过程装备的工程材料课程教学探讨

2022-02-25 好文

　　过程装备工程材料课程作为工程装备和控制工程专业的必修基础课，主要讲解过控专业的材料理论和工程技术，由于其在内容方面与传统的机械专业比较相似，专业的特性不太突出，使得教学内容的作用与价值有限。因此，探讨工程装备工程材料课程的教学内容，对提高其课堂教学质有着积极的意义。

　　1紧扣专业知识特点，构建专业知识体系

　　虽然过程装备工程材料课程的教学内容主要为机械类，但是其多涉及到压力、高低温和腐蚀等工艺情况，在材料应用方面和传统的机械制造有很多不同之处。例如在过程装备工程材料课程中，讲解了黑色金属在机械零部件、腐蚀工况与压力容器等工况下的应用；在复合材料、有色金属、高分子与陶瓷等性能与应用方面，过程装备工程材料课程着重强调其用材特殊性，如高分子材料的耐腐蚀性等。在机械制造中，着重讲解了工艺设计与工件选材，以及不同工程材料在行业中的应用，如化工行业等。过控专业知识体系与传统的机械专业并不相同，过控专业教学主线主要为压力管道、耐腐蚀构建、耐温构件与压力壳体等，而传统的机械专业教学主要为机械部件的用钢，如果在过程装备工程材料课程的教学采用机械专业知识的框架结构，学生无法建立过程装备工程材料课程的知识框架，也不利于课程选择正确教学材料。过控专业的课堂教学内容与教学大纲需要摆脱机械专业的框架束缚，紧扣过控专业的特点，帮助学生构建专业知识体系。由于工程材料主要应用于过程装备，所以在机械零部件的用钢方面，需要突出化工机械零部件的重要性，而轴承和弹簧钢不是重点，过程装备的用钢框架应以耐腐蚀、高低温和压力壳体的用钢等为主构成框架。材料性能也需要强调过控专业特点，如耐腐蚀、耐高温及焊接性能等，以便于学生更好地理解与掌握。过程装备工程材料课程的教学内容复杂且分散，名词与概念术语较多，课时也有限，所以在教学内容的组织上需要构建完善的体系框架，以免使学生感觉主次不分，课程的系统性不强。教师可以依据材料共性与特性、基础与应用之间关系，合理构建体系框架。例如在讲解高分子材料时，教师需要先讲解其使用时的共性，如刚度、温度上限、强度与耐腐蚀上比钢铁较低；讲解不同的`高分子材料时，需要着重突出材料特性，如PA耐磨特点，以及F4、PP与PVC温度时的使用上限等。

　　2紧扣专业课程特点，掌握基础理论知识

　　过程装备工程材料课程与机械设计、机械制造和材料力学等课程在教学内容上有部分重叠，例如与材料力学课程中的拉伸实验等存在重叠情况；与机械制造中工艺性能存在重叠情况等。这些课程中包含的工程材料教学内容主要有如下特点：

　　①每个课程中的工程材料无法自成体系，只重点讲解与专业有关的内容；

　　②工程材料的教学知识深度与广度有限，只是从课程对象需要的材料性能出发，并没有进行材料学方面的讲述，学生无法真正理解；

　　③材料性能与应用对象的特性结合比较紧密，学生比较容易理解。为了平衡好过程装备工程材料课程与其他课程之间的关系，起到其应有的作用，教师需要在教学中做好三个方面的工作：其一，构建过程装备工程材料教材基本框架，帮助学生明确教学内容与基础知识，将各专业课程中分散的知识有机结合起来。其二，教师需要在工程材料教学中把握专业特点，注重基础知识与材料理论的讲解，帮助学生真正选择教学内容时的本意，为学生的后续学习打下坚实的基础。例如对于压力壳体的用钢需要满足低碳要求的原因，教师需要指导学生从过程装备和材料学等不同角度进行分析，而不仅仅只是让学生了解压力壳体的化学成分、性能与用钢牌号。教师通过这样的讲解，既可以突出工程材料专业的特性，又可以帮助学生更好掌握基础知识，提升学生学习的兴趣。其三，教师需要注重工程材料与其应用对象之间的相互结合。在过控专业的课程体系中，工程材料主要是为其他的课程提供工程材料方面的知识，以便可以帮助学生实现按照机械设备的化工工艺、设备型式及规格等，合理选择工程材料，并通过对材料性能的分析，实现整机设计的目的。学生只有在进行工程材料的学习时，了解其应用对象，并把握应用对象与课程之间交叉的程度，才能真正明确工程材料方面的问题，并做好材料工程与后继课程的深入学习。

　　3结束语

　　总之，在过程装备工程材料课程的教学中，教师只有打破机械专业的用材体系，构建过程装备工程材料课程用材的体系框架，注重突出过程装备工程材料课程的专业特性，让学生明白材料性能与材料选择的关系，并注重课程与工程材料的应用对象相互结合，才能真正让学生明白按照标准与经验选材的原因，为学生后续专业课深入学习工程材料方面知识打下良好的基础。

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