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关于工程材料课程配套实验课改革的探讨 重庆大学材料科学与工程学院 刘天模 “工程材料”是机械类本科专业重要的技术基础课，是机械类专业本科生教学体系中十分重要的教学环节，它既是引导学生进入专业领域的入门课程，又是使学生掌握基本原理的理论课程，也是培养学生具有自学能力、独立分析能力的综合训练课程。课程的特点决定了它在专业教学环节中必须起到承上启下的作用。 技术基础课既强调实践性也强调基础性，既要求具有辐合性思维和发散性思维能力，也要求具有逻辑思维能力，它往往不是由一个定理导出许多公式，而是由许多规律总结出一个公式。因此，技术基础课教学不仅要引导学生逐步适应专业课的思维方法，而且要培养学生的创造性思维能力和解决实际问题的能力。作为课程重要的实践性环节，实验课在技术基础课的教学中起着十分重要的作用，而工程材料课程中的配套实验更是课程教学环节中不可缺少的组成部分。 一、工程材料课程配套实验课的特点 工程材料课程是本科生较早接触的技术基础课，它内容庞杂，概念繁多，名词术语多；它内容分散，系统性不强，呈板块状分布。在教学上，学生普遍感到这门课程入门比较困难，新概念、新知识不断堆积，来不及消化，主次难分，枯燥乏味，抽象难懂，难以联系实际，因此学习效果普遍较差。 工程材料课程内容多，实践性很强，因此，实验教学在课程教学中起着非常重要的作用。在传统的“金属材料及热处理”配套实验中，主要是沿用五十年代前苏联的实验教学体系，与现代材料科学的发展极不适应。 从21世纪人才培养的要求来看，传统的“金属材料及热处理”课程实验教学体系存在着以下几个方面的不足： （1）实验范围比较狭窄，实验内容比较陈旧，主要是金属材料等结构材料，现代新材料的内容几乎没有涉及。 （2）理论教学与实验教学之间不够协调，彼此没有联系，常常造成课堂教学与实验教学脱节，实验效果下降。 （3）验证性和观察性实验较多，而设计性、参与性和综合性实验项目则相对较少。实验时学生处于被动地位，动手机会较少。 （4）实验教学方法比较落后，一般都是采用教师先讲，学生再做，讲和做分离的教学模式，学生的独立工作能力得不到提高，教学效率低，教学效果也受到影响。 工程材料课程的配套实验和普通基础课程的配套实验相比，它与课堂教学的关系更加密切。所以，在工程材料课程的配套实验中不仅要重视培养学生的创造性思维能力和解决实际问题的能力，而且更要注意实验教学与课堂教学之间的协调和结合。工程材料课程配套实验的改革必须根据这些特点进行调整和安排。 二、实验教学改革的基本思路 实验教学的改革不是简单的教学方法上的改变，而是教学内容、教学手段和教学模式的全面革新，是整个教学体系的改革。这个改革应该遵循以下原则： （1）必须根据课程教学内容的要求，合理安排实验，以保证教学体系的完整，提高教学质量。 （2）实验教学内容要适应材料科学的发展；要适应现代工程实际的需要。 （3）必须有利于培养学生的独立工作能力、创造性思维能力和解决实际问题的能力。 （4）必须有利于提高学生的学习兴趣，使学生在学习过程中始终保持良好的心理状态。 （5）必须运用现代计算机多媒体技术等先进手段，改善实验教学。 实验教学改革的基本思路 转变观念，以培养学生的创造性思维能力和解决实际问题的能力为指导思想，建立新的实验教学体系，提高学生综合素质和能力。新的实验教学体系以系统的材料学实验技术理论为主线，包括实验技能训练和科学方法论的教学任务，也包括验证与提升理论，重点围绕开发学生智能来组织教学。 实验教学体系改革的具体措施 （1）增加实验课时，调整、更新实验内容。 （2）打破实验教学与理论教学之间的界限，利用现代计算机多媒体技术，探索理论教学与实验教学相结合的新方法。 （3）缩小认识性实验和验证性实验的比例，增加参与性实验和设计性实验。 （4）研究实验教学的新模式，全面推进综合性实验和开放性实验，增设选修实验，提高学生的动手能力与实验教学的效率和效果。 三、实验教学改革的基本内容 根据工程材料课程整体改革方案，构建实验课组单元。 实验课组单元主要培养学生在材料的加工成型、性能检测分析、选用方面的实验能力。 以材料的组织结构与性能之间的关系为主线，以材料的选用相关的实验理论与实验技术为基础安排实验。 其内容主要包含材料组织分析检测类、材料加工及性能检测类、材料选用综合类等三个实验教学模块。 实验教学模块（共计18个学时） （1）材料组织分析检测类：开设铁碳合金平衡组织观察、铁碳合金非平衡组织观察、常用材料组织观察等三个实验。