驗證性實驗教學(xué)改革工程材料論文

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了驗證性實驗教學(xué)改革工程材料論文范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

一、工程材料驗證性實驗教學(xué)改革的措施

針對以上現(xiàn)象，我校采取了整合實驗內(nèi)容、調(diào)整實驗方案、改進(jìn)教學(xué)方法、改革考核方式等措施，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，以期取得良好的教學(xué)效果。

（一）整合實驗內(nèi)容，便于學(xué)生對知識的綜合理解

由于實驗內(nèi)容比較單一，加上各實驗在安排上有一定的時間間隔，做完一個實驗要隔一段時間再做下一個實驗，學(xué)生往往在做這個實驗時已經(jīng)忘了上個實驗是什么內(nèi)容，這樣不利于學(xué)生系統(tǒng)地考慮前后實驗之間的聯(lián)系，影響對知識的綜合理解。針對這種情況，我校對實驗內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，即整合內(nèi)容關(guān)聯(lián)緊密的實驗項目，以保證知識的連貫性和系統(tǒng)性。我們將“金相試樣的制備”和“鐵碳合金平衡顯微組織分析”實驗項目進(jìn)行整合：將“金相試樣的制備”實驗中制備好的試樣直接用于“鐵碳合金平衡顯微組織分析”實驗，不再給學(xué)生提供制備完好的試樣，而是由他們自己動手制備金相試樣。由于學(xué)生對自己的作品往往更關(guān)注，觀察會更認(rèn)真仔細(xì)，因此這樣的整合有利于調(diào)動學(xué)生的主動性并帶動學(xué)生深入思考。另外，經(jīng)過制備—觀察—比較的全過程，學(xué)生既學(xué)會了制樣、使用顯微鏡、觀察金相組織這些基本實驗技能，又掌握了組織顯示的原理及成分對組織的影響等知識。另外，我們將“碳鋼的熱處理及硬度測定”和“碳鋼的熱處理組織觀察”兩個項目的內(nèi)容進(jìn)行整合，改名為“碳鋼的熱處理及組織、硬度檢測實驗”，即在熱處理、硬度測定的基礎(chǔ)上增加了組織檢測的內(nèi)容。經(jīng)過整合，工藝—組織—性能這條主線完整地貫穿于實驗之中，便于學(xué)生對實驗結(jié)果的分析和理解，使學(xué)生充分認(rèn)識熱處理工藝、組織、性能之間的聯(lián)系。

（二）調(diào)整實驗方案，激發(fā)學(xué)生的積極性和主動性

通常每次參加實驗的學(xué)生數(shù)為15人左右，原實驗方案是所有人的實驗任務(wù)或者實驗結(jié)果均相同，導(dǎo)致“等、靠、抄襲”等現(xiàn)象比較嚴(yán)重，實驗效果不好。針對這種情況，我校對實驗方案進(jìn)行了調(diào)整：將15人分成2個小組，以小組為單位，實驗采用先分后總的方案進(jìn)行，即先分解任務(wù)、分頭操作，再匯總比較、綜合分析。首先進(jìn)行任務(wù)分解，通過任務(wù)分解，學(xué)生承擔(dān)的實驗任務(wù)或者實驗結(jié)果不同，這就促使其不得不自己動手操作，解決了“等、靠、抄襲”等問題；然后進(jìn)行集中匯總，教師帶領(lǐng)同學(xué)進(jìn)行實驗結(jié)果的匯總比較、綜合分析，既可以橫向?qū)Ρ?，也可以縱向?qū)Ρ?。橫向?qū)Ρ葍山M的實驗結(jié)果和評價實驗效果，能夠激發(fā)學(xué)生的競爭意識，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性；縱向?qū)Ρ冉M內(nèi)的實驗結(jié)果和比較、分析實驗數(shù)據(jù)，可以得出規(guī)律、結(jié)論，或驗證理論，達(dá)到實驗?zāi)康?。在“鐵碳合金平衡顯微組織分析”實驗項目中，用于觀察的合金為平衡態(tài)的20鋼、45鋼、T8鋼、T12鋼、共晶白口鐵、亞共晶白口鐵、過共晶白口鐵，共7種成分。我們首先將學(xué)生分成兩個小組，再在每個小組內(nèi)進(jìn)行任務(wù)分解，將7種成分的材料分發(fā)給學(xué)生用于制備試樣，保證小組內(nèi)每個學(xué)生的試樣成分不同，相互之間組織不同。這樣做，一來可以用實驗結(jié)果的不確定性激發(fā)學(xué)生的好奇心，調(diào)動學(xué)生動手制備試樣的積極性和主動性，提高學(xué)習(xí)興趣；二來由于實驗結(jié)果不同，學(xué)生之間自然會相互比較，繼而去探究、分析原因，積極地思考，提高實驗效果。制備完成后，師生共同匯總比較實驗結(jié)果。通過橫向比較并評價兩組制備的試樣組織顯示的效果，教師指導(dǎo)學(xué)生分析原因，提出改進(jìn)措施；通過縱向比較小組內(nèi)不同成分的合金組織的不同，學(xué)生得出成分對組織的影響規(guī)律，進(jìn)一步理解含碳量對鐵碳合金平衡顯微組織的影響。

（三）改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)方法以教師講授和演示為主，學(xué)生只是按老師或指導(dǎo)書上的要求機(jī)械地完成實驗。實驗過程中遇到問題，學(xué)生根本不去思考，而習(xí)慣于找老師手把手地教，或者請老師直接解決，學(xué)生被動地接受，動手能力及科學(xué)思維得不到有效的訓(xùn)練。針對這種現(xiàn)象，我校在教學(xué)方法上進(jìn)行了積極的探索，采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法，來引發(fā)學(xué)生思考，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性和主動性。教師在講授過程中，不斷設(shè)置問題，通過提問引發(fā)學(xué)生思考，加深其對基礎(chǔ)理論知識的理解。當(dāng)實驗過程中遇到問題時，老師先組織學(xué)生討論，帶動學(xué)生思考，再啟發(fā)其找到出現(xiàn)問題的原因及解決問題的辦法。這個過程教會了學(xué)生用科學(xué)的思維方式分析問題和解決問題，從而收到了良好的實驗效果。在講授熱處理實驗時，教師可以一邊講解一邊提問：為什么要對材料進(jìn)行熱處理、熱處理為什么能夠改變材料的性能、熱處理工藝是如何制訂的、為什么過共析鋼一般不采用完全奧氏體化等，通過提問啟迪學(xué)生思考，加深其對熱處理的原理的理解。學(xué)生在做熱處理的過程中，遇到淬火硬度不足的問題時，首先運(yùn)用所學(xué)知識展開討論，從影響淬火硬度的因素出發(fā)，找出加熱溫度低、冷卻速度不夠等可能的原因，再在老師的指導(dǎo)下動手進(jìn)行組織檢測，結(jié)合組織顯示的結(jié)果找出淬火硬度不足的真正原因，采取有效的措施，重新進(jìn)行實驗。通過這個過程，學(xué)生的動手能力和科學(xué)思維得到了充分的鍛煉，實驗收到了良好的效果。由于實驗方案的調(diào)整，每個同學(xué)的實驗任務(wù)不同，這大大增加了教師指導(dǎo)的工作量。學(xué)生多，教師指導(dǎo)不過來，就不能及時解決實驗中出現(xiàn)的問題。例如“碳鋼的熱處理及組織、硬度檢測實驗”項目包括熱處理、硬度測定、組織檢測三部分內(nèi)容，實驗任務(wù)重，而且熱處理工藝多，每次實驗有15～18個工藝。每個同學(xué)負(fù)責(zé)一個工藝的操作，相互間實驗進(jìn)度不同，各個環(huán)節(jié)都需要適時進(jìn)行指導(dǎo)，老師根本指導(dǎo)不過來。針對這種情況，我校采用導(dǎo)生制，在實驗過程中讓學(xué)生幫助老師指導(dǎo)。我們選拔兩名成績優(yōu)秀、樂于奉獻(xiàn)的學(xué)生做組長，實驗前讓組長幫助教師準(zhǔn)備實驗，提前熟悉實驗內(nèi)容、學(xué)會實驗設(shè)備的操作及使用注意事項；開始做實驗時，組長幫助教師分配實驗任務(wù)、指導(dǎo)學(xué)生實驗、解決實驗中出現(xiàn)的問題等。如果遇到組長解決不了的問題，教師再集中指導(dǎo)，這樣在一定程度上降低了教師的工作量，能及時地解決實驗中出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生正確操作、觀察、分析，得出正確的結(jié)論，保證實驗順利進(jìn)行。

（四）改革考核方式，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)提高

傳統(tǒng)的考核方式是以實驗結(jié)果的正確性為主要考核依據(jù)的，而驗證性實驗的特點是實驗結(jié)果或結(jié)論已知，這就會導(dǎo)致學(xué)生拼湊實驗結(jié)果、修改實驗數(shù)據(jù)、抄襲實驗報告的現(xiàn)象較多。針對這種情況，我校對考核的側(cè)重點進(jìn)行了調(diào)整，即側(cè)重于考核對實驗結(jié)果的分析和總結(jié)，以及對實驗過程中出現(xiàn)的問題的探討與反思。即使實驗結(jié)果有偏差，但是如果原因分析清楚，措施采取得當(dāng)，也不失為一份好的報告。考核側(cè)重點的調(diào)整，提高了學(xué)生做實驗的主動性和積極性。

二、結(jié)語

工程材料驗證性實驗內(nèi)容的整合，保證了知識的連續(xù)性和系統(tǒng)性，使學(xué)生能更好地理解成分、工藝、組織、性能之間的關(guān)系；實驗方案的調(diào)整、教學(xué)方法的改進(jìn)及考核方式的改革充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，表現(xiàn)在以下幾個方面：

1．實驗前，學(xué)生積極進(jìn)行預(yù)習(xí)，積極思考和回答教師講授過程中提出的問題，加深了對實驗原理的理解。

2．實驗過程中學(xué)生積極主動進(jìn)行操作，遇到問題積極找組長和老師討論解決，動手能力和科學(xué)思維得到了很大程度的鍛煉。

3．實驗報告不再千篇一律。學(xué)生根據(jù)實驗的真實情況，在實驗報告中對實驗結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真地整理和總結(jié)，并且對實驗過程中遇到的問題進(jìn)行仔細(xì)的分析和反思，分析問題和解決問題的能力得到了鍛煉和提高。實踐證明，工程材料驗證性實驗的教學(xué)改革充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，收到了良好的教學(xué)效果，為后續(xù)綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)效果的提高奠定了基礎(chǔ)。

作者：劉淑晶 蔡曉君 張建軍 郭煒 單位：北京石油化工學(xué)院