陳　珊，李國(guó)明，胡裕龍，蘇小紅

(海軍工程大學(xué)理學(xué)院，湖北　武漢　430033)

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《船舶工程材料》課程教學(xué)改革初探*

陳珊，李國(guó)明，胡裕龍，蘇小紅

(海軍工程大學(xué)理學(xué)院，湖北武漢430033)

針對(duì)現(xiàn)在《船舶工程材料》教學(xué)中學(xué)時(shí)縮減與課程內(nèi)容不斷豐富矛盾突出的問(wèn)題，為保證較好的學(xué)習(xí)效果，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐體會(huì)，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革：優(yōu)化部分教學(xué)內(nèi)容；采用傳統(tǒng)板書(shū)、多媒體教學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法進(jìn)行授課；在考核方式上采取平時(shí)課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)以及期末考試分?jǐn)?shù)各占一定比例的方法進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。在教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果，提高《船舶工程材料》課程的教學(xué)質(zhì)量。

艦船工程材料；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

《船舶工程材料》課程是海軍軍事院校機(jī)械、艦船、武器裝備等專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。是材料科學(xué)的實(shí)用部分，主要闡述用于制作工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的結(jié)構(gòu)材料的成分、組織、性能及應(yīng)用方面的一般規(guī)律。在材料應(yīng)用方面緊密結(jié)合艦船船體、機(jī)器零件及武器裝備等[1-2]。課程內(nèi)容除包含《機(jī)械工程材料》基本講授內(nèi)容外，還覆蓋多種船舶材料的牌號(hào)、性能、用途及失效方式等。《船舶工程材料》課程的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)起到了關(guān)鍵作用：掌握有關(guān)材料學(xué)知識(shí)，對(duì)于他們走上工作崗位后，盡快熟悉裝備的組成材料、用途起到了比較重要的作用。該課程的特點(diǎn)是[3-4]：教學(xué)內(nèi)容廣泛、知識(shí)點(diǎn)和專業(yè)術(shù)語(yǔ)較多、概念抽象，理論性、實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)，內(nèi)容既源于生產(chǎn)又隨生產(chǎn)的發(fā)展而需不斷充實(shí)三新內(nèi)容(新材料、新技術(shù)、新工藝)，推理性內(nèi)容少，需要記憶內(nèi)容多。根據(jù)學(xué)校的培養(yǎng)大綱要求，學(xué)員需要學(xué)習(xí)的知識(shí)不斷增多，《船舶工程材料》課程的學(xué)習(xí)時(shí)數(shù)不斷減小，由原來(lái)的70學(xué)時(shí)減少到64學(xué)時(shí)，現(xiàn)在又減少到50學(xué)時(shí)(含8個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))。而教學(xué)內(nèi)容卻不斷增加，課程內(nèi)容不斷豐富與學(xué)時(shí)縮減的矛盾日益突出。如何在學(xué)時(shí)數(shù)減小的情況下，保證學(xué)員取得較好的學(xué)習(xí)效果，從以下方面對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革嘗試。

1　優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量和效率。在學(xué)時(shí)數(shù)不斷減小的情況下，如何根據(jù)人才培養(yǎng)方案對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行提升，增加學(xué)生的應(yīng)用能力及動(dòng)手能力，必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改革。需要繼續(xù)保持工程材料課程材料基本理論—材料基本知識(shí)—材料工程應(yīng)用的課程體系[5]。

在課時(shí)數(shù)減少的情況下，必須要在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行整合優(yōu)化，圍繞材料成分(工藝)—組織結(jié)構(gòu)—材料性能—材料用途的主線開(kāi)展教學(xué)，保證講解重點(diǎn)核心內(nèi)容如金屬材料的力學(xué)性能、材料的結(jié)構(gòu)、金屬與合金的結(jié)晶、金屬的塑性變形、鋼的熱處理、鋼的合金化，材料學(xué)基本知識(shí)：碳鋼、鑄鐵、合金結(jié)構(gòu)鋼、特殊性能鋼、船體結(jié)構(gòu)鋼、船體機(jī)器零件用鋼、有色金屬與合金(鋁與鋁合金、銅與銅合金、鈦與鈦合金、軸承合金)。在材料工程應(yīng)用方面，重點(diǎn)講授的核心內(nèi)容包括：零件失效分析與選材原則、典型工件選材與工藝路線設(shè)計(jì)(齒輪、軸、彈簧、刃具)、工程材料應(yīng)用(根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，主要結(jié)合艦船材料、船用柴油機(jī)用鋼、船舶鍋爐用鋼、汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)材料)。簡(jiǎn)化一般內(nèi)容如高分子材料(工程塑料、合成纖維、合成橡膠)和陶瓷材料(特種陶瓷)。在保證必需的基本概念和基本理論的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化課程中一些過(guò)于抽象、深?yuàn)W的理論知識(shí)點(diǎn)，如晶體學(xué)知識(shí)(晶向和晶面指數(shù)的確定和表示，位錯(cuò)的形成機(jī)制，標(biāo)定方法等)[5]。

除學(xué)習(xí)上述重點(diǎn)內(nèi)容外，我們應(yīng)在軍隊(duì)提倡的實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)上下功夫，講授內(nèi)容切實(shí)和部隊(duì)實(shí)際相結(jié)合：結(jié)合海軍艦船材料發(fā)展，將最新的材料學(xué)知識(shí)和新材料在艦船上的應(yīng)用傳授給學(xué)生。聯(lián)系船舶機(jī)器零件實(shí)際使用中的失效案例，如軸類、齒輪、輪機(jī)零配件的斷裂失效、艦船船體或管路等的腐蝕等，從不同失效形式產(chǎn)生的原因，根據(jù)自己所學(xué)的理論知識(shí)，提出預(yù)防措施。培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2　教學(xué)方法的改革

現(xiàn)在課堂教學(xué)均采用多媒體和傳統(tǒng)板書(shū)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。采用PPT演示文檔進(jìn)行教學(xué)，可省去作圖和撰寫授課內(nèi)容的時(shí)間，增加了單位時(shí)間的授課內(nèi)容和授課信息量。課件中的一些視頻也可以提升學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，理解某些抽象概念，他們也能借助視頻了解如煉鋼、煉鐵、鋼的熱處理和艦船材料的腐蝕與防護(hù)等核心學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，編寫高質(zhì)量的授課PPT演示文檔、動(dòng)畫等教學(xué)軟件對(duì)提升課時(shí)壓縮條件下的教學(xué)效果十分重要。有必要借鑒地方高校制作比較精美的PPT課件，收集整理清晰、高質(zhì)量的視頻資料。結(jié)合海軍實(shí)際艦船、動(dòng)力和武器裝備等所用材料，補(bǔ)充視頻素材庫(kù)，制作出具有海軍特色的教學(xué)軟件。對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有較大幫助，也有助于他們了解新裝備、新材料。教學(xué)中對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的板書(shū)也是必不可少，可起到強(qiáng)調(diào)、提綱挈領(lǐng)的作用，便于學(xué)生掌握重要知識(shí)點(diǎn)。

教學(xué)方法的多樣化，運(yùn)用啟發(fā)式、問(wèn)答式、課堂討論式、引用實(shí)例等教學(xué)方法，在授課過(guò)程中以學(xué)生為主體，注重引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生由被動(dòng)的接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)獲取知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力[6-10]。在實(shí)際教學(xué)中，鐵碳相圖部分可采用討論式進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)提綱課前預(yù)習(xí)，請(qǐng)學(xué)生走上講臺(tái)充當(dāng)小老師來(lái)講授相圖及典型成分鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程，其他學(xué)生可根據(jù)講授內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。該種教學(xué)方法已經(jīng)運(yùn)用在課堂上了，促使學(xué)生課前預(yù)習(xí)鐵碳相圖知識(shí)，自己理解后再傳授給其他同學(xué)，變被動(dòng)學(xué)為主動(dòng)學(xué)，取得了較好的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生們普遍對(duì)該部分知識(shí)理解得較為透徹。老師在上課時(shí)除講授理論知識(shí)外，注重結(jié)合生活、生產(chǎn)和艦船應(yīng)用方面的材料學(xué)知識(shí)傳授。結(jié)合實(shí)例，理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更多能用得上的知識(shí)。如在講授材料學(xué)內(nèi)容時(shí)，可結(jié)合我國(guó)海軍艦船發(fā)展中所用艦船材料的發(fā)展歷史、艦船材料的具體牌號(hào)，以及現(xiàn)階段新材料在中國(guó)海軍艦船上的具體應(yīng)用來(lái)進(jìn)行講解。這樣能激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和學(xué)習(xí)激情，對(duì)于他們走上工作崗位后迅速熟悉艦船材料牌號(hào)、用途等也是非常有幫助的。

除了傳統(tǒng)的課堂授課，建設(shè)精品網(wǎng)絡(luò)課程，正確引導(dǎo)學(xué)生合理利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，擴(kuò)充知識(shí)面也是非常有必要的。采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，使學(xué)生能通過(guò)網(wǎng)上圖像視頻等了解生產(chǎn)的工藝過(guò)程和工藝裝備，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。網(wǎng)絡(luò)課程可以幫助學(xué)生進(jìn)行課外學(xué)習(xí)，利用網(wǎng)絡(luò)課程預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)習(xí)題和練習(xí)，幫助學(xué)生鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)課程上可以補(bǔ)充新材料、新技術(shù)、新工藝等方面的內(nèi)容，學(xué)生可根據(jù)自己感興趣的部分進(jìn)行有選擇性地學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)面。通過(guò)豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，可使學(xué)生在縮短課時(shí)量的情況下，自學(xué)較多新材料、新工藝方面的知識(shí)。“幕課”作為一種新的教學(xué)手段，也可以嘗試在《船舶工程材料》課程的部分章節(jié)內(nèi)容中實(shí)施。

3　考核方式改革

由于《艦船工程材料》課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，需要記憶的知識(shí)繁雜，如各種基本概念、材料牌號(hào)、化學(xué)成分、熱處理工藝、熱處理組織、零部件選材等。以前在考核方式上多采用閉卷，由于需要記憶的概念較多，在短期復(fù)習(xí)時(shí)間內(nèi)，如果機(jī)械記憶的話，即使能記住字面意思，但很難真正掌握知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生也對(duì)考試比較畏懼，總是擔(dān)心考試不及格。對(duì)此應(yīng)對(duì)考核方式進(jìn)行改革[11-12]，現(xiàn)在在考核上可采用閉卷+開(kāi)卷相結(jié)合的方法，基本概念部分采用閉卷考試；而綜合類，如對(duì)材料的選用、熱處理工藝制定的部分內(nèi)容采用開(kāi)卷考試，考核學(xué)生對(duì)課程的掌握程度和實(shí)際應(yīng)用能力，將所學(xué)知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合。期末考試成績(jī)的評(píng)定上，不單純以卷面分為最后成績(jī)，而是由平時(shí)成績(jī)和卷面成績(jī)兩部分組成：平時(shí)30分(課堂提問(wèn)10分+作業(yè)10分+實(shí)驗(yàn)10分)、卷面70分，打破了以往由一次卷面成績(jī)決定學(xué)生最終學(xué)習(xí)成績(jī)的做法，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。還可以采用結(jié)合某一主題撰寫小論文作為平時(shí)成績(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生自主查閱資料、鍛煉科技論文寫作能力?？荚嚪椒ǖ母母铮箤W(xué)生更重視平時(shí)的學(xué)習(xí)，改變了以往的盲目學(xué)習(xí)局面，增加學(xué)習(xí)興趣：課堂上積極舉手發(fā)言，認(rèn)真完成作業(yè)，實(shí)驗(yàn)中也能認(rèn)真獨(dú)立操作，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。促進(jìn)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度、認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性起到了積極作用。

4　結(jié)　論

通過(guò)優(yōu)化《船舶工程材料》課程的教學(xué)內(nèi)容，采用多樣化教學(xué)方法，并對(duì)考核方式進(jìn)行改革，在實(shí)際教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果。在后續(xù)教學(xué)中，還需要與時(shí)俱進(jìn)，在教學(xué)方法上進(jìn)行不斷探索。

[1]孔小東．船舶工程材料．1版[M]．北京:科學(xué)出版社，2015:136-140．

[2]朱張校,姚可夫．工程材料．5版[M]．北京:清華大學(xué)出版社，2011．

[3]馬世榜，張洪峰．《機(jī)械工程材料》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J]．廣西輕工業(yè)，2009(11)：168-169．

[4]卜金緯．《工程材料》課程改革探索[J]．常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007,20(4):82-84．

[5]姚可夫,鞏前明,張弓,等．迎接挑戰(zhàn)建設(shè)精品課程—課時(shí)減少條件下的工程材料課程建設(shè)[J]．中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2013(19):14-16,27．

[6]劉均波．《工程材料》課程教學(xué)方法的實(shí)踐、探討與思考[J]．濰坊學(xué)院學(xué)報(bào),2008,8(2):133-135 7．

[7]夏卿坤,劉煜,高全芹,等．《工程材料》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]．長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2011,25(2):136-137．

[8]倪衛(wèi)華,汪中厚．機(jī)械工程材料教學(xué)方法探討[J]．教育教學(xué)論壇,2015(9):155-156．

[9]張瑞霞,李啟友,柯鑫,等．《機(jī)械工程材料》教學(xué)改革研究[J]．湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版),2011,8(11):180-181.

[10]樊靜波, 鄧安強(qiáng), 夏廣軍,等．工程材料的教學(xué)探討[J]．廣州化工,2010,38(11):209-210.

[11]賀毅強(qiáng),喬斌,尚峰．關(guān)于《工程材料》課程教學(xué)方法的研究[J]．機(jī)械管理開(kāi)發(fā),2010,25(5):174-175．

[12]孫繼兵,丁賀偉,王清周,等．機(jī)械工程材料精品課程建設(shè)與教學(xué)改革的實(shí)踐與思考[J]．中國(guó)輕工教育,2010(1):52-54．

Teaching Reform Exploration on Ship Engineering Materials*

CHEN Shan， LI Guo-ming， HU Yu-long, SU Xiao-hong

(College of Science, Naval University of Engineering, Hubei Wuhan 430033, China)

Under the condition of reducing class hours and increasing content for the course of Ship Engineering Materials, the good learning quantity must be guarantee. Combined with teaching practice, teaching content of the course was optimized, took various teaching methods such as traditional teaching method, multimedia teaching method and online course. The examination mode was also changed from final examination to combination of ordinary performance in class and final examination. As a result, it acquired better teaching results and the teaching quantity of the course was improved.

Ship Engineering Materials; teaching content; teaching method

海軍工程大學(xué)理學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目“工程材料課程多媒體素材庫(kù)建設(shè)”資助。

陳珊(1977-)，女，講師，主要從事金屬材料、腐蝕與防護(hù)等方面教學(xué)與科研。

G642

A

1001-9677(2016)016-0221-02