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《工程材料》系列课程教学改革 清华大学机械工程系 张人佶、朱张校、 王昆林、张华堂、 吴运新、王振家、 张欣 一、《工程材料》系列课程教学改革情况(1) 1. 系列课程设置及其原则 系列课程包括: ①《工程材料基础》 ②《工程材料》 ③《金属物理》 ④《现代材料分析技术》 一、《工程材料》系列课程教学改革情况(2) 课程设置原则： ①相互衔接、循序渐进 以工程材料性能及应用为主线，安排各门课的教学内容，作到既相互衔接、循序渐进，又各有侧重、特点突出。 ②使学生通过材料的结构与性能、材料的组织与性能两个方面的学习，逐步了解材料科学的基本理论。 一、《工程材料》系列课程教学改革情况(3) ③贯彻“学以致用”的原则 一般专业的学生注重材料的选择与正确使用; 材料加工专业的学生则需要掌握更全面、更深入、更详细的内容，特别是理论性更强的内容。 ④贯彻“因材施教”原则 如《现代材料分析技术》是一门实验性的课程，主要面向材料加工专业的学生，但也吸收其它专业的兴趣高的学生； 《工程材料》的选作实验也吸收其它专业兴趣高的学生。 一、《工程材料》系列课程教学改革情况(4) 2. 明确了系列课程的教学任务 根据材料科学的基本理论，了解材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系; 介绍常用工程材料及其应用等基本知识; 使学生具备根据机械零件使用条件和性能要求合理选材以及制订零件工艺路线的初步能力。 一、《工程材料》系列课程教学改革情况(5) 3.四门系列课程各有侧重 ①《工程材料》面向专业数：5个系、8个专业（汽、制、仪、热动、空、机电、流机、机械），学生人数：600~700人/年，我们着重先抓了它的课程建设，自93年起连续评为校一类课。目前它已建成适用于远程教学、网络教学的课程。 ②《工程材料基础》和《现代材料分析技术》面向本系机械工程及自动化专业，学生人数：120人/年，我们将原来的《金属学与热处理》中的侧重材料学原理的内容编入《工程材料基础》，原来的《电子显微分析》和《X-射线衍射》两门课合并入新的《现代材料分析技术》课。 一、《工程材料》系列课程教学改革情况(6) ③《金属物理》作为并硕贯通系列课程中的研究生学位课，面向专业为材料加工工程专业，学生人数：40~60人/年，我们将原来的《金属物理》内容作了修改，材料范围从金属扩展到各类材料，增添了有关材料强度与断裂等内容，其它内容也进行了更新，使之更符合我们的培养目标。 一、《工程材料》系列课程教学改革情况(7) 4. 引入新的人才培养理念 改变“满堂灌”的旧式教育，而力求作到调动学生的主观能动性，生动活泼地、主动地学习. 积极采用新的教学方法、教学手段、教学设施，提高效率。在教学中开始采用多媒体教学。 加强课堂讨论，引导学生开动脑筋，使思维更灵活。精心作好实验的安排。 二、《工程材料》系列课程教学改革的主要特点(1) 1. “L”型课程体系框架结构 水平方向为面向机械工程学院的教学平台-《工程材料》; 垂直方向为面向材料加工工程学科的六年本硕贯通的系列课程：《工程材料基础》，《现代材料分析技术》既可作为本科生的选修课。亦可作为硕士生的必修课；《金属物理》为此教学平台的顶点，是全系的主要学位课之一。 二、《工程材料》系列课程教学改革的主要特点(2) 2. 介绍前沿知识——复合材料 金属基、陶瓷基、聚合物基复合材料的应用越来越广泛。不仅《工程材料》要用较多的篇幅从选材的角度介绍复合材料，而且在《工程材料基础》和《金属物理》中，列举的大量实例也包括各类复合材料。在《现代材料分析技术》中也要介绍关于复合材料的分析。 二、《工程材料》系列课程教学改革的主要特点(3) 3. 实验与课程教学密切配合 《工程材料基础》和《工程材料》从同一个实验课菜单中选取教学实验，面向部分有余力的学生开设了系列选修实验。《现代材料分析技术》将更加密切地与《金属物理》课堂讲授相结合，在《晶体缺陷》这一重点章中，研究生不再面对抽象的位错，枯燥的理论，而是在电镜中观察到了位错，这会使得他们更加易于理解所学习的知识。 二、《工程材料》系列课程教学改革的主要特点(4) 4. 培养学生动手能力和创新能力 动手能力主要通过课内外的实验教学来提高。如，学生不但亲自动手制备电镜样品，而且可以在教师的指导下，初步操作电镜主动地进行观察。 创新能力的培养: 一方面采用启发式教学，另一方面通过习题、课外阅