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1、《機(jī)械工程材料》實驗課教學(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,從而根據(jù)機(jī)械零件的使用條件和性能要求,對機(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,實踐性強(qiáng)等特點,為保證教學(xué)質(zhì)量,安排了與理論課相匹配的實驗課程.要求學(xué)生在掌握基本理論知識的同時還要掌握科學(xué)的研究方法,所以實驗教學(xué)也是一個重要環(huán)節(jié).但是目前開設(shè)的實驗存在一些問題,比如:各實驗單一獨立,學(xué)生很難對實驗的作用和各實驗的聯(lián)系有一個全面的了解,因此
2、,為了適應(yīng)新形勢的發(fā)展實驗教學(xué)工作需要進(jìn)行一些改革.
1、《機(jī)械工程材料》實驗的現(xiàn)狀及存在的問題.
現(xiàn)在《機(jī)械工程材料》實驗一般開設(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;金屬材料硬度測量等實驗項目,所采用的實驗設(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,熱處理實驗的電阻加熱爐及布洛維硬度計等實驗設(shè)備.這四個實驗項目所需的試樣均不相同,如表 1 所示.
目前,實驗過程中出現(xiàn)以下幾方面的問題:
(1)學(xué)生的操作機(jī)會少,缺少由淺入深地科學(xué)實驗?zāi)芰Φ娜驽憻?
(2)因課堂時間限制,學(xué)生沒有時間掌握實驗設(shè)備
3、的操作方法,造成學(xué)生不能單獨正確地對設(shè)備進(jìn)行操作.
(3)學(xué)生課前沒有預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,進(jìn)入實驗室不知道要做什么,如何動手.
(4)對實驗的內(nèi)容與生產(chǎn)實際聯(lián)系不起來,覺得實驗無意義,缺乏實驗興趣.
(5)實驗前試樣的準(zhǔn)備工作未開放,學(xué)生不知道實驗所需試樣是如何獲取的.
(6)上述均為基礎(chǔ)常規(guī)型實驗,缺少綜合性實驗項目.
2 、實驗教學(xué)改革的措施.
高校實驗教學(xué)工作是高校教學(xué)工作的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生具有實踐能力的方法之一,因此針對以上實驗過程中出現(xiàn)的問題,探索新形勢的實驗教學(xué)措施,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(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 、以往實驗時,學(xué)生進(jìn)入實驗室不能獨立操作實驗設(shè)備,主要是一部分學(xué)生沒有預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,另一部分學(xué)生即便預(yù)習(xí)了,也只是按照實驗指導(dǎo)教材的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí),對實驗設(shè)備的使用不了解,到操作設(shè)備時還是不知所措.針對這種情況,可開放實驗室,學(xué)生可根據(jù)自己的時間,進(jìn)入實驗室進(jìn)行預(yù)習(xí),其主要目的是讓學(xué)生了解與掌握實驗設(shè)備的原理及構(gòu)造,初步掌握設(shè)備的操作步驟.
2.2 實驗前試樣的準(zhǔn)備工作,一般在做這些常規(guī)實驗之前老師都已經(jīng)將各種試樣準(zhǔn)備好了,有的試樣是直接采購的,有的是老師自己制作的,學(xué)生做實驗時可直接使用這些進(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)該將實驗前試樣的準(zhǔn)備工作開放并納入到實驗預(yù)習(xí)階段中,讓學(xué)生來制作這些試樣,如做鐵碳合金平衡組織觀察實驗時,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量時,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)生通過親自動手制作這些實驗所需的試樣,可以提高動手能力,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,也提高了他們實踐動手能力.
2.3 、積極開設(shè)設(shè)計性實驗.以上都是一些常規(guī)基礎(chǔ)型實驗,教師可開設(shè)一些設(shè)計型實驗將知識貫穿聯(lián)系起來,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.機(jī)械專業(yè)的學(xué)生一般會安排減速機(jī)課程設(shè)計、車床銑床刨床的實訓(xùn)課程,我們可以將這些單一的課程聯(lián)系起來,選取其中某一個零件來進(jìn)行設(shè)計,加工及后處理,讓學(xué)生對零件的機(jī)械設(shè)計過程有一個全面的認(rèn)識,比如:學(xué)生在做減速機(jī)課程設(shè)計時,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)計出符合要求的一整臺減速機(jī)的
7、圖紙.學(xué)生進(jìn)行車床銑床刨床的實訓(xùn)課程時,由于學(xué)習(xí)的側(cè)重點不一樣,車床銑床刨床的實訓(xùn)課程側(cè)重于學(xué)生對車床銑床刨床的操作,提高學(xué)生的動手能力,對加工零件的精度、粗糙度、硬度等要求并不高,因此我們可以將工程實訓(xùn)加工與材料熱處理實驗結(jié)合起來,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)計中的傳動軸圖紙進(jìn)行加工,首先確定加工工藝路線,在實訓(xùn)中心粗車外形尺寸,然后到實驗室進(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驗步驟和實驗方案,在實驗中必須特別注意"淬火";的加熱溫度,冷卻介質(zhì)的選擇,"回火";溫度的選擇等等.在整個過程中,學(xué)生按照圖紙上的要求從編制實驗方案--
8、-擬定實驗步驟---操作實驗設(shè)備,獲取實驗數(shù)據(jù)---結(jié)果分析都由學(xué)生獨立完成.熱處理加工完成后再到實訓(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用所學(xué)的知識和所掌握的實驗原理來完成一個具體零件從圖紙的設(shè)計到機(jī)加工到熱處理的整個過程,通過這種理論設(shè)計、工程實訓(xùn)和實驗相結(jié)合的"實驗";,學(xué)生的工程實踐能力一定會得到突飛猛進(jìn)的進(jìn)步.這種設(shè)計性實驗的開設(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,切實地為提高實踐教學(xué)質(zhì)量服務(wù).
9、
結(jié)束語.
綜合性、設(shè)計性實驗是進(jìn)行實驗教學(xué)內(nèi)容更新和提高實驗質(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)新性實驗";的精神,在《機(jī)械工程材料》的實踐教學(xué)中我們不斷整合實驗教學(xué)內(nèi)容,在現(xiàn)有的實驗教學(xué)條件下,鞏固常規(guī)性實驗、完善切實可行的綜合性實驗、努力開設(shè)更多的設(shè)計性實驗來提高學(xué)生的積極性.在實驗教學(xué)中給學(xué)生足夠的空間發(fā)揮自主性,培養(yǎng)他們的動手能力,綜合分析問題和獨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)和實驗教學(xué)的質(zhì)量.
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