2010年度普通高等学校
省级精品课程申报表
学 校 名 称 365体育
课 程 名 称 机械工程材料
课程层次(本/专) 本 科
课 程 类 型 □理论课(不含实践)√理论课(含实践)□实践(验)课
所属一级学科名称 工 学
所属二级学科名称 机 械 类
课 程 负 责 人 陈 健 美
课 程 网 址 http://jwc.hunaneu.com:8088/jpk/index.asp
申 报 日 期 2010年3月
湖 南 省 教 育 厅 制
二○一○年一月
填 写 要 求
一、 以word文档格式如实填写各项。
二、 表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和缩写,再次出现时可以使用缩写。
三、 涉密内容不填写,有可能涉密和不宜大范围公开的内容,请在说明栏中注明。
四、 除课程负责人外,根据课程实际情况,填写1~4名主讲教师的详细信息。
五、 本表栏目未涵盖的内容,需要说明的,请在说明栏中注明。
1.课程负责人情况
1-1
基本
信息
姓 名
陈 健 美
性 别
男
出生年月
1957年4月
最终学历
研究生
职 称
教 授
电 话
13786145384
学 位
博 士
职 务
学部主任
传 真
0731-88101999
所在院系
机械工程学部
E-mail
Jianmeich@163.com
通信地址(邮编)
长沙市岳麓区高新技术开发区麓谷园(410205)
研究方向
金属材料,耐热镁合金结构材料,轻合金连铸技术
1-2
教学
情况
一、讲授课程
课程名称
课程类别
周学时
届数
学生总人数
机械工程材料
本科生专业基础课
4
2
184
材料成型原理
1
91
结构力学
3
123
建筑力学
金属塑性加工原理
本科生专业选修课
88
二、承担的实践性教学
近五年指导本科毕业论文及设计共25人,本科生创新实验学生10人,课程设计20人,金属熔炼实验184人,金相实验184。
三、主持的教学研究课题
课题名称
来源
年限
校级
2007-2009
科学精神与大学生成长成才
2007-2008
科学发展观与大学生成长成才
2008-2009
多孔氧化硅增强铝基复合材料组织性能研究
厅级
2009-2010
结构力学精品课程
2005-2008
四、在国内外主要刊物上发表的教学研究论文
题目
刊物名称
署名
时间
浅议科学精神与大学生成长成才
世界华商经济年鉴.高校教育研究
2008.11
高校学生科学精神培养探析
当代教育论坛
2008.12
1-3
学术
研究
一、近五年来承担的学术研究课题
项目名称
本人所起作用
高强耐热镁合金研究
国家“973”计划
参与
轻质镁合金卫星支架研究
总装预研项目
2005-2006
热管对铝合金半连续铸锭
的影响与作用机制研究
教育厅
主持
二、在国内外公开发行刊物上发表的主要学术论文(第一作者)
热加工Mg-9Gd-4Y-0.65Mn合金的显微组织和力学性能
航空材料学报
2006,26(2):
1-7
添加Mn、Sc元素对、Mg-9Gd-4Y合金
组织和性能的影响
材料热处理学报
2006,27(2):
42-47
热管技术及其在轻合金铸造中的应用
特种铸造及有色
合金
2005, 25(7):
416-418
镁合金熔炼的热力学
中南大学学报
2006,37(3):
427-432
Mg-Gd-Y-(Mn, Zr)合金的显微组织和力学性能
中国有色金属学报
2006, 16(12):
219-227
三、获得的学术研究表彰/奖励
奖项名称
授予单位
获奖等级
强化高纯电容铝箔立方织构
的技术及机理研究
教育部
科技进步一等
9
2002
高比电容高压阳极电容铝箔
生产新工艺的研究与开发
湖南省
7
2003
课程类别:公共课、基础课、专业基础课、专业课
课程负责人:主持本门课程的主讲教师。
2.主讲教师情况⑴
2(1)-1
方棋洪
性别
1977年8月
副教授
88140392
博士
教师
Fangqh1327@tom.com
材料力学性能,材料微观结构,位错理论
2(1)-2
183
理论力学
287
材料力学
154
工程力学
晶体位错理论
专业课
27
指导工程力学专业学生毕业论文3届11人,指导热能工程专业学生课外创新论文3届169人,指导工程力学专业学生创新实验与创新训练3次共9人。
如何提高学生自身科研创新能力
力学与实践
2010.2
五、获得的教学表彰/奖励
湖南省高等教育省级教学成果奖二等奖
省教育厅
二
2009
2(1)-3
Al-Mg-Si合金纳米尺度析出相
强韧化效应的位错机制
国家自然科学基金
2009-2011
6000系铝合金中析出相与位错
的交互作用研究
教育部博士点基金
铝合金纳米尺度析出相强化效
应的位错机制
湖南省自然科学基金
氧化物弥散强化(ODS)铁素体/
马氏体钢中纳米尺度弥散相与
位错干涉机理研究
国家博士后基金一等基金
纳米复合材料微结构与力学性能
湖南省青年骨干教师基金
Misfit dislocations in an annular strained film grown on a cylindrical nanopore surface
Scripta Materialia
2009, 60(6):
395-398
Interaction between a dislocation and a core-shell nanowire with interface effects
International Journal of Solids and Structures
2009, 46(6):
1539-1546
Effect of interface stresses on the image force and stability of an edge dislocation inside a nanoscale cylindrical inclusion
1413-1422
Screw dislocations interacting with a coated inhomogeneity containing two imperfect interfaces
PhysicaStatus Solidi B
2009,246(1): 32-44
A piezoelectric screw dislocation in a three-phase composite cylinder model with an imperfect interface
International Journal of Engineering Science
2009,47(1):
39-49
湖南省优秀博士学位论文
湖南省教育厅
--
全国优秀博士学位论文提名奖
2.主讲教师情况(2)
2(2)-1
李慧中
1968年9月
13574866388
研究所所长
Email
Lh606@mail.csu.edu.cn
铝、镁、钛合金加工技术,耐磨钢
2(2)-2
272
283
152
127
25
指导工程力学专业学生毕业论文3届11人,指导热能工?套ㄒ笛?生课外创新论??3届152人,指导工程力学专业学生创新实验与创新训练3次共9人。
也论"刚体绕平行轴转动动量矩求解
方法的分析"
2010.2
2(2)-3
2524铝合金合金化机理研究
湖南科技计划项目
2008-2011
7039铝合金力学行为及抗弹机理研究
高强铝合金绝热剪切带的损伤机理及自组织行为
半结晶热塑性塑料/铝合金界面微观形态结构控制;
湖南省自然基金重点项目
铝合金抗冲击特征微结构及其动态变形研究
“973”项目
2006-2008
Effect of Cu on microstructures and mechanical properties of 2519 aluminum alloy
Transaction of Nonferrous metals Society of China
2005,15(5):
1026-1030
Dynamic recrystallization behavior of commercial pure aluminum
2006,16(S2):
260-264
Effect of Pre-deformation on Stress Corrosion Cracking Susceptibility of Aluminum Alloy 2519
Rare Metals
2007,26(4):
385-390
Hot deformation behavior of 2519 Al alloy during isothermal compression
Materials Science Forum
2007(546-549):
749-754
Effect of Y Content on Microstructure and Mechanical Properties of 2519 Aluminum Alloy
2007,17(4):
1194-1198
2.主讲教师情况(3)
2(3)-1
刘孟祥
1973年4月
13908489561
mengxiang_liu@163.com
材料加工热力学分析
2(3)-2
279
工程热力学
155
电工学
112
电子基础
29
指导工程力学专业学生毕业论文2届12人,指导热能工程专业学生课外创新论文2届80人,指导工程力学专业学生创新实验与创新训练2次共6人。
工程热力学教学方法研究
论《工程热力学》教学方法与改革
中国教育教学杂志
2005.4
湖南大学毕业设计优秀指导教师
湖南大学
2004.9
2(3)-3
混合动力汽车关键技术研究
校基金
2004-2005
车用微粒捕集器复合再生过程气粒两相流动及燃烧数值模拟
湖南省自然基金
车用三效催化转化器理论方法、关键技术及应用
湖南科技计划攻关项目
2004-2007
菱形混合动力汽车的研制
湖南省重点课题
2003-2004
湖南大学国家985汽车先进设计制造技术创新平台项目
“983”项目
2004-2008
汽油车三效催化转化器废气转化率的数值模拟
汽车工程
2007.9
车用发动机热工状况在线监测系统
农业机械学报
2008.9
基于函数链神经网络的车用发动机气缸压力数据采集系统
湖南大学学报
2007.4
用Simulink实现柴油机的建模与仿真
湖南大学学报(本人第一、导师第一)
2002.8
180型柴油机活塞和活塞环的设计与试验
2001.3
湖南省科学技术进步二等奖
湖南省科技厅
七
2007.10
2.主讲教师情况(4)
2(4)-1
文可云
1964年7月
讲师
13107315996
Kywen2@hotmail.com
材料的微观结构
2(4)-2
79
近二年指导课程设计210人,金属熔炼实验67人,金相实验120人。
2(4)-3
核石墨的损伤机制与新一代反应堆石墨
英国核燃料公司与英国工程与物理研究委员会
主要研究者
Microcracks in nuclear graphite and highly oriented pyrolytic graphite (HOPG)
Journal ofnuclearmaterials,
381(2008), 199-203
Microstructural characterization of nuclear grade graphite,
381(2008), 152-157
The microstructure of nuclear graphite binders
carbon
46(2008), 62-71
2.主讲教师情况(5)
2(5)-1
陈红梅
女
1976年2月
13875951357
chenhmws@sina.com
材料设计与计算
2(5)-2
专科生专业基础课
75
计算机绘图——CAD
6
72
Pro/Engineer三维设计
2(5)-3
超高温陶瓷相图、材料制备与微结构控制的研究No: 50632070
国家自然科学基金重点项目
2006-2010
Thermodynamic assessment of B-Zrand Si-Zr binary systems.
J. Alloys Compd.
468 (2009),
209-216
Thermodyanmic assessment of the C-Si-Zr system
J. Alloys Compd
474 (2009),
76-80
Thermodynamic assessment of B-C-Si systems
481(2009),
182-189
3.教学队伍情况
3-1
人员
构成
(含
外聘
教师)
职称
学科专业
在教学中承担?墓ぷ?
陈健美
1957.04
教授/博士
材料加工工程
课程负责人及理论课教学
刘潭玉
1946.04
教授/学士
机械制造工艺及设备
理论课教学
徐友良
1964.02
副教授/硕士
机械学
理论课教学、实训指导
1977.08
副教授/博士
固体力学
1973.04
机械工程
1964.07
工程师/博士
理论课教学、实验指导
1976.02
讲师/博士
材料学
余剑武
1968.02
研究员/博士
机械制造及其自动化
理论课教学、实习指导
1968.09
高级实验师/博士
3-2
队伍
整体
结构
教学队伍的学历?峁埂⒛炅浣峁埂⒀г到峁埂⑹ψ逝渲们榭觯êǖ冀淌蚴笛榻淌τ胙谋壤?
目前承担本课程的主要是中青年教师,有多年主讲本课程的教师,如陈健美、徐友良、等;有新加入的年轻博士,如方棋洪、陈红梅等老师;还有从国外留学归国的文可云博士、余剑武博士/研究员。本课程以两位校级领导作为教学顾问,并聘请讲授课程有20年以上经历的反聘教师周庆元、李绪业教授等进行教学指导与督导;此外,还定期邀请名校的博士、教授以及大型企业的总工程师来校,以讲座形式开展本课程的教学与学术交流。
教学队伍中,在职教师9人,其中教授3人,从英国、波兰回国的博士2人,获博士学位7人、硕士学位2人,占专任教师比例达100%,教师队伍的中青年骨干占56%。?萄Ф游槟炅浜侠恚Ю愦谓细撸认喽晕榷ǎ帜懿欢喜钩湫律α浚徽庑┳ㄖ敖淌Ψ直鸨弦涤诘鹿氰」ひ荡笱А⒉ɡ蓟彻ひ荡笱А⒐豕ひ荡笱А⑸蜓艉娇展ひ笛г骸⒅??洗笱А⒑洗笱А⒑吓┮荡笱Вг到峁狗植己侠恚唤淌γ遣唤鼍哂蟹岣坏慕萄Ь椤⒖蒲心芰头⒄骨绷Γ宜薪淌械;虿斡牍泄厮芰稀⒔鹗羲苄猿尚斡爰庸さ目蒲邢钅浚欢喜钩浜透驴纬痰闹叮μ岣呓萄健T诮萄Ч讨校薪淌芍傅伎纬淌笛椤⑹迪坝胧笛怠?
学历结构、年龄结构、学缘结构、职称结构及师资配置情况(在职教师)
学历结构
所占比例,%
博士7人
77.8
硕士1人
11.1
本科1人
专科
(无)0
年龄结构
<35 岁,2人
22.3
36-45岁,3人
24
46-55岁,3人
33.3
>56岁,1人
学缘结构
同校毕业≤2人
16
其他院校5人
84
职称结构
教授3人
副教授12人
46
讲师11人
42.5
实验室3人兼
11.5
师资配置
教师人数/学生人数≈1/21.5
3-3
改革
与教
学研
究
近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题(不超过十项)
一、近五年来教学改革情况
《机械工程材料》是材料成型及控制工程专业本科生的重点专业基础课程,属于专业必修课程。总学时为72学时,主要内容包括“机械零件的失效分析”、“碳钢”、“钢的热处理”、“合金钢”、“铸铁”、“有色金属及其合金”、“塑料及其他常用机械工程材料”和“零件的选材及工艺路线”八大块;设置“金属力学性能测定”、“金相样品的制备及金相显微技术”、“钢铁材料显微组织的观察与分析”等3个研究型基本课程实验(10学时)。目前使用的教材是2004年2月由西安交通大学出版社出版,沈莲教授主编的《机械工程材料》。该课程的教学目的是面向材料成型及控制工程、机械工程及自动化专业、机电专业本科生的一门重要学科基础课程。通过学习典型零件的失效方式、金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料、功能材料基本知识的基础上,为学习后续专业课程作理论准备,并为实际工作中合理制定塑性变形工艺奠定理论基础,使学生初步具备对机械零件合理选材、提出热处理技术要求和制定冷热加工工艺路线的能力。为全面提高该课程的教学水平和教学质量,加强高素质材料成型及控制工程人才的培养,多年来,我们坚持以“金属和塑料”材料成型与控制工程为主要特色,面向工程实际,面向未来发展,从课程内容、教学方式及课程考核等方面不断开展教学改革,并通过基础条件建设与教学队伍建设,将课程实验、课程设计改进为基于计算机软件设计、数字模拟成形与加工技术的可视化和信息化“三性”实验;已逐步将该课程建设成为特色突出、且能与国际接轨的精品课程。
(一)优化课程结构,丰富教学内容
《机械工程材料》课程注重关联材料结构的力学性能与微观组织结构、塑性变形的宏观规律与微观机理,使金属与塑料的冷热塑性加工力学和塑性变形物理基础的结构更加合理,并使各部分关系(设计、选材和工艺)由定性描述向数字化定量分析发展。
工程材料是产品、工具、机械、构筑物的物质基础,一项成功的设计和工程或工艺实施依赖于所选材料的有效服役。机械工程材料主要是运用材料的物理性能、力学性能、热处理性能及材料的力学性能与其微观组织结构的基本理论分析,为研究焊接成型、铸造成型、模具成型及冷热塑性加工工程时,阐明材料的物理本质、材料的组织结构与性能变化,正确选择加工方法和设备,合理设计模具,正确制定加工工艺,有效控制制品的组织性能及几何尺寸、形状和表面精度,改善材料加工性能和提高制品质量提供科学依据,并为改进和开发新的塑性成形与加工技术奠定基础。
因此,材料的显微分析、缺陷分析是材料课学习和研究的重要内容,课程结构中充实相应的内容是很有必要的。如讲晶体缺陷时,我们就置入了位错的动态运动演示,学生有感于这种阐述的生动性和真实性。
(二)涉猎新的教学方法与手段,激发学生兴趣,搞活课堂气氛
建立多媒体教学和现场录象的数字化教学、实验平台;调动多种教学手段教授基本概念和原理,由浅入深,由简单到复杂,揭示课程结构的内在联系和内容的基本规律,启发和激发学生的学习兴趣。
课程开始,教师就对本专业、本课程的地位、作用、内容、特点作生动的介绍,使学生一接触本课程就目的明确,感觉新颖有趣,启发求知欲望,进入一种良好的学习境界和心理状态,达到喜欢本课程、热爱本专业的心境。在平时的讲授中,结合所学内容,将人类文明与物质文明的发展史的潜在联系贯穿于课程讲述过程,取科研的最新成果、世界最新技术及国际同行业发展最新动态融于课程教学之中,充分展示人类发现、发明和创造的灵感和智慧,以激发学生的学习热情与积极性,启发学生的创新精神和思维。如在讲授“绪论”这一章时,就从“石器时代”、“青铜时代”、“铁器时代”、“火药的应用”等一直到现代文明,一种经济和一种文明总是寄予一种物质文明的系列发展史阐述课程的地位、作用、内容、特点。在讲授“热处理”一章中,列举了“越王剑”和“日本刀”的历史阐述本章的重要性。讲授“模具钢”的应用时,对比国内外模具工业的现状和发展状况,让学生懂得课程和专业的作用,促使学生产生求胜心理和求学欲望,进一步学会用主动思维去分析和解决生产中的实际问题。尤其是在教学中注意运用本课程的相关知识,解决生产实践中的重大问题来激发学生的学习热情和积极性。如我国“大飞机”计划中的铝合金宽厚板材,由于国外技术封锁,我国生产的板材满足不了要求,目前只能依赖进口,是制约我国铝合金大型结构件的瓶颈。国防工业中,有许多高技术材料和高技术产品的竞争,警示学生认识到掌握专业知识的重要性,从而增强他们的使命感。
在教学方式上,一方面因“材”施教,灵活地采用多种教学方式和方法,特别是将讲授原理和摆问题的启发式教学法有机地结合起来,并适当辅以课外指导性的自学,改变课堂单一的“灌输式”教学模式,变学生的被动思维为主动思维和积极思维,进而变惯性思维为创新思维。实践表明,教师精心准备的有效教法,细心地引导,可以激发学生的创造性思维,活跃课堂气氛,保持学生的学习热情。如讲到钢的热处理工艺时,学生根据已学相图知识可讨论各种碳钢的熔炼原理以及热处理差异。这样,既达到复习“金属学”和讲授本课新概念的目的,又能使学生在课堂上积极思考,活跃了课堂气氛。另一方面将传统教学与多媒体组合教学有机地结合起来,根据教学内容和教学目标的需要,继承传统教学的合理成分,引进计算机辅助教学,使两者各展其长,互为补充,相辅相成,构成教学信息传输及反馈调节的优化教学媒体群,共同参与课堂教学的全过程,达到教学过程的最优化。
(三)重视基础,突出重点,突破难点
由于机械工程课程的内容庞杂繁难,有的章节基本概念、基本原理较多,在教学处理、把握课堂内容上必须突出重点,讲解须精粗得当,语言精炼,才能化难为易,要抓住问题的本质,才能化繁为简。如“钢的热处理”的内容可概括为掌握一个原理—热处理原理,二种基本概念—组织和工艺的概念,两条“曲线”—“C”、“CCT”曲线分析组织转变方法;“碳钢”的内容可概括为弄清“三图”—相图、组织金相图和组织转变图,确定“三度”—组织特征“度”、碳钢成分分类“度”、组织转变温度。这样就抓住了主干,突出了重点。贯穿本课程的纲是“零件工作条件—合理选材—材料的成分、制备工艺 、组织和性能之间的关系。”也就是全课程的重点。因此,各章节讲授的重点要围绕这个总纲服务,在掌握繁多的基本概念基础上,讲透基本原理、基本关系和应用基础。对于有某种相似性,可以类比的章节,讲透一种,其他只作略讲或提示,然后师生共同归纳出异同点和知识点结构图。例如,在重点学习了碳钢和钢的热处理两章后,合金钢、铸铁和有色金属及其合金章节要讲授的内容比较相似,运用的原理和方法相同。这样节省了课时,且通过比较可掌握其特点,以取得举一反三,触类旁通之效。在每章开始时都有提要以便学生心中有数,每章结束都有小结,以利学生抓住主要内容,便于复习,从而化难为易。
(四)注重学生素质和能力的培养
大学教育不是简单的知识灌输,而应重在学生素质和能力的培养。在教学中不是要求学生死记硬背多少公式、多少条文,而是注意循序深入引导,使学生既能进行知识网络图表的编制,又能习惯于用科学的思维方法掌握基本概念和基本原理,进行综合分析;通过知识的学习过程,培养科学实践观、创新精神和良好的人文素质,既有书本知识又能结合解决实际问题,培养学生独立分析问题和解决问题的能力。例如讲授到金属的选材、作用和加工工艺时,如果拘泥於塑性加工技术中各种工艺细节,学生们必埋在繁杂的特殊性记忆当中。在教学中,提取各工艺对不同金属的共性规律?薪步猓氐阋佳治龉ひ盏钠帐市院鸵墓丶庖澹寤嵋熘纸鹗艏庸さ墓灿泄媛伞H缤辖稹⒙梁辖鸬募费辜庸ぃ璞敢蠖加屑费够湍>撸ひ樟鞒檀笸∫欤ひ丈杓迫匆笱Щ?“三度”(变形程度、变形温度、变形速度)“五图”(相图、再结晶图、变形力学图、塑性图、抗力图)知识,引导就某一产品选定具体加工方法,制定合理加工工艺的问题留给学生对后续课程学习的顾盼。课程课程讲授时,我们强调的是基本原理和方法的了解和总结,同时也融入相关知识启发性提示,这样,既有利于学生系统掌握知识脉络,也给学生今后在工作中探索新的方法提供启示。学生工程能力的培养寄予对知识的全面掌握和对工程问题的仔细推敲,我们应引导学生遵循问题—知识—思维—解决问题这样的自我学习、自我培养路线,把现成的知识、现有的工艺等当成新问题探索、思考和求解,绕有兴趣地训练,达到能力培养的目的。教学过程中,注意加强外语和计算机运用能力的培养,对于一些重要的专业名词和术语,往往给出英语表达,既可做到消除歧义,又逐步培养了学生运用英语的能力;教会学生尽量使用计算机来处理学习资料,用应用软件来分析和求解问题。
(五)组合实验,善于引导
教学实验对于工科专业课程的重要性是不言而喻的。对于本课程的实验有四方面的改革工作:一是对三个基本实验进行实验内容组合。例如实验一—金相样品的制备及金相显微技术,由过去的单一实验,改为组合式实验,即在一个实验组内增设几个内容有别,但又密切联系的小实验,通过改变不同种金属(钢、铝、铜、镁、锌等)、坯料成型各项异性方向、不同侵蚀剂要求等因素使人人都有动手的机会,形式多样,知识覆盖面宽。多组结合起来,内容覆盖了金属金相样品制备的的多个方面。二是善于引导,增强活力,做出新意?T谑笛榭蔚闹傅忌希傅冀淌ψ⒁馍附萄Э纬痰娜磕谌荩肫浠ハ嘤痴眨傅夹问蕉嘌岣哐坝攵值男巳ぃ⒁佳钊胨伎嘉侍狻H缟鲜鼋鹣嘌返闹票讣敖鹣嘞晕⒓际跏笛槭保淌ο燃蛞睾脱黄鸹毓擞泄厥笛榈闹饕谌莺鸵话阋螅笱菀蜒е斗治鲈げ舛喔鲂∈笛榈慕峁缓笞鲎约喝献嫉南钅俊U庋嵊龅讲煌奈侍猓不岵欢系赜胫傅祭鲜涣鳎扒蠼饩霭旆ǎ巳じ撸隙远郑笛楦裢馊险妗W鐾晟鲜龈鞲鍪笛楹螅淌σ蓟ハ嘟涣鳌⑻致郏衿渲氐愫湍训憬步猓嘌酆戏治鑫侍獾哪芰ΑH怯胱ㄒ底酆鲜笛椋?14学时)相结合,使学生加深对材料成型及控制工程专业中前续的熔铸过程及后续的热处理过程及塑性加工过程的联系的理解,形成完整的材料和产品制备过程理念。四是通过材料加工实验室的信息化“三性”实验平台建设,通过课程设计可实现对产品设计、选材、工艺设计和制造的结合。设计了金属材料的热处理实验供学生选修,使学生能自主选择材料,自行操作实验设备,并可以对实验结果进行相互对照和比较,从而使本课程的实验真正成为融“设计性”、“综合性”和“研究性”为一体的“三性”实验。
(六)建立习题库,注重口试方式
考查、考试是督促学生全面掌握所学内容,检查教学效果,改进教学的一个重要手段。考试的内容与形式也是本课程教学改革的重要方面。在考试内容上,注重覆盖课程内容的各个主要部分,涉及基本概念、公式推导、计算、综合分析问题、实验及其它综合评述等诸方面,并建立相应的习题库,以方便学生复习。在考试形式上,针对机械工程材料各部分内容的不同特点分别采用开卷和闭卷,并加强口试和面试的记分权重。其目的是正确引导学生全面掌握知识,真正学懂学活,增强对今后工作的适应能力。为把好考评关,由本课程多位老师采用流水作业评卷,使考试成绩真实公平。
(七)教学“三沟通”,贴近学生教书育人
机械工程材料是一门承上启下的专业基础课程,牵涉到的学科多,内容广,包括了材料学、金属物理、力学、物理化学及数学等多方面的知识。为了达到教学目的,采用“三沟通”教学法并取得了很好的效果。
(1)备课前与前面的基础课教师沟通,了解他们讲授的内容与重点,保证我们所讲的内容不重复与脱节;与后续专业课教师沟通,了解他们对知识结构、深浅的要求,以做到适用、够用。
(2)课程进行中随时与学生沟通,了解和掌握学生学习情况和对教学的要求与意见,教师可及时改进教学方法。此项活动以召集班干部,组织部分学生座谈,和学生谈心,深入寝室访问、利用QQ群和E-mail交流等多种形式进行。
(3)开课前与课程进行中,经常与学生工作组班导师沟通,全面了解学生思想状态和学习情况,做到有的放矢,改进教学。显然,后面的两个沟通对于把握学生的思想脉搏,及时发现问题,加强学生政治思想教育,搞好教书育人有重要意义。
二、近五年来教学研究成果
(一)发表的教改教研论文:
作者姓名
论文名称
作者排名
期刊名称
2008
也论"刚体绕平行轴转动动量矩求解方法的分析"
2010
2005
论模具设计与制造专业的教学改革
浅谈高校实验室队伍建设
长沙铁道学院学报
高校实验教学与创新人才培养模式
湖南医科大学学报
浅谈实验室质量管理
实验室管理体制改革与创新实验教育
2006
(二)教改课题:
主持人
冷冲压模具设计与制造全程实训研究
1996-2009
三、解决的问题
1、理顺了《机械工程材料》与其它相关课程之间的联系,更新了培养方案和课程教学大纲和课程实验大纲;
2、组织编制了《机械工程材料》中材料组织金相图谱和部分扩印图集,收集了相关《机械工程材料》课程的图书资料,以便丰富和更新课程内容,建立数据库和习题库;
3、设计制作了一套完整的多媒体教学课件。
4、建立了《机械工程材料》实验的“三性”实验平台,可实现本课程实验的信息化教学。
5、将科研活动与教学过程有机融合,设立创新实验室,搭建了培养学生创新能力的平台,鼓励师生同台开展创新活动。
3-4
师资
培养
近五年培养青年教师的措施与成效
近五年来,在很好地完成本课程教学计划的基础上,本课程组认真落实了对青年教师的培养,真诚、全面、细心地关心他们的成长,按照培养计划的要求,注重他们在教学意识、教学艺术、教学内容和教学手段等方面的培养,调动其潜能的充分发挥。已送两名教师国内名校进修,已有4名教师为在读博士,已有3名教师晋升副教授职称。
一、近五年培养青年教师的措施
青年教师的培养本着“精心培养、严格要求、合理安排、大胆使用、全面考核、鼓励先进”的二十四字工作方针进行。
(一)建立导师制度,实施全方位培养计划
为了使青年教师顺利地完成从学生到教师的角色转变,成为一名称职的教师,我们建立了导师制度,选择思想品质好、学术造诣深、作风正派、教学和科研能力强的中、老年教师担任指导教师,指导青年教师的备课、上课以及科研工作,帮助青年教师通过教学关,提高科研能力。指导老师的任务是为青年教师的成长定方向、定目标、定措施。在执行过程中要对青年教师进行政治上关心、业务上指导、生活上帮助,真正起到“传、帮、带”的作用。
(二)完善培训制度,多层次、多渠道开展师资培训
继续教育是教师更新和拓宽知识结构,提高教育教学能力,圆满完成素质教育的有效途径。我们采取了多方面、多渠道的形式,按照不同的岗位要求,制定青年教师的继续教育计划。
(1)岗前培训。对于新上岗的青年教师,举办岗前培训班。除了重点加强师德教育外,还要组织他们学习《高等教育法规》、《高等教育学》、《高等学校教师职业道德修养》、《心理学》等课程,使他们了解教师职业的特点和要求,熟悉高等教育教学的基本理论知识、方法和技能。同时组织他们参加普通话培训。参加考试取得两个合格证后才能上岗。
(2)学历学位培训。对青年教师进行学历培训,以提高他们的发展后劲和学校教师总体学历水平。对于攻读在职硕士、博士的青年教师在政策上给予支持,学科资助一定比例学费,进修期间可减少工作量,工资待遇不变。
(3)岗位培训。鼓励青年教师积极参加教学改革及科研项目的研究,支持他们参加以拓宽专业基础理论知识为主的研讨班和单科类的岗位培训等,通过培训,更新知识,以适应形势发展的需要。
(4)现代教育技术培训。为适应现代化教学的需要,使青年教师具有运用现代教育技术进行教育教学活动的能力,组织青年教师参加现代化教学技能、多媒体教学软件的设计及制作的培训等,实现信息技术与教育过程的完美结合。
(5)外语培训。鼓励教师参加学校举办青年教师外语培训班,学校已制订文件支持教师到国内外知名大学进修,提高外语教学能力,倡导双语教学,为培养高素质的人才,奠定比较坚实的基础。
(6)社会实践能力的培训。青年教师刚刚从校门走向社会、走向工作岗位,他们从书本上学到的知识要经过社会实践,才能更好的掌握和领会。因此,青年教师在工作后,首先利用认识实习、生产实习和专业实训的机会被指派到校内外工厂和实习基地进行专业技能的培训和锻炼,提高实践能力。当他们站在讲台讲授课程时,就会理论联系实际,提高教学质量。
(三)实行上岗考核,提高综合素质
我们对青年教师考核上岗问题制定了严格的规章制度,要求他们在参加了几轮教学辅导工作后需经考核和试讲,合格者方可上岗担任授课教师。考核小组由学科造诣较高、教学经验丰富的教师组成,考核内容包括对教学辅导工作水平的考核、较高难度试题的现场考核与答辩,试讲和评点等。考核未通过的则需继续参加至少一学期的教学辅导工作后再行考核。
(四)重点培养骨干青年教师,促进可持续发展
对教学、科研能力突出或有较大潜能的优秀青年教师,在教学、科研上多压担子,支持鼓励教师参加专业会议、专业培训和申报教改及科研项目以及每年一度的教学簇拥活动和省级各类竞赛以及各种质量工程项目,争取各类教育基金和科研基金,促进他们迅速成长。同时创造条件,选送政治、业务素质好,发展潜力大的青年教师到国外相关大学进行长期或短期的进修。参加高等学校实施的“学科拔尖人才”、“中青年学科带头人”、“优秀中青年骨干教师”三个层面的人才培养,加大培养力度,实施拔尖人才培养计划。
二、近五年培养青年教师的成效
通过以上措施,师资水平得到了明显提高,为青年教师在业务上的突飞猛进创造了良好的氛围和条件,也促进了青年教师的上进心和紧迫感,取得了显著的效果。
(一)教学成果累有突破
目前,在我们的教师队伍中,有4位青年教师在攻读在职博士,近五年来撰写教学论文10余篇,申报校级精品课程3项,申报省级特色专业1项,获得厅级教学竞赛奖1项,获得校级簇拥教学4人次。
(二)科研能力节节攀升
近五年来,中青年教师承担教育厅、科技厅项目逐年增多,申报质量工程项目非常踊跃。获得教育厅教改项目1项,科研项目7项,其中1项青年基金项目,大学生科技创新项目4项,申报优秀实训基地2次。教师们积极申报每年的国家自科基金、省自科基金和科技计划项目,申报国家自科基金4人次,省自科基金5人次,省科技计划重点项目1人次,一般项目6人次。
学缘结构:即学缘构成,这里指本教学队伍中,从不同学校或科研单位取得相同(或相近)学历(或学位)的人的比例。
4.课程描述
4-1本课程校内发展的主要历史沿革
机械工程材料主要讲述工程材料的基本理论及其新的发展,是材料成型及控制工程专业的专业基础课程,是该专业学生学完基础课与专业基础课进入专业课学习的汇集点与生长点,也是机械设计与制造、冶金工程等专业的辅助课程。
本课程自2005年3月开始建设,时间虽然不长,但由于学校领导重视,资金充足,措施有效,管理机制灵活,发展非常快。经过五年的努力,已经具备了较强的综合实力。现有各类仪器设备52台套,固定资产360余万元,专职教师26名,并形成了一套科学、规范的教学科研管理体系。26名专职教师中,高级职称占76%(其中教授3名,副教授12名),博士7名,硕士13名,研究生学历教师占77%。
本课程是本校材料成型及控制工程(本科)、汽车服务工程(本科)、模具设计与制造(专科)、汽车维修技术(专科)等四个专业共同的专业基础课。虽然不同学历层次和专业的要求有所不同,教学要求及教学大纲、教材都有差异,但它们的师资、设备等教学资源可以共享,教学管理及教改教研方面也可互相借鉴,所以我们把它们统一到一个整的课程项目进行管理。
该课程发展到今天,主要经历了初步形成课程体系、调整充实与发展壮大、全面构建优质课程三个阶段。
第一阶段(2005.3-2007.8):初步形成课程体系阶段
为了贯彻学校“让学生真正学到东西”的九字目标,本课程一开始就按高起点、严要求进行建设,并赶在2005.9开课之前完成了教学大纲的制定、教师的引进、实验仪器设备的采购、多媒体教室的建设等工作。配备了5名专职教师,购置了切割机、抛光机、硬度计、金相显微镜、万能材料实验机等设备。
2005.9开课后,认真开展听课、评课、开座谈会等,及时总结经验,规范教学管理工作。除理论教学外,开出了常规工程材料实验,进行了工厂现场参观,丰富了实践性教学环节。经过二个年级共计20个班的教学实践,积累了较为丰富的教学及管理经验,日常教学、评价、?己酥鸩阶呱狭苏欤惫睦淌菇萄薪谈墓ぷ鳌?
2006.9为贯彻“素质教育”的思想,满足社会的需要和学生的需求,在教学改革过程中,为强化基础理论学习(如外语、大学数学、大学物理及大学化学等),该专业基础课缩减为72学时。
2007.3开始按本科要求制定教学计划,进一步充实了教学仪器设备和师资力量,重新编制了教学大纲,重选了教材,调整了实践性教学环节,改进了教学管理工作。增加了3名专职教师,购置了塑料成型机及金属压力成?突淦肓私鹣嘧柿贤计岣涣私萄Р慰甲柿稀?
在此阶段较全面地开展了工程材料课程教学大纲的建设工作,教学内容及进度统一规范工作、实验室建设及仪器设备采购工作,初步进行了与本课程相关的教学研究工作。通过精心制定教学大纲,精选教师,重视实践性教学环节,加强管理,改善教学过程,全部采用多媒体教学等措施,初步形成了规范有效的课程体系。
第二阶段(2007.9-2009.2):调整充实与发展壮大阶段
在“厚基础,宽专业、重实践”的教学思想指导下,本课程体系再次调整。如材料成型及控制工程专业,理论课时缩减为58学时,实践环节增加到14学时。
从2008.3开始,课程建设加速,教学资源进一步丰富,仪器设备增加,教学效率提高,我们再次对教学大纲进行了调整,扩充了教学内容,增强了实践教学环节。此?诩溆忠?6名高素质教师(其中博士4名),购置了3套热处理设备,建立了长丰汽车、天一科技?刃M馐导萄Щ兀萄в肟蒲械姆⒄勾蛳铝思崾档幕 ?2008.9开始在本科学生中开展创造性实验教学。
在此阶段我们以教学改革促课程质量全面提升,围绕课程建设的各主要环节,改革传统的教学方式,探索新的教学模式,具体研究内容为:①探索培养创造能力的途径、方法、手段及不同时段的任务与特点;②改革重组工程材料课程内容(含理论、技术、音像等);③改革考核方法建立新的评分标准和考核指标内容。通过努力,使本课程得到了发展壮大。
第三阶段(2009.3-今):全面构建优质课程阶段
随着社会经济的发展,高等教育逐步走向大众化,民办学校面临着更大的机遇和更加严峻的挑战。为了抓住机遇,迎接挑战,学校进一步深入广泛地开展了教育思想教学观念大讨论,逐步树立了现代化的、开放的教育观念和德智体全面发展的高素质的人才观,有计划、有目的、分阶段、分层次地进行了系统建设,优化了课程结构,加大了课程重组力度。
本课程在本专业人才培养方案中起着极其重要的作用,经课程组反复讨论,进一步完善了教学大纲,加强了实践性教学环节。根据课程建设的需要,增配了2名博士,购置了高频真空熔炼炉等设备。
2009.9高频熔炼炉投入使用,具备了开设金属熔炼及成型综合实验的能力。
在此阶段我们从“全面构建优质课程”的目标出发,沿着“优化师资队伍、造就名师”、“完成高质量教材”、“不断深化教改,促课程建设”、“加强科学研究,为课程建设服务”、“建立教学规范,为教学创造良好的制度环境”等主题做了必要的基础性工作,并取得了较好的效果。
4-2理论课和理论课(含实践)教学内容
4-2-1结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况,说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标
根据365体育材料成型及控制工程二级学科专业本科培养方案(2006)的要求,其培养目标是培养掌握坚实的自然科学基础,有一定人文社会科学基础知识、计算机基础和外语能力,掌握较宽厚机械热加工基础知识应用能力,受到较强工程技术和研究技能训练,能在材料基础理论、材料制备与合成、材料成形等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、工程设计与技术改造、生产及经营管理等方面工作的复合型人才。毕业的学生既可从事机械、材料工程基础理论研究、新材料、新工艺和新技术开发和生产技术管理等机械工程和材料科学与工程领域的科技工作,又可承担相关专业领域的教学和科技管理工作。因此,本课程的设置定位于专业基础课程,其目标是培养应用本课程解决工程实际问题的能力。
一、本课程在专业培养目标中的定位
《机械工程材料》是材料成型及控制工程专业本科生专业基础课程,是学生学完基础课与专业基础课如力学、大学物理、机械原理等课程进入专业课学习的知识汇集点与生长点,也是机械设计与制造、冶金工程等专业的辅助课程,是打开机械工程、材料加工工程大门的一把钥匙,其任务不仅是培养学生的工程师基本素质和基本技能,培养学生在工程中的大局观和全局观,而且为学生了解和掌握材料加工的新技术、新工艺和新理论打下选材的基础,对学生的生产实习、课程设计、毕业设计和今后的工作起着一个桥梁作用。
二、课程目标:
本课程既包括传统机械工程材料的全部内容,而且增加了本学科的最新进展介绍。材料成型及控制工程专业包括两个主干学科—材料科学与工程、机械工程,它是一个交叉学科的专业。因此,通过本课程的学习,既要完成机械类本科学生对本学科基础理论知识的学习,培养学生解决工程实际问题的能力,又要引导学生关注材料学科发展前沿,拓宽学生视野,培养学生对本专业的兴趣。
(1)课程从机械类专业培养目标出发,突出培养学生从零件的工作条件和失效方式入手,确定零件抵抗失效的性能指标,进而合理选材并正确制定零件的冷、热加工工艺路线的能力。
(2)课程重点讲授零件在不同服役条件下的失效方式及其对性能的要求,以及机械制造者和设计者必须具备的材料知识和有关的基本理论。
(3)介绍各类工程材料的成分、组织结构与冷、热加工工艺及性能特点和应用范围,并以实例说明如何根据零件的不同服役条件和性能要求进行合理选材。主要内容共分十一章:机械零件的失
效分析;钢的热处理基本原理及工艺;机械工程常用金属材料(包括碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及其合金)、无机非金属材料及有机高分子材料;机械零件选材及工艺路线分析。学习这些金属学、材料学内容,为机械工程、材料工程设计、制造奠定基础。
4-2-2知识模块顺序及对应的学时
本课程总学时为72学时,内容包括:“机械工程材料的力学性能”、“金属学基础知识”、“铁碳合金相图”、“金属热处理原理”和“常用机械工程材料的性能、选材及工艺路线”五大块。知识模块顺序及对应的学时如下:
章/序号
课程内容
对应的学时
包含实验学时
0
绪论
机械零件的失效分析
碳钢
钢的热处理
14
合金钢
8
5
铸铁
有色金属及其合金
其他常用的机械工程材料 (高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料、材料表面改性新技术)
10
零件的选材及工艺路线
工程材料在典型机械上的应用
4-2-3课程的重点、难点及解决办法
一、重点
贯穿本课程的纲是“零件工作条件—合理选材—材料的成分、制备工艺 、组织和性能之间的关系。”由于机械工程中机械零件的用材主要是以金属材料特别是钢铁为主,所以金属材料特别是钢,其基本原理、热处理与应用当属本课程重点。
材料的显微组织与力学性能;合金的成分、组织、性能、用途之间的相互关系;碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及粉末冶金材料的性能、牌号、热处理工艺及应用等。
二、难点
零件在常温静载下的过量变形、零件在静载、冲击载荷下的断裂行为以及零件在交变载荷下的疲劳断裂;典型铁碳合金结晶过程分析和碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响;钢的热处理工艺:退火、正火、淬火和回火工艺的应用;应用“C”、“CCT”曲线分析不同冷速下的组织特征;金属材料的强韧化途径等。
三、解决办法
对于本课程的重点和难点问题,我们采取的解决办法除了任课教师精心备课,并加强力学理论水平外,主要是在“五个结合”上下工夫:
(1)结合现场录像进行授课。为此,我们在相关实验基地拍摄了部分有关机械工程材料课程的教学录像,上课时进行了播放,并根据实际实验和教学情况每两年更新一次。
(2)结合科研课题。本课程授课教师教学科研课题较多,通过结合科研课题的研究,使学生更清楚地认识到所学知识的重要性,并提高对本专业的兴趣。
(3)结合实习。本课程是一门实践性较强的基础课程,在本课程前后均安排了实习和实训。因此我们要求所有任课教师必须有数次指导实习的经验,通过结合实习中的所闻所见,可有效提高本课程的教学效果。
(4)结合综合实验。综合实验要求学生完成一组从合金设计、熔铸、塑性成形、热处理到织与性能检测的全过程的训练,从而加深了学生对机械工程材料中主要的金属材料塑性成型与前续的熔 铸过程及后续的热处理过程的联系的理解,形成完整的材料制备过程理念。
(5)结合金属塑料模具课程设计。结合计算机设计制造软件是现代材料成形研究的有效手段,本学科拥有Pro/E、UG等大型设计制造软件。通过结合软件设计与产品制造过程,使学生获得对机械工程材料的“零件工作条件—合理选材—材料的成分、制备工艺 、组织和性能”之间的关系更清晰的理解。
4-2-4实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)
围绕《机械工程材料》课程设计的实践性教学环节主要包括三个部分:
一、课程实验
为使学生巩固课堂知识,加深对理论知识的理解,对机械工程材料的组织结构与性能建立具体形象的认识,本课程除了在课堂展示相关模型,图片和播放现场录象外,设计了包括金相样品的制备及金相显微技术、钢铁材料显微组织的观察与分析及金属力学性能测定等3个指定基本课程实验,均是在课堂内完成的。第一个实验对学生进行金相样品制备全过程的训练,包括取样,粗磨,细磨,粗抛光,精抛光及浸蚀,通过实验使学生掌握金相显微镜的使用和通过金相观察分析工程材料的组织结构;
第二个实验对几种不同含碳量的钢的组织结构进行分析,研究铁碳合金显微组织随碳含量的变化,从而加深理解成分、组织与性能之间的相互关系;第三个实验通过低碳钢拉伸实验,使学生了解金属材料力学性能测定的基本原理与方法。通过这些课程实验的操作与分析,学生对机械工程材料的成分、组织结构与性能有了更为深刻的认识。
随着课程改革的不断深入,通过材料加工实验室“三性”实验平台的建设,这些课程实验将进一步完善,真正将本课程的实验变成融“设计性”、“综合性”和“研究性”于一体的“三性”实验。我们设置了一个综合实验,培养学生集设计、研究和综合性处理问题的能力。
二、专业实习
在该课程之前的第二学期开设了认识实习,通过在相关企业进行参观和工艺调查,使学生对工程材料的加工过程有了较为深?痰母行匀鲜叮辉诟每纬讨蟮牡谖逖冢枇松迪埃ü圆牧霞庸すひ战邢晗父俸投约庸ど璞附腥险婀鄄欤寡竦枚曰倒こ滩牧细钊敫硇缘娜鲜丁?
三、科研实践
与本课程相配合的实践环节还包括大学生走进科研系列活动、大型综合实验和优秀的高年级学生加入教师的科研活动,进行课题研究,将实践动手能力的锻炼和创新意识的培养贯穿于本专业学生进入专业课学习到结业的始终,形成了富有特色的实践和创新能力培养的教学模式。
四、本课程实验的内容及要求
机械工程材料课程实验是本专业一个重要的教学环节。通过学习与操作,可引导学生了解实验原理、实验设备以及实验过程,运用课堂所学知识对实验结果进行分析,不断强化对机械工程材料成分,组织结构与力学性能之间关系的认识,获得对“零件工作条件—合理选材—材料的成分、制备工艺 、组织和性能”之间的关系更清晰的理解。
4-3实践(验)课教学内容
4-3-1课程设计的思想、效果以及课程目标
随着课程改革的不断深入,通过材料加工实验室“三性”实验平台的建设,这些课程实验将进一步完善,真正将本课程的实验变成融“设计性”、“综合性”和“研究性”于一体的“三性”实验。
4-3-2课程内容(详细列出实验或实践项目名称和学时)
(一)基本实验
序 号
实验项目
学
时
性质
要求
实验分组
面向专业
金相样品的制备及金相显微技术
必修
3-5人/组
材料成型及控制
钢铁材料显微组织的观察与分析
金属力学性能测定
(二)综合实验(材料的制备及热处理)
序
号
学时
每组
人数
实验
类型
内容提要
材料的制备
5人
综合
备料、配料、用熔铸法或合成法制备实验样品。
材料预处理及加工
材料预先热处理或化学、物理处理,冷热轧制或挤压或其它成型加工。
样品加工
机加工或化学、物理方法加工试样。
热处理力学性能测定
用拉伸、弯曲、耐磨、疲劳、硬度等方法测量材料成份、加工状态、热处理状态与力性的关系。
物理性能测试
用电阻、磁性、弹性、热性等方法测量材料状态、性能与物性间的关系。
化学性能测试
测试材料状态与化学性能间的关系。
组织结构分析
用金相、X-光衍射、透射电镜、扫描电镜、能谱分析等方法检测材料状态、性能与组织结构的关系。
4-3-3课程组织形式与教师指导方法
在老师讲解与示范下,以小组为单位,金相实验课每个学生都必须制备合格的样品。
4-3-4考核内容与方法
提交实验报告
4-3-5创新与特点
随着课程改革的不断深入,通过材料加工实验室“三性”实验平台的建设,这些课程实验将进一步完善,真正将本课程的实验变成融“设计性”、“综合??”和“研究性”于一体的“三性”实验。
4-4教学条件(含教材使用与建设;促进学生主动学习的扩充性资料使用情况;配套实验教材的教学效果;实践性教学环境;网络教学环境)
《机械工程材料》是面向365体育机械工程学部全体专、本科生的专业基础课程,它隶属于材料成型及控制工程二级学科。从2005年开始,该门课程所使用的教材已经过三次更新:第1次在模具专业使用高为国主编中南大学出版社的《机械工程材料基础》,2007年材料成型及控制工程本科专业使用戴枝荣、张远明主编高等教育出版社出版的《工程材料》,2008年到现在使用的是沈莲主编机械工业出版社出版的《机械工程材料》。针对本教材已自主编制本课程的教学CAI课件,将逐步改变“一块黑板、一只粉笔、一本教材”的传统教学模式。
本课程的配套实验教材采用中南大学材料院编写的教材《工程材料实验指导书》,主要包括力学性能测定实验、金相样品的制备及金相显微技术实验、钢铁材料显微组织的观察与分析实验等八个实验。本专业还自编了《综合实验指导书》,使学生在学习完本课程的相关理论后,结合实际进行实验,达到了理论联系实际,理性认识与感性认识统一的效果,收效明显。
本学科实验教学条件良好,拥有材料熔炼、加工与成形实验室,有供学生教学实验使用的力学性能实验室、一台60吨冲床以及一套配套的工模具和检测装置、一台注塑机、多台热处理炉、一台100千瓦中频炉;机械工程学部拥有专业实验室和数控模具加工中心供学生进行教学实验,两方拥有各种制样设备和分析检测仪器,完全能满足本门课程所开设的各种教学实验。
本专业拥有能容纳200人上课的多媒体教室,多媒体教学设备齐全,学生和老师随时可下载同类教学课件,通过横向比较,是学生学习效果得到更好的提升。
随着课程改革的深入和网络中心建设的完善,本课程的教学和实验可逐渐与计算机工作站联系在一起,实现网络可视化和实验管理的信息化,使教学条件得到进一步完善。
4-5教学方法与手段(举例说明本课程教学过程使用的各种教学方法的使用目的、实施过程、实施效果;相应的上课学生规模;信息技术手段在教学中的应用及效果;教学方法、作业、考试等教改举措)
一、多种教学方法灵活使用的形式与目的
(一)课堂主体教学多样化
(1)问题教学法:把“灌输式”为主的讲授法和问题教学法有机地结合起来,提高学生的思维能力、探究精神和能力,提倡学生提出的问题要比教师多,但由于“学生习惯未成,功力未到,恐怕他们提不出什么”,所以教师“给他们提示问题”。
(2)讨论教学法:在教师讲述理论后,布置学生以组为单位查阅资料或结合工厂实际,各自表述其心得体会,学生提出的问题最好让学生自己解决,但教师要把好最后一关,培养学生合作精神和竞争能力。
(3)自学指导法:预习是一切课堂教学方法的基础,学生自学需要教师的帮助指导,逐步培养学生的自学习惯和能力,最终使学生的自学习惯和能力能够形成并不断发展。
(4) “三沟通”教学法:即老师与学生多沟通,任课老师互相之间多沟通,授课教师与实验指导老师多沟通。多年来?颐且恢奔岢只ハ嗵危L致邸C恳晃恍陆邮直究纬痰睦鲜Ρ匦爰岢肿饕谎诘目纬谈ǖ疾拍苷缴咸ㄊ诳巍4送猓咕G肽切┮淹诵莸睦辖淌θヌ魏椭傅肌?
(5)多媒体组合教学法:根据教学内容和教学目标的需要,继承传统教学的合理成分,引进计算机辅助教学,并使两者有机结合,各展其长,互为补充,相辅相成,构成教学信息传输及反馈调节的优化教学媒体群,共同参与课堂教学的全过程,达到教学过程的最优化。
(二)实训、实习基地现场教学
结合基地实际工作情况,将产品加工过程中涉及的有关机械工程材料的基础理论由浅入深地进行讲述,巩固知识,加强培养学生理论联系实际的能力。
(三)科研活动临场教学
组织学生积极参与“大学生创新实验”活动,将理论知识应用于实践,实现自行设计实验方案、自主完成实验操作和独立进行数据分析的科研训练。
二、教育技术应用与教学改革
(一)全面开展多媒体组合教学
我们将机械工程材料教学的文本、图形、影像、动画、声音等多媒体功能有机结合起来,制作符合课程特点的教学课件,使课堂信息量加大,单位时间内传播知识的广度和深度增加,使抽象的内容形象化,为学生营造出谈、听、视的立体化知识空间,激发学生学习的兴趣,调动学习的积极性、主动性与创造性也减轻了教师负担,避免重复性劳动。
(二)开展电化辅助教学
我们录制了大量教学、实验和实训过程的现场录象,如热处理、中频炉熔炼、锻造、铸造、冲压模加工、挤压模加工等,更使学生更容易接近实际,获得感性认识。
4-6教学效果(含校外专家评价、校内教学督导组评价及有关声誉的说明;校内学生评教指标和校内管理部门提供的近三年的学生评价结果;课堂教学录像资料要点)
一、 校外专家评价
1.龚金科教授 博导 湖南大学机械与运载工程学院 湖南省教学名师、国家级精品课程负责人
2.潘清林教授 博导 中南大学材料科学与工程学院副院长
二、 校内专家及督导评价
1.李树丞教授 博导 365体育校长
2.罗之仁教授 博士 365体育教务处处长
三、校内学生评价
1.学生评价指标
365体育教师课堂教学质量学生调查表(学生用)
教学态度
(20分)
老师能按时上、下课,不随意调课、停课或缺课;
老师讲课、辅导和组织考核很认真,对我们既严格要求又关心爱护;
老师能耐心解答我们学习中遇到的问题,即使认真批改作业;
我感到老师讲课时充满活力,精力旺盛。
教学内容
老师上课重点突出,难点讲解透彻,教学内容充实;
老师上课能理论联系实际,教学内容贴近实际;
老师能结合教学内容,给我们指定课外阅读材料或参考资料;
老师能充分讨论本学科领域目前的发展趋势及新问题。
教学方法
及手段
老师上课时经常鼓励我们参加讨论,注重启发,指导学习方法;
老师上课声音洪亮,语言清晰,语速适中;
老师上课说理透彻,逻辑性强,板书工整,布局有序;
老师能充分利用现代化教学手段。
教学效果
(20分
老师上课时课堂气氛活跃,语言生动有吸引力;
通过老师的教学,我们提高了对课堂的学习兴趣;
通过老师的教学,我们掌握了分析和解决问题的能力;
通过老师的教学,我理解并学会了该课程内容
教书育人
老师和我们关系融洽,打成一片;
从老师身上,我们学到了不少做人的道理;
老师既传授科学文化知识,又关心我们全面发展;
老师真诚关心每个学生,课内外与我们都有沟通交流。
总分
2.学生评价结果
任课教师
授课班级
学生评分
材料本0801,0802
96.43
材料本0803,0804
94.46
材料本0901,0902
93.52
材料本0701,0702
92.36
模具0901,材料本0903
93.21
汽车0901
92.95
汽车本0901
93.85
4-7课堂录像(课堂教学录像资料要点)
(一)机械工程材料概论
主讲:陈健美教授
内容:本课程学习的目的、内容、意义和对生产加工中的指导意义
手段:多媒体教学
(二)机械零件的失效分析
主讲:刘孟祥副教授
内容:常温静载下的过量变形失效,静载和冲击载荷下的断裂失效
重点、难点:机械零件的失效模式、金属材料的强度、塑性、弹性、硬度、冲击韧度、疲劳强度的含义及应用;零件在常温静载下的过量变形、零件在静载、冲击载荷下的断裂行为以及零件在交变载荷下的疲劳断裂
(三)碳钢
主讲:陈红梅博士
内容:纯铁的组织和性能、铁碳合金中的相和组织组成物
重点、难点:金属的晶体结构类型;铁碳合金中相结构的基本组成、结构特点、形成条件和性能特点。二元相图中合金的结晶过程及室温下的组织;典型铁碳合金结晶过程分析和碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响。
(四)钢的热处理
主讲:文可云博士
内容:钢在加热时的转变、奥氏体转变图
重点、难点:热处理原理、常见热处理工艺、钢在加热和冷却时的转变条件、组织、性能和应用。
5.自我评价
5-1本课程的主要特色及创新点(限200字以内,不超过三项)
1、突出零件工作条件—合理选材—材料的成分、制备工艺 、组织性能之间关系的基础辐射性。
2、体现“教学-实践-科研”三位一体的融合性,即课堂讲授与演示相结合,构筑知识体系;综合实验与生产实践相结合,获得感性认识;专题创新实验与科研项目相结合,搭建综合运用知识、激发创新能力的平台。
3、强调教学队伍知识的互补性,设置实验课,理论与实践结合,应用多媒体、网络等现代教学手段,进行双语教学改革,培养高素质人才。
5-2本课程与国内外同类课程相比所处的水平
《机械工程材料》课程是材料成形理论的重要组成部分,365体育开设的《机械工程材料》以机械类、材料加工类人才培养为主要目标,结合工程材料成型与控制的特点,强调理论与实践的有机结合,具有重要的学术地位和明显的课程特色。
《机械工程材料》课程又是是材料加工工程学科的特色和优势课程,是一门兼有很强学科理论性和应用技能性的专业技术类课程。由于材料成型及控制工程专业含有两个主干学科,因此本课程的授课对象为机械类学科涵盖的各专业,并且可辐射材料学科的相关专业。经过校级精品课程的立项建设,本课程的师资队伍实力、课程建设与改革力度、课程建设进展和形成的教学特色都在不断的改革中,以求挤身于先进行列。
国外高校大多将材料成型与控制作为材料加工的课程内容,国内许多高校将材料的铸造成型、焊接成型、粉末成型等与模具成形合并为一体进行作为材料成型课程的主要内容,甚至将成型原理与成型技术合为一体。本课程系统是材料成型及控制工程专业基础课,涉及到《材料科学基础》和《机械热加工工艺及设计》的基本知识,其知识结构对机械、材料加工工程实际具有极强的指导作用。因此,在国内外同类课程中,本课程构建了立体结构的课程体系与知识内容;创立了“教学-实践-科研”有机结合的工程类专业基础课程的教学理念、方法与手段;组建了知识互补性强的教学队伍;特色突出,示范性强。
5-3本课程目前存在的不足
本课程目前存在的主要不足有三点:
一、本课程的典型有色金属产品生产现象的录像资料有待丰富;
二、课程的课堂教学还只是未实现了双语教学,将逐步引入原版教材和实现双语教学;
三、课程教改经验有待全面总结,课程特色有待进一步凝练。
6.课程建设规划
6-1-1本课程的建设目标、步骤及五年内课程资源上网时间表
一、本课程的建设目标
随着材料科学与工程的迅速发展,新材料不断涌现,新的加工技术不断更新,《机械工程材料》课程面临着一个新的机遇和挑战。为全面提高该课程的教学水平和教学质量,?忧扛咚刂什牧霞庸ぜ翱刂乒こ倘瞬诺呐嘌?,我们坚持以“成型和控制技术”为材料教学的主要特色,面向工程实际,面向未来发展,从课程内容、教学方式及课程考核等方面开展综合教学改革,并通过基础条件建设与教学队伍建设,将课程实验改进为基于计算机数字成形技术的可视化和信息化“三性”实验;力争将该课程建设成为特色突出、在省内领先且能与国家级媲美的精品课程。
二、建设步骤
1.加强多媒体建设,加强教学课件的建设,包括CAI课件的完善、现场录象内容的补充更新、教学样本的收集(新型产品样本,带缺陷产品样本,各种钢、有色金属系列的生产产品等);
2.逐步实行双语教学,引进英文原版教材,三年后半数教师实现双语教学;
3.加强教学实验的改革,强化学生的创新能动和实践能力培养,完善现有的“课堂实验+综合实验+创新实验”实践教学模式;
4.加强师资队伍建设,五年内引进或培养3-5名有博士学位的年轻教师接替本专业课程的教学;
5.继续深化考试方法的改革,补充和完善试题库;
6.不断总结教学经验,撰写教学论文,在五年之内发表教学论文8-12篇。
7.讲稿和生产现场录像每2年更新一次。
三、 五年内课程资源上网时间表
内容
上网时间
教学课件、教案、教材、教学大纲、参考文献、习题库、部分试题库、部分讲课录像等
2010.7
双语教学课件与录像
2014.7
课程实验录像
3个实验(共3学时)
2013.9
生产实习现场录像
长沙铜铝材厂(1学时)
2012.9
洛阳铜加工厂(5学时)
浙江海亮集团公司(2学时)
2014.9
教学论文全文
2010-2014
6-1-2三年内全程授课录像上网时间表
内 容
主讲
2011.7
第一章机械零件的失效分析
第二章 碳钢
第三章 钢的热处理
第四章 合金钢
2012.7
第五章 铸铁
第六章 有色金属及其合金
2013.7
第七章 高分子材料
第八章 陶瓷材料
第九章 复合材料
第十章 功能材料
第十一章 材料改性新技术
第十二章 零件的选材及工艺路线
第十三章 工程材料在典型机械上的应用
复习与习题讲解
6-2本课程已经上网资源
网上资源名称列表及网址链接
《机械工程材料》教学大纲;《机械工程材料》参考文献;《机械工程材料》教材教案;《机械工程材料》实验大纲;《机械工程材料》课程习题;《机械工程材料》教学课件;《机械工程材料》课堂录像;《机械工程材料》课程试卷;《机械工程材料》教学队伍。
网址链接:http://jwc.hunaneu.com:8088/jpk/index.asp
课程试卷及参考答案链接(仅供专家评审期间参阅)
http://jwc.hunaneu.com:8088/study/sys10/index.asp?id=20100301095821266278
7.学校的政策措施
7-1所在高校鼓励精品课程建设的政策文件、实施情况及效果
(一)建设目标
按照“侧重基础,兼顾全局;发扬优势,保持特色;重点扶持,普遍鼓励;与名师培养相结合”的原则,在教育部和湖南省教育厅有关政策精神的指导和经费支持下,加大教育教学改革的力度,加强课程建设的投入和管理,在五年的时间内分批建设50门左右校级精品课程,其中力争10门左右入围省级精品课程2-3门左右入围国家级精品课程,形成校、省、国家三级精品课程体系。
(二)建设要求
严格按照国家精品课程的要求,将我校精品课程建设成为具有一流教学内容、一流教材、一流教师队伍、一流教学方法和一流教学管理的在全国有影响力的课程。
(三)学校精品课程建设工程的重点
l 制订科学的课程建设规划。要求各课程从我国高等教育所培养的大学生应该具有的知识结构、能力结构和素质要求出发,结合我校的办学定位、人才培养目标和生源情况,进行认真的研究,制订切实可行、科学合理的课程建设规划。
l 重视教学内容和课程体系改革。精品课程的教学内容要有科学性、先进性、趣味性。要反映本学科科研领域最新的科研成果,理顺横向和纵向的关系,形成一个结构合理、层次清晰的课程内容体系,以加强课程体系结构的科学性、系统性和综合性,达到提高教学质量的目的。
l 有科学的、有效的教学方式。要改变过去传统的单纯在课堂上灌输知识的教学方法,实行启发式和讨论式的教学,充分调动学生的积极性,因课、因内容因学生制宜,强调恰当地处理传授知识和培养能力的关系,把填鸭式的教学方法改变成为在教师引导下师生共同探索的教学方法。
l 重视教材建设。针对目前教材建设编写周期长、形式单一、内容相对滞后的现状,要求精品课程建立动态教材和电子教材,列入培养方案和授课计划执行,并全部上网。
l 建设一支能够实施精品课程的教学队伍。精品课程的教学质量和教学效果,很大程度上取决于任课教师如何施教,要将所有精品课程建设过程作为筛选和培养实施精品课程教师队伍的过程,精品课程建设必然会造就出一批高水平的教师队伍。
l 坚持理论教学与实践教学并重。实践教学环节是培养学生动手能力、创新能力和综合能力的重要环节,精品课程建设过程中,实践条件的建设是非常重要的内容,要扩大、加深现有的实践环节,加大“三性”实验项目开出率,切实提高实验实践教学质量。
7-2对本课程后续建设规划的支持措施
建设精品课程是教学实践和教学研究相结合的过程,在不断加强学习、总结经验、改革管理方法的基础上,我们对精品课程建设的评选、管理和研究正在逐步成熟,为促进精品课程建设和发展做出积极努力,设立了精品课程建设专项经费,制订了精品课程管理办法,加强领导,做到投入、政策、组织管理到位。
(一)以人为本,树立精品意识
按照“五个一流”的知道思想,制订精品课程建设规划,不断深化课程体系、教学内容、教学手段、教学方法改革,调整课程结构和课程体系,加强不同学科之间的渗透和融和,改变课程划分细、教学内容旧、交叉重复多、教学手段和教学方法落后、不重视素质教育和能力培养的状况,把改革和建设结合起来,在改革中建设,在建设中改革。
(二)严格精品课程建设范围的圈定
国家、省重点学科以及公共基础课程至少建成1-2门国家精品课程,各学院选定3-6门课程为精品课程建设目标。按照国家精品课程要求和评估指标,严格把关,圈定建设范围。
(三)大力投入,积极扶持、软件硬件齐抓共管
对于各级精品课程,学校都给予大力投入。省级和国家级精品课程按照不少于1:2配套建设经费,学校确定立项建设的精品课程,每门投入0.5万元启动经费;中期评估检查通过者继续滚动投入0.5万元建设经费。
(四)建立课程评估机制
为每门精品课程制定了建设计划书,并通过专家随堂听课、学校定期检查、年度评估等途径对立项建设的精品课程每年按照评估指标体系进行评估检查,检查结果达到:“合格”者可继续建设并申请最终年终验收评估;检查结果“不合格”者,取消其参加最终验收评估的资格。
(五)实行挂牌、奖励制
l 获国家精品课程称号者,学校给予1万元的奖励建设经费;获省级精品课程、优秀课程者,学校奖励0.5万元减少经费;获校级精品课程称号者,学校给予0.3万元的建设经费。
l 各级精品课程在教学改革立项、教学成果评定等方面都予以优先考虑。
l 在职称评定、教学质量优秀奖等各种评优评奖中都将予以优先考虑,任课教师出国
进修,参加国内外学术会议也优先考虑并给予一定资助。
l 各级精品课程所属学院在年终考核、评优时都将给予相应加分奖励。
8.说明栏
上一条:机械创新与设计大赛获奖 下一条:机械工程学院2010—2011学年...