2017年11月 教育教学论坛 0ct.2017 第45期 EDUCATION TEACHING FORUM N0.4 归纳总结材料选用的基本依据和设计方法。又比如,固体材料的变学生而言,除了基础教学实验,学生没有太多走进尖端实验室参与 形和滑移的知识点较为抽象,通过讲解泰坦尼克号豪华游轮因冰山研究的机会,首次接触到上述实验中很多的新颖的设备给他们留下 撞击而发生开裂失效的故事,指出该船是由体心立方碳钢板制成了深刻的印象,激起了学生们的科研热情。 的,除材料内部存在夹杂物外,碳钢由于清移面内滑移线少使塑性 3.完善教学课件 变形变得困难,断裂韧性就低,因而一旦受到冲击载荷的作用,就 随着信息技术的飞速发展,人们的思维方式也在发生着深刻的 会沿Mi1er指数标定的原子密排面上先发生开裂,然后因疲劳开变革。计算机辅助教学(CAI)已在一定程度上得到了普及[4]。采用 裂、扩展而最终失效,学生从而就清楚地理解了 Miller指数、滑多媒体可视化教学,不仅可提高单位时间内的信息量,而且可充分 移面、滑移线等基本概念的物理含义及其实际用途。再比如,结合调动学生的感知系统。对于一些仅用语言无法讲清楚的新材料如碳 自身课题组近期开展的我国最大的1000W超临界发电机组双相不60、碳纳米管的原子构型、量子点内电子波函数等,在PPT中加入 锈钢(2205)循环水泵发生异常断裂的重大失效分析案例,用实际了三维动画视频,从三维视角理解新材料的特性。可视化教学不仅 构件发生意外断裂的断口形貌和金相组织,讲解了角焊缝显徽组织能帮助学生理解,同时可以引发学生对新材料的兴起。学生反映, 的特点及特征,同时引伸到双相组织(铁素体和奥氏体)的不匹配通过电子课件,对一些较抽象的概念、理论及特性有比较透切的领 性和观结构的脆化问题,再谈到法兰和接管连接时焊接工艺参数悟,记得也更牢。课程组针对课程内容制作了十多个多媒体电子课 和表面处理工艺是如何影响了焊缝显傲组织的均匀性和匹配性,进件用于课堂教学,并上传课程网站供学生自由借阅。课件制作完成 而谈到如何有效控制和优化材料的显傲组织。学生能够通过这一案后并没有安于现状炒冷饭,而是与时俱进,年年修订教学课件,适 例直观的了解加工工艺和表面处理是如何影响材料的断裂韧性和时介绍新材料的进展。主讲老师每年都有国内外学术会议的大会报 抗疲劳性能,学习设计开发新材料和改辔材料性能的一些实用技术告,在日常授课过程中见缝插针,把邀请报告的PPT内容有选择地 及工艺诀窍,将一系列知识点有机的串联起来,融会贯通,并且印讲授给学生,使学生能够了解到新材料、新工艺、新方法、新技术 象十分深刻。 新进展等,增长见识,开拓视野,同时促进学生的自主思考和探素 通过生活中随处可见的材料、大家耳熟能详的故事以及科研实有效地激发和培养了他们的创新能力 例,澈发学生兴趣,顺理成章的引入基本理论,已经成为本课程最 4.优化课程体系 普遍的教学模式。实践表明[3],案例教学不但可以开阔学生的视 在课堂讲授中,教材选择是否合适直接关系到教学效果,课程 野,丰富教学内容,而且能激发学生的求知欲,培养学生的科学 组以国外经典的英文教材作为参考[5-7],结合多年积累的优秀教 质及创新能力。 学大纲与教学经验制作课件、讲义,立足于基本物理化学原理的讲 2.设置课程实验 授和理解,同时拓展学生对习题和范例的实际应用。例如,国外近 材料学科同时也是一门实验科学,材料学中有许多重要规律的年出版的教科书都已经把基础材料分成五类,即金属、陶瓷、聚合 发现是来自于实验。因此,实验课是本课程的必要内容。 物、复合材料和半导体,我国则仍然停留在前三类基础材料的介绍。 配合材料的各种性能的课程,设置了与固体材料的基本性能相虽然从化学角度根据原子键合方式区分前三类基础材料比较容易, 配套的三个综合性的实验课:1)磁控溅射法制备透明导电氧化物也符合逻辑,但把复合材料和半导体材料依据其特殊用途从三大基 IT0簿膜;2)橡胶材料的拉伸试验;3)偏光显徽镜法親测聚苯烯础材料中分离岀来进行介绍是必要的,也符合实际,更能体现岀它 的球晶形态。通过三个基础实验的训练,学生对材料的组成、制备、们在高科技领域中应用的重要性和先进性。对于国内基础的教科书 结构、性能和应用有了更好的理解和把握,学生观摩和自行操作实不盲从,参考国外最新的教材与科研成果,提出问题与学生进行有 验后,心得体会多、收获大,感受强,通过理论与实际相结合,理效的互动,鼓励学生在上课过程中提出质疑,激发他们的思考积极 解了一些原先比较模糊的概念和原理,有效地训练了他们的动手能性。课后习题也是经过多年的反复筛选、考量,注重问题的思考性 力、观察能力、理解能力、分析能力和创新能力。对于本科阶段的与创新性,诫少需要死记硬背的题型。许多同学能够根据课后习题