测方法。以我校机械学院为例, 由于受机械工程材料学时的影响, 该课程实验一直延续着教改前的实验模式, 4个实验8个学时, 其中有3个实验是观察组织, 1个热处理实验, 虽然实验设备和实验方法都比较完善、经典, 但不能激发学生对该课程的学习热情。其根源主要是验证性实验的比例大, 实验课内容单调、乏味、设置不够科学, 不能适应学生对金属材料的兴趣和探索, 由此造成实验课落后于课堂理论教学的现状, 其结果是学生对实验课产生被动、应付的态度, 没有将课堂教学和实验课有机结合, 这与工科专业实践性极强的专业特点不相符, 使得学生毕业走上工作岗位后在金属材料的应用和检验方面存在盲点。为此, 构建开放性实验是工科实践教学体系中极其重要的一部分, 有助于本科生利用科研平台完成实验。

2 开放性实验体系建设的意义

开放性实验体系是以实验室为教学场所, 学生以对课程知识点的掌握程度, 有选择地开展实验并对实验结果进行分析, 并撰写一份综合性实验报告的一种实验教学形式。实验课将学生在课堂上感到较为抽象的知识, 通过实验教学平台使其形象化, 以弥补课堂教学的不足。通过实验和讨论, 培养学生分析问题和解决问题的综合能力, 使学生在选择实验方案和实验基本技能方面得到初步训练, 巩固和深化课堂上学到的知识, 掌握和加深实验仪器的正确使用方法。

近二十年, 我国制造业快速发展, 大型设备的引进和国产化对机械类人才专业知识拓宽的要求不断提高。随着科学技术快速发展, 金属材料与20年前相比有了长足的发展, 金属材料牌号的细化, 有色金属、稀土、钛、镍等用于普通制造业和医学, 因此要求我们培养的学生不仅要有全面的专业知识, 还应具备扎实的专业基础知识, 并将两者有机合理地应用于工作中, 以适应现代制造业的快速发展。

3 机械工程材料开放性实验体系建设

3.1 开放性实验体系建设目标

机械工程材料无论在科研上还是在日常生活中都具有极强的实用性, 因此具备开设开放性实验的条件。开放性实验体系建设要充分认识实验教学在人才培养中的作用, 以实践能力、创新能力、团队精神的培养为教育核心, 以实验条件为保障, 以开放性实验管理为驱动力。教师只提供课题, 具体怎么做, 应该由学生小组拟定实验方案, 经讨论修改, 确定实施方案, 自主实验, 最终得到理想的实验结果。另外, 开放性实验没有教师的监督和敦促, 全靠学生自觉完成, 就像为学生打开了一扇窥探科研之路的门, 让学生学到许多在经典实验中无法学到的知识和思维方式。开放性实验不但能锻炼学生的实验能力, 培养学生的科研思维及团队合作能力, 更能激发学生对科学研究的兴趣及主动性。

3.2 开放性实验体系建设内容

(1) 根据开放性实验的要求重新编写机械工程材料实验指导书, 由现在的6个实验增加至10~12个实验。由于机械工程材料课程设置在本科生入学后的第五个学期, 此时学生比较关心毕业后工作中用到的知识, 而金属材料检测在机械行业用的非常广泛, 实验指导书同时附加1~2个金属材料检测方面的实验。较多的实验方案, 能够更好地激发学生的学习热情。

(2) 在学生自由编组的原则下组建实验小组 (每组不少于8人) , 由组长组织召开讨论会确定实验方案 (一般不少于4个实验) , 也可以跨章节参考实验指导书提出不少于8学时的1个综合性实验。

(3) 开学后第5~6周提交方案, 由实验教师进行初步审核并及时和组长沟通, 实验教师准备学生实验所需材料、仪器、商定实验时间。

(4) 在实验期间, 实验教师和任课教师要充分发挥学生的主动性, 有意识地培养学生的团队合作精神以及发现问题、解决问题的能力和快速适应实验环境的能力。

(5) 开放性实验在具体实验过程中会有一些不确定的因素存在, 这将考验学生的应变能力。在实验教师的正确引导下, 学生会有意想不到的收获。

(6) 学生实验报告不仅要记录实验过程、实验结果, 还要总结实验中存在的问题, 特别是综合性实验报告应提出对实验方案的改进意见。

3.3 开放性实验体系建设关键问题

(1) 开放性实验与课堂教学是两个完全不同的环节, 需要任课教师在第一次上课时对课程有一个综述, 同时要求学生尽可能在开学后前5周找出各章节的知识要点并拟定实验方案。开学第3周, 以班级为单位进入实验室, 由实验教师介绍实验环境、仪器设备以及开放性实验的要点, 以此帮助学生拟定实验方案。

(2) 开放性实验的关键问题是改变过去学生被动实验的境况, 切实体现以学生为本, 充分发挥学生的主观能动性和对科学知识探求的愿望、兴趣、能力。

(3) 实验教师要最大限度地确保学生实验项目的顺利进行, 使机械工程材料实验课成为真正意义上的开放性实验。

(4) 加大开放性实验和综合性实验的力度, 选择生产实际中的一些典型零件, 开阔学生的视野, 培养学生综合运用理论知识的能力, 使实验更加切合实际, 更加生动, 便于学生对知识的掌握和理解。

4 结束语

实验教学是高等院校教育教学的重要组成部分, 同时也是创新教育的重要基础, 贯彻应用型本科人才培养目标, 开放性实验教学能使学生从“被动、封闭、束缚”变成“主动、开放、自由”, 培养了学生自主学习的能力与创新精神。开放实验体系的建立体现了现代开放式教育的精髓, 使高等教育与社会实践接轨, 使学生更好地适应现代制造业的快速发展。

摘要：针对工科机械类专业的机械工程材料实验环节内容与学生的学习现状, 结合近几年的教学实践, 对开放性实验体系建设目标、内容、问题等进行了探索。

关键词：实践教学,开放性,教育改革

参考文献

[1]冯平法, 张辉, 冯之敬.机械大类培养模式下的制造工程基础平台课程创建与实践[C].机械类课程报告论坛论文集, 2009.

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

[3]王淑花, 张鹤, 于玉城.《机械工程材料》课程实验教学内容及实验教学方法的选择[J].黑龙江冶金, 2012, 32 (3) :59-62.

[4]王殿梁, 钟美鹏.应用型机械专业《工程材料》课程教学改革的探讨[J].赤峰学院学报:自然科学版, 2012, 28 (8) :263-264.

[5]胡海霞.关于《工程材料》课程教学的体会[J].科技信息, 2012 (32) :707.

实验教学机械工程材料 篇8

对于高职院校来说, 本课程的教学对象主要是机电类专业学生, 以培养机电方面的人才为主要目的。专业人才培养的侧重点是能够正确选用材料、用好材料, 并在此过程中合理地选择加工方法、制订工艺路线, 即学生要了解材料在加工成形和使用过程中的特点, 把握材料的本质。因此本课程教学基本要求必须符合学生实际情况, 要学以致用。

对于机械工程材料课程教学活动, 大部分学校安排在大二上学期进行, 即学生正处于开始专业基础课的学习阶段, 缺乏实习实训经验, 因此大部分学生进入专业基础课学习时感到茫然, 学习欲望不强烈。我们建议从三个方面入手来解决《机械工程材料》这一专业基础课的学习, 以保证学生好学乐学, 从而掌握专业基础知识。

1. 理论课程教学改革

1.1 针对学生来选择合适教材

近几年, 课程教学改革不断深入, 随之而来的是教材的多样性, 不同出版社, 不同层次的教材很多, 而大部分教材教学内容有增无减。因此, 为了完成教学工作, 大多数课堂教学仍以灌输知识为主, 偏重理论知识、内容孤立传授, 而对学生如何运用所学知识解决、分析实际问题的能力缺乏训练[1]。对于现在的高职学生来说, 选择一本适合他们的教材就是做对了第一步, 学校应根据学生的实际情况来选择, 以我校为例, 高职学生中除了参加高考的学生外, 还有对口升学过来的学生, 以及以初中为起点的五年制大专生, 基础不同, 要综合考虑不同的情况来选择合适的教材。

1.2 理论教学改革

《机械工程材料》课程的理论教学内容具有很强的前沿性和实用性, 在介绍基本理论的同时, 应注重对常见机械工程材料的介绍, 并充分照顾到新型工程材料的部分, 以满足学生在就业时的需要。在选用教材时要充分考虑到这一点, 在理论教学中重点是体现创新思维的培养。还有就是除了重点介绍钢铁材料外, 还要根据实际需要适当讲授高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料、纳米材料等新材料以及与其相适应的新工艺等[2]。

1.2.1 以主线为主导, 引领贯穿教学内容。

理想的教学方法应该能够化繁为简, 让学生对课程内容的理解有一个不断认识和逐步提高的过程。例如学习钢的牌号时, 就可以归纳总结“典型牌号→主要用途→性能要求→化学成分特点 (碳及合金元素的质量分数与主要作用) →热处理工艺及相应组织”这一主线, 将分散的内容集中起来, 使得学生在学习过程中做到心中有条理。同时也要找到理论与实际的切入点, 使抽象的理论具体化、通俗化[3], 有助于学生对理论知识的理解, 提高该课程的教学效果。

1.2.2 充分利用教学手段, 提高教学效果。

目前, 现代化多媒体教学技术不断渗入课堂教学, 在提高教师课堂教学效果方面发挥了积极作用。例如在授课过程中, 通过形象的多媒体动画课件和图片让学生看清材料的结构组织, 变抽象为形象, 增强课堂教学的主动性和直观性。

2. 实践教学改革探讨

实践教学是人才培养的重要环节, 在学生能力和综合素质提高方面有其独特的作用。但目前机械工程材料课程的实验大多属于验证性实验, 即学生根据实验指导书按部就班操作即可得到实验结果, 几乎不需要思考, 因此学生对实验课的投入不够, 缺乏兴趣。在这方面, 要引导学生在学习时发现问题, 对这门课程都应该有明确的学习目标。因此, 学生在工程材料实验课程开始之时, 就会先接受一份试验任务书 (包括有具体的机械零件名称、工作条件、失效形式及实验报告的要求等内容) 。然后, 由学生分组合作来制订合理的热处理工艺规程。再次, 学生进行动手操作, 直至得出合格的结论以及写出实验报告。最后, 参加最终考核。

2.1 改革实验教学

机械工程材料中很多试验是验证性试验, 大部分是老师在做, 学生在看, 然后填写实验报告。这样不能调动学生的积极性, 教师做实验时学生不配合, 就达不到预定的效果。要改革实验教学模式, 强调以学生为主, 使学生独立或以小组模式完成实验。以金属热处理为例, 其实践内容主要包括: (1) 机械零件的服役条件与性能分析; (2) 机械零件的材料选择原则、选择步骤及选择结果; (3) 机械零件的加工工艺路线制订及热处理工序安排; (4) 热处理前后的组织分析和力学性能检测; (5) 材料选择的正确性和热处理工艺制订的合理性评价;在实施过程中, 学生作为主体, 教师主要负责指导、检查、考核等工作。学生对这样的环节非常感兴趣, 充分利用了本校实验室的现有资源, 做到了物尽其用。

2.2 改革实验教学评价体系

对于实践性比较强的题目可采用灵活的考试方式, 例如典型机械零件的选材, 可以将所学知识与工程实践结合起来, 在实验的同时完成考核, 同时提高学生学习的压力和动力。期末考试成绩可分为三部分, 第一部分是平时成绩包括学生的平时上课情况, 出勤率, 作业等, 第二部分就是闭卷考试的成绩, 其中包括重要的理论概念, 如合金, 钢的牌号等, 第三部分是实验成绩, 用随堂考核的方式, 包括口述能力和动手能力, 这样可以加强学生对知识的理解和应用能力, 也可以缓解学生闭卷考试的压力。

结束语

在“机械工程材料”课程的教学过程中, 学生是主体, 教师应根据不同学校的实际情况来选择合适教材, 整合理论知识, 加强对学生动手能力的培养和训练, 做好好课程考核工作, 充分调动学生的学习积极性和主动性, 培养学生分析问题和解决问题的能力, 以培养更多的高素质合格人才。

摘要：机械工程材料课程是高职机电类专业学生的技术基础课, 基础性和实践性很强, 需要重视该课程的教学改革, 本文介绍了《机械工程材料》课程改革的思路与做法, 重视教材选择和教学内容优化, 加强多媒体教学手段的应用, 改进课程的考核方法, 将理论教学与实践教学相结合, 全面提高学生的综合素质。

关键词：工程材料,课程改革,实践教学

参考文献

[1]马迎.《机械工程材料》课程教学改革的探索[J].科技信息, 2010, 23:152-153.

[2]魏德强, 王荣, 薛兴, 恽志东.机械工程材料课程教学改革的探讨[J].湘潭师范学院学报, 2007, 29 (4) :183-185.

土木工程材料实验教学改革探索 篇9

土木工程材料实验内容繁多且相对稳定,包括水泥、混凝土、钢材、石灰、石膏、砂浆、沥青、沥青混合料等,而且实验周期长。目前,土木工程材料实验以验证性为主,主要是验证理论的正确性或达到理论的再现性。由于实验条件、实验时间、组织管理的限制,学生在实验过程中,主要通过操作实验,掌握一定的实验技能,了解实验步骤的规范性,对常见材料形成一定感性认识。

1 土木工程材料实验教学现状及存在的问题

1.1 教学现状

教学内容主要安排水泥、砂、石、混凝土、砂浆、沥青六个大项的实验;教学方式是以教师为中心,着重强调教师的“教”,教师先叙述实验的目的、实验内容,再详细解说仪器设备操作方法、实验步骤、注意事项,然后学生机械地进行操作、记录数据、填写实验报告。学生只需按实验步骤操作,根本不用独立思考,更无需发挥其创新能力。学生虽然参与了实验教学活动,但实质上是处于被动接受的状态,教师的“教”是教学设计的重点,而学生的“学”往往被忽视,因此学生的主动性、积极性受到一定限制,不利于创新能力的培养。

1.2 存在问题

1)实验内容陈旧,在反映新材料、新标准上有一定的滞后性。随着我国建设规模增大和建设速度加快,土木工程专业在原建筑工程专业的基础上覆盖了交通土建工程、城市建设(部分)、矿井建设等相关专业。原建筑工程专业所开专业课建筑材料不仅在教材内容上显得狭窄,且近年来各种材料的标准和规范变动较大,实验方法也有所改变,但教学内容却没跟上形势的发展,导致学生知识面窄,对新材料、新标准的了解少,认识肤浅,实际应用能力差,毕业后进入建设第一线时的盲目和不知所措状况较突出。2)偏重于验证性实验,缺乏综合性、设计性实验及针对不同专业的选作实验。土木工程材料课程是一门实践性较强的课程,一般开设5个~10个实验,实验内容包括土木工程材料性能的一些基本测试,只开设了验证性实验,缺乏综合性、设计性实验。实际上像混凝土配合比实验、砂浆实验、沥青混合料实验都可以开设成综合性、设计性实验(让学生自主选材、设计、操作、评价)。缺乏针对不同专业的选做实验,目前有土木工程专业、工程管理专业、建筑工程技术专业等开设土木工程材料实验,不同专业要求开设不同的项目,即使是同一实验项目也会因专业不同其要求也不同,如同样是混凝土配合比设计项目,土木工程专业的学生要求选材、设计、操作、评价全部掌握,而工程管理专业的学生可弱化选材、设计、操作,只要求评价,然而在实际教学中因各种原因通常没有加以区别。3)教学方法单一。目前,土木工程材料实验主要是以老师讲解,学生按实验步骤操作、记录、填写实验报告为主,老师是“忠实”的“讲解员”,学生是“忠实”的执行者。学生只是被动接受,缺乏主动性,更谈不上创新能力的培养。每次实验就是学生当一次实验操作工人而已,并没有起到加深对理论知识的理解的作用,更没有起到提高学生分析问题、解决问题能力的作用。4)课时少,仪器利用率低;实验室管理落后导致教学组织与实施困难。随着高校学分制管理的实施,学时总数减少,导致实验教学时间减少,从而仪器利用率低。如土木工程专业的本门课实验学时降到10学时,甚至更少。这样学生课堂上可进行的实验教学就很少,理论上可以通过课外自主创新实验、兴趣实验进行弥补,但目前的资产管理模式、实验室管理体系和实验课教学体系不利于开放性实验室教学组织和综合功能开发。典型的“大爷”式管理,缺乏激励机制。

2 土木工程材料实验教学的改进措施及建议

2.1 保证既有实验项目的基础上,添加新材料、新技术的实验项目

除掌握土木工程材料基础性能外,可适当添加相关新材料、新理念、新技术的实验。例如目前人们普遍关心混凝土耐久性问题(关系到节能、节约资源等),以及建筑材料生产应用带来的生态问题(涉及到环保、温湿效应等),可以考虑设计相关的实验内容(如加气混凝土砌块、空心砖、保温砂浆、防水卷材、环保涂料等),加入到已有实验教学中,使土木工程材料教学的内容与时代进步相适应[2]。

2.2 建立实验室开放制度,开设设计性、综合性实验项目

由于正常的教学实验,人员多、场地小,难以保证每个学生有足够的时间接触到实验,但有部分学生对本课程有浓厚的兴趣,因此,应积极鼓励学生进行教学外的科学研究、设计性实验,如“挑战杯”、混凝土配合比实验(从询价、选材、设计、操作、评价全过程自主进行)等,并对完成的实验项目给予一定的学分、奖励,进行鼓励和激励。为了提高实验室设施的利用率,在时间安排上能够灵活调整,在教学实验高峰期之外的时间,鼓励相关专业的学生利用实验室的实验环境和实验设施,由相关教师指导进行实验。由于设计性实验要求学生要有足够的时间进行实验,应给学生提供一个较宽松的时间、空间和条件,以便完成从实验时间到实验空间,从内容设计、准备、预试到实际操作和实验结果评价等工作,这就要求实验室开放。

2.3 改进实验室管理制度及机制,充分开发实验室的综合功能

“开放式”的实验室管理模式、添加新的实验项目等改革措施,势必导致实验室管理成本的增加和实验室教师工作量的增加,有时为了满足学生的上课时间,老师不得不牺牲自己的休息时间。为了实验教学改革目标的实现,必须建立一套健全的实验室管理制度与激励机制。

充分开发实验室除教学功能外的技能培训、科研服务、社会技术服务功能,注入实验室新的活力。高校实验室设备齐全,技术人员集中,能够承担常规工程材料的检验,如果能够结合工程需要,开展技术咨询和材料检测服务,实现微利经营,创造完全仿真的生产实训环境,对提高学生的实践技能也是有好处的。利用实验室条件,开展行业的技能培训和职工的继续教育,如混凝土技术性能检测技能大赛、钢筋绑扎技能大赛等,充分利用实验仪器服务于教师、学生科研项目。通过一系列服务,一方面,实现微利经营,可以注入资金活力,另一方面,在服务于社会的过程中,可以及时了解社会、行业需求,从而可以及时调整教学内容、有目的的建设改造实验室。

2.4 开展虚拟仿真实验,促进实验教学改革[4]

仿真实验是利用计算机、网络创建一个可视化的实验操作环境,其中的每一个可视化仿真物体代表一种实验仪器或设备,通过操作这些虚拟的实验仪器或设备,即可进行各种实验,达到与真实实验相一致的教学要求和目的。它是虚拟仿真技术、计算机技术和专业理论知识多方面结合的结晶。

虚拟仿真实验可以提供开放式实验环境,真正实现实验室向学生开放。学生可以打破时间和地域的限制完成相关的教学实验。由于虚拟仪器系统的支持,学生可以自拟、自选实验题目,自行组织实验,变使用现成的仪器为开发自己的仪器进行实验,改变传统的灌输式教学方式,让学生自主参与到教学中来,最大限度地发挥学生的主动性和创造性。这种学生自主探索的学习活动,可使他们的个性得到发展,创造能力得到提高,最大程度地锻炼和开发学生的创新能力,极大地激发学生的学习兴趣。

笔者结合重庆市建设委员会科研项目《土木工程试验计算机仿真系统研究》(项目计划城科字2008第52号),开发包括土木工程材料实验的一套仿真实验系统,试图在教学过程中,实现传统的验证性实验部分或全部通过仿真实验在课外进行[5]。

3 结语

以上一系列改革措施和思想,已经有不少专家、学者呼吁过,但迟迟得不到落实。因此,关键问题是如何实施,有哪些障碍。笔者认为主要是两方面的工作:一方面,加快虚拟仿真实验室的建设和实施,利用仿真实验室完成传统的验证性实验。计算机技术、仿真技术、专业理论知识已经没有障碍,而且已经有案例可以参考,另一方面,加快实验室资产制度、考核制度、激励制度等管理制度改革,保障开放性实验、设计性实验、综合性实验、创新性实验的实施。做到这一点,需要改变陈旧的思维模式,特别是领导的思维模式和改革魄力,因为这将触及到一些人的利益,障碍较大,这也是多少年来,实验教学改革只停留在“呼吁”阶段的根本原因。但随着高校实验教学改革的进行,它是势在必行的,不是某个人或者某些人的利益所能阻挡的,大势所趋。只有高校实验室管理制度改革成功了,才能充分发挥它教学、科研服务、技能培训、技术服务等功能。上面两点做到了,土木工程材料实验教学改革才能从根本上取得成功。

摘要：针对应用型本科院校,分析了目前土木工程材料实验教学现状及存在的问题,提出了改革措施和建议,并指出土木工程材料实验教学改革目标的实现,关键是建立健全的实验室管理制度与激励机制;另外,开展虚拟仿真实验是促进实验教学改革的一种重要手段。

关键词：土木工程材料,实验教学,仿真实验

参考文献

[1]苏达根.土木工程材料[M].第2版.北京:高等教育出版社,2008:266-323.

[2]丁铸,孙坤,刘伟,等.土木工程材料实验教学组织与实施[J].实验技术与管理,2008(1):116-119.

[3]潘永灿,吴发红.土木工程专业毕业设计教学改革探讨[J].山西建筑,2008,34(3):214-215.

[4]苏旭霞,刘素楠,管立新.开展虚拟仿真实验,促进实验教学改革[J].科技广场,2008(2):252-254.

实验教学机械工程材料 篇10

一、设想及方案设计

(一) 设想

(1) 通过实验使学生巩固书本上的知识, 把所学的知识进行综合思考, 培养学生的实际操作能力、综合分析运用能力以及勇于开拓的创新能力。 (2) 通过实验使学生利用所学的知识, 正确设计实验方案, 正确使用实验设备和实验仪器, 准确获得实验数据, 正确记录数据、分析数据和处理数据, 对实验数据进行综合分析, 得出科学合理的结论。

(二) 方案设计

本实验教学改革把原来实验项目中钢的淬火和回火、碳钢的组织观察、钢的淬透性等试验项目和金相试样制备、硬度测定等结合起来, 使之成为一个综合性实验。把碳钢的热处理工艺、不同冷却介质和合金元素对钢的淬透性的影响等知识点进行综合, 形成一个综合热处理工艺、金相组织分析、合金元素的作用等的研究性实验, 通过对实验结果进行分析研究, 使学生达到融会贯通和快速掌握所学知识的目的。

二、方案的实施

(一) 综合性实验的名称

钢的热处理综合性实验。

(二) 实验目的与要求

(1) 分析淬火介质和回火温度对材料性能的影响。 (2) 分析合金元素对钢的淬透性的影响。 (3) 了解热处理工艺流程、熟悉热处理仪器的使用。 (4) 发现实验中的问题并运用所学知识分析问题。

(三) 实验材料

45#钢化学成分以重量百分比计为:C 0.42%~0.50% , Si0.17% ~0.37% , Mn0.50% ~0.80% , Cr≤0.25%, Ni≤0.30%, Cu≤0.25%。40Cr钢化学成分以重量百分比计为:C 0.37%~0.45%, Si 0.17%~0.37%, Mn0.50%~0.80%, Cr0.80%~1.10%, S≤0.030 P≤0.030, Ni≤0.25, Cu≤0.030。

(四) 实验过程

实验时每组8名学生, 根据铁碳相图确定热处理淬火加热温度。表1列出了该组学生设计的热处理实验方案, 每名学生负责两个试样的热处理操作和金相分析以及硬度测试, 最后将硬度测试结果汇总于表1。

三、实施的效果

根据表1的实验结果, 实验的学生可以得到如下的规律:

(1) 45钢试样水冷时, 表层硬度高, 心部硬度低。这是由于45钢的淬透性不足 (见图1a, 箭头所指黑色点状物质为夹杂物, 基体为马氏体组织) , 表层得到全部马氏体, 而心部未能得到全部马氏体 (见图1b, 灰色区域为硬度较低的屈氏体组织, 其他区域为马氏体组织) 。 (2) 45钢试样淬火后, 水冷试样的硬度高于油冷试样。这是由于油比水的冷却速度慢, 淬火后得到较多体积分数的屈氏体 (图1c, 灰色区域为硬度较低的屈氏体组织, 其他区域为马氏体组织) 。 (3) 冷却介质是油时, 40Cr钢试样淬火后的硬度明显高于45钢试样。这是因为两种钢的淬透性不同, 40Cr钢中合金元素Cr的加入, 使过冷奥氏体转变的C曲线右移, 降低了临界冷却速度, 从而提高了钢的淬透性。 (4) 水冷淬火后再回火, 随回火温度的升高, 硬度降低, 但40Cr钢硬度降低的慢, 说明40Cr钢的抗回火稳定性高。40Cr中合金元素Cr的加入, 延缓了回火过程中的组织转变过程。其次, Cr的固溶强化作用也是40Cr钢回火稳定性升高的一个原因。

(a) 860℃ ×20min水冷表层组织 (b) 860℃ ×20min水冷心部组织 (c) 860℃×20min油冷表层组织

四、结束语

本次实验中, 让学生自己根据所学的知识设计实验方案, 并对实验结果进行分析, 不但学会了金相试样制备、金相组织分析和材料性能的测试方法, 并了解了基本的热处理工艺及合金元素对材料组织和性能的影响。通过对本实验的领会和掌握, 可以对实际生产中的热处理工艺和检测方法有一个很好的了解, 满足一个工程技术人员的要求。

通过我们对本次实验教学进行改进, 充分调动和激发了学生对实验的积极性和主动性, 增强了实验教学的研究性;让学生自己设计实验方案, 大大提高了学生的实验操作技能, 并培养了学生对实验结果的分析能力和总结能力, 取得了满意的效果。

参考文献

[1]薛冰, 等.强化实践教学环节的措施及探索[J].科技信息, 2007, (19) .

[2]贺礼智, 等.开放式实验教学及案例分析[J].职业技术师范学院学报, 2003, (02) .

[3]张建军, 等.加强实践教学培养高素质农机化人才[J].中国农机化, 2004, (6) .

实验教学机械工程材料 篇11

关键词：实验教学改革；验证性；设计性

1前言

一直以来，在任何学科专业中实践课程的教学对培养学生学习兴趣、端正学习态度、提高动手能力都有着非常重要的作用。土木工程材料是土木工程专业的一门重要的专业基础课，其教学目的在于使学生掌握土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法以及检测和质量控制方法，并了解工程材料性质与材料结构的关系，以及性能改善的途径，以便能够针对不同工程合理选则和使用材料。而土木工程材料实验课程正是达到这一教学目的的重要途径，因此进行土木工程材料实验课程教学改革的研究与探索，对实现该课程教学目的，完成人才培养目标具有重要意义。

2传统教学模式的现状及存在的问题

2.1教学方法陈旧

目前在该实验课程的教学中通常都是先在课堂上讲解理论知识，再到实验室进行实验，实验时由老师介绍实验目的、仪器设备、操作步骤，学生按部就班，看一步做一步，机械化的完成实验，最终实验结果要求全部合格。这种方式难以调动学生的积极性，也很难深入理解实验的目的，更难以创新。

2.2教学内容陈旧

现在大多数教科书上设置的还都是一些传统的经典的材料实验，比如材料的基本性质试验、钢筋拉伸试验、普通混凝土试验、木材试验等。随着科技的进步建筑材料也在不断的发展，各种绿色节能材料、合成高分子材料越来越多的用于土木建筑，而这些材料的实验方法却相当缺乏，难以满足现代教学要求。

2.3与实际工程脱节

土木工程材料实验课不仅应该培养学生实际操作能力，更应该以此锻炼培养学生的工作和科研能力，而传统实验教学中都是验证性实验，即通过实验验证理论，。比如混凝土配合比设计部分，大多数都是老师讲设计过程，学生按步骤计算，将初步配合比的调整与校正过程的练习略过，因为在实验室里只完成混凝土拌合物和易性测定和混凝土立方体抗压强度测定，其结果均为合格，不需要调整，这样就缺乏理论与实践相结合。因此传统实验教学模式无法适应工程应用。

3实验教学改革措施

3.1转变实验教学模式

土木工程材料实验课程中部分验证性实验难以调动学生的学习兴趣和求知欲望，改变成设计性实验更能让学生真正的参与进来，从而对理论知识有更加深刻的认识。比如混凝土试验，按照某一设计强度要求，根据所提供的原材料，由学生自己计算出计算配合比，然后进行混凝土拌合物的和易性和混凝土强度试验，观察其计算配合比是否能满足坍落度及强度要求，不满足则将按照各材料的特点及计算原理对水泥浆的数量和水胶比进行调整，直到满足各项要求为止，还可以让各组比较哪一组配合比更经济。通过这一实验过程才能让学生真正理解混凝土的性能及影响因素，同时也更加深刻的认识到该实验目的。

3.2建设开放式实验室

由于该课程实验教学学时有限，所以难以满足部分对实验环节有更高需求和求知欲望较强的同学的要求，所以将实验室改革成开放式实验室教学平台，只要学生有动手操作的要求，便可提出书面申请，申请审核通过方可进入实验室进行实验。在满足教学大纲基本要求的同时也满足了不同层次的学生对实验课程的需求。

3.3结合工程实际

土木工程材料在入场后使用前需对其性能进行检测，以判断是否可以用于工程施工，作为建筑工程专业学生在毕业后就业方向之一可能会是工程质量检测机构，其主要工作便是建筑材料检测。因此在实验课堂上增加模拟实验，模拟某实际工程，从材料取样、实验到数据整理、出具检测报告，完全按照现行的相关规范操作，之后与实际工程的材料实验结果进行对比，找出不足并提出合理化的处理办法。这样不仅可以调动学生学习的积极性，曾强工作的责任心，也能在毕业后更快的进入工作状态。

3.4注意实验内容的更新与对师资力量的提高

随着工程技术的发展，土木工程材料实验方法与标准液在不断更新，各种新材料、新仪器、新设备的的问世都对实验教师提出了更严格的要求。因此在教学内容不断更新的同时也要注重对任课教师的培训，只有对教师定期组织培训或外出学习才能不断的提高教学质量，同时也将提高教师的科学技术水平与科研能力。

3.5改变成绩考核方式

原有的教学模式中都是将实验教学纳入到该课程中，对实验部分没有单独的评价，学生只是通过考试获得该学分，这严重影响了实验教学的质量。改革后对学生土木工程材料试验课单独设置评价体系，在原来只占总成绩的10%的基础上提高实验课程的权重，增加到占课程的30%，由实验指导老师根据学生在实验过程中操作的规范性、解决问题方法的合理性、数据处理的准确性和学习态度等方面来判定实验成绩，若实验成绩不合格则将取消该门课程考试资格。在实验课程中增设课程论文，通过设计性实验研究公开发表论文的给与一定的奖励。改变后的成绩考核方式不仅提高了学生的研究创新能力，并且将该门课程的及格率有原来的70%调高到了85%。

4结论

通过教学改革不仅改变了教师的教学观念，也改变了学生的学习态度与方法。使学生能够真正的将理论与实践相结合，掌握了相关的实际操作技能，调动了学习的积极性，变被动为主动，提高了动手能力、创新能力，正适应了我校“应用型”人才培养目标的要求。

参考文献

[1]邓夕胜，王泽根，李璐.土木工程材料实验教学改革与实践[J].高校实验室工作研究，2009，（3）：7-8.

[2]杨枫，罗才松.《土木工程材料》实验教学的思考与改革实践[J].长沙铁道学院学报，2010，（9）：108-109.

[3]鄢朝勇，叶建军.《土木工程材料实验》教学改革研究[J].教育教学论坛，2013，（11）：43-44.

[4]彭春元，张俊平.土木工程材料实验教学体系改革思路[J].理工高教研究，2004，（8）：123-124.

实验教学机械工程材料 篇12

土木工程材料是土木类专业本科学生的一门专业基础课,该课程在大学二年级开设,目的是让学生掌握常见土木工程材料的性质、用途、制备、使用、检测、质量控制和改良方法,了解材料性质与材料结构的关系以及性能改善的途径,为以后的专业课学习提供相关理论及专业基础知识,为今后的实践工作提供必要的基本知识和技能。实验课是本课程的很重要的教学环节,其任务是验证基本理论,学习试验方法,培养科学研究能力和严谨的科学态度[1]。

1 传统的实验教学分析

在《土木工程材料》教学过程中,实验教学往往依附于理论课程,随理论课程开设实验。通常是主讲教师讲授基本理论和基本特性后,由实验室安排学生进行实验。实验室的硬件设施、实验教学组织与管理、实验教学方法和手段、实验教学理念等对实验教学效果都有不同程度的影响。具体表现有以下几个方面。

1.1 实验教学内容陈旧。

目前大多数高等院校的试验教学项目仍然是以验证性试验为基本授课内容,所验证的材料也仅仅局限于水泥、砂石骨料、混凝土和沥青、粘土砖等主材。

而近几年在工程上大规模使用的新型材料、装饰材料、复合材料之类在学校实验室较为少见,有的实验室几乎没有,更谈不上试验了。这些实验内容不能使学生对土木工程材料这

门课形成较完整的认识体系,不能与工程实践紧密地结合起来[2]。在某种程度上限制了学生思维的发展,也束缚了学生创新意识的发挥,更不利于培养学生全面分析问题、解决问题的能力,大大降低了实验课的教学效果。

1.2 教学模式单一,难以激发学生兴趣。

由于课时的限制,在实验课上,指导老师只能简单地讲解实验仪器的操作方法和实验中的注意事项,并根据仪器和学生的数量进行分组,指导学生进行实验。学生则根据实验指导书,按部就班完成实验操作,填写实验报告。由于师资力量、仪器设备及实验场地等方面的原因,学生在实验过程中不能充分发挥自己的主导作用,部分学生甚至没有动手操作的机会,只是站在一边观看,这种灌入式的教学模式造成了学生不愿动脑思考,只是被动地接受,抹杀了学生的主动性和创造性,试验效果很不理想。因此,培养学生的动手能力和创新能力仍然是大多数高校应用型本科人才培养的薄弱环节[3]。

1.3 实验成绩考核缺乏公正性。

实验教学质量保证体系普遍缺乏,学生实验成绩往往只是依据实验报告的质量进行评定,每位学生在实验过程中的表现不能给出客观的评价。这种考核方法导致部分学生上课缺乏主观能动性,实验报告抄袭现象比较严重,这对于部分理论知识扎实、动手能力强的学生来说很不公平,对培养学生的竞争意识和创新意识极为不利。

2 实验教学改革

《土木工程材料》这门课课理论学时数36学时,实验12学时。如何在完成教学内容的情况下又能很好地保证教学质量,提高学生的学习热情,拓宽学生的视野,培养学生的责任心和创新能力,已成为实验教学改革关注的重点和关键。为此,我们根据实验中心的现有条件,对实验教学进行了一系列改革。

2.1 优化实验教学内容,建立开放式教学体制

通过对教学目标的分析,我们对实验教学大纲进行了修订,删除了部分较为简单的验证性实验,增加了设计性和综合性实验,编写了新型的实验指导书。在实验课时不足的情况下,我们增设了开放实验,学生根据自己的兴趣与实验指导老师预约进行实验,解决了实验教学时间与学生课程的冲突。在设置开放实验时,力求使实验内容与实际联系起来,突出其在以后工作中的实用价值。例如,水泥是当今建筑行业最主要的建筑材料,而且在将来的相当长的时间里仍然是如此。因此,在掌握基本性能之外,适当添加相关的新型材料,如涉及环保问题的复合型材料。指导老师引导学生查资料,配置不同配比的秸秆粉煤灰复合材料,经过养护,测定此材料的抗折和抗压强度,并分析强度的影响因素。我们经过一届学生的实验,学生普遍反映综合能力得到了一定的提高。

由于本科生在大三要开设混凝土课程,鉴于实验课时的限制,我们把混凝土实验作为课内和开放实验的重要内容。从骨料、水泥的选取、配合比的计算、试件的制作养护、试件的抗压劈裂强度等过程,全部是学生在指导老师的指导下完成,并对试验结果进行分析。

在开放实验中,我们还把部分研究生的论文实验方法介绍给本科生,使他们对科研工作有一个初步的了解,为以后的工作和学习打基础。如植被混凝土、沥青混凝土。

2.2 运用多媒体教学手段,增强实验教学的生动性

随着全球信息技术的迅速发展,计算机多媒体已成为现代化社会的基础设施,它在学校的教学活动中得到了日益广泛的应用。传统的实验课教学模式缺乏趣味,容易使学生感到枯燥,不易激发学生学习的兴趣。近几年,我们指导老师把多媒体引入实验教学,具体办法是制作和搜集相关的实验动画和录像,通过课堂播放,使学生熟悉实验操作过程,通时引导学生观察实验现象,理解材料的基本性能,提高对材料的感性认识。使讲课、演示、实验等均在实验室进行,既为教师授课提供了方便,又加深了学生的印象,保证了教学效果。同时使学生对实验仪器设备和实验内容做到心中有数,对实验全过程进行充分了解[4]。例如:混凝土的坍落度、在振动台上制作水泥胶砂试件、回弹仪测混凝土强度等实验采用flash动画演示,把实验具体操作过程用图像反映出来,既形象又直观也便于学生理解。避免了学生自己操作时的盲目性。同时,多媒体技术的运用可以让实验内容得到有效的补充,让学生及时接触到在课堂无法完成而在实际工程又常用的先进实验测试技术。

2.3 建立公平合理的实验成绩评定制度

实验考核是对学生实验学习的检查,是促进学生学习积极性的一种有效方式,因此建立合理的考核方式也是必要的。土木工程材料实验成绩有四部分组成:

(1)实验考勤(10%):实行签到制,保证学生的出勤率和充分的试验时间。

(2)实验预习(10%):指导老师针对实验内容进行提问,检查学生的预习情况。

(3)实验操作(40%):观察实验操作过程,记录学生的表现。

(4)实验数据的处理(40%):按统一的规范格式按组上交试验报告,根据试验结果的处理和分析质量、思考题等评定成绩。

课堂提问的方式既检查了学生的预习效果,又调动了课堂的气氛。由于实验课的教学目标是培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力,实验操作和实验数据处理分析两项是实验成绩考核的重要部分。

2.4 走向生产,实现理论与工程实际的结合

为了让学生充分而深刻地理解材料的特性以及实用价值,一方面,我们实验中心的指导老师利用业余时间到施工现场拍摄照片,制作多媒体课件,以便在上课时,将理论的讲解融入到工程实际,与工程实例紧密的结合起来。另一方面,我们利用假期时间把学生安排到施工现场进行实习,回校后写出实习报告,作为实践教学环节的一部分。让学生带着问题到工程实际中寻找答案,在亲身体验中巩固理论知识的学习,可以大大地激发学生的求知欲望,提高他们分析问题、解决问题的能力。

3 结语

通过实验教学的改革,更新了教学观念,提高了教师的教学水平,增强了试验的趣味性,使课堂气氛活跃起来。对培养学生主动学习、探索并灵活运用知识的能力,对激发学生的学习热情及创新能力,对培养学生掌握解决分析问题的方法以及严谨的科学作风和团结协作的精神,都具有独特的作用与明显的效果。开放实验不但可以提高学生动手能力,提高实验设备使用率,对优化实验室使用情况也起到了不可或缺的作用。通过生产实习,能够有效地将理论知识与工程实践有机地结合起来,提高了学习效率,增加了对知识的综合运用能力。

尽管经过一系列的实验教学改革,取得了良好的教学效果,为了将这样的教学改革实践继续深化下去,还需要我们进一步地努力探索。

摘要：实验教学是土木工程材料教学的重要环节,是联系理论与工程实践的重要纽带。通过对以往实验教学中存在问题的分析,从教学内容、教学方法、实验成绩评定办法等方面对实验教学进行改革,培养了学生的实践动手能力和创新精神,使学生的综合素质得到了很大提高,取得了较好的教学效果,

关键词：土木工程材料,实验教学,改革

参考文献

[1]陈志源,李启令.土木工程材料[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003

[2]谢桂花,王军.土木工程材料教学改革的探讨[J].山西建筑,2009,35(25):214～215

[3]佘跃心,袁启旺.土木工程材料实验教学改革研究[J].高等建筑教育,2008,17(1):114～117

[4]周文峰,刘伟,阳霞.提高土木工程实验教学质量的初步探讨[J].攀枝花学院学报,2006,23(6)