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摘 要：作者结合自己的授课经验和体会，提出《材料失效分析》课程教学应从教师积极的教与学生主动的学两个方面入手，通过采用多媒体，计算机等现代教育手段以及巧用工程实例，引入科研内容等措施，结合课程内容采取相应授课方法，从而切实提高《材料失效分析》课程的教学质量。
关键词：材料失效分析；课程教学；探索
中图分类号：G642 文献标识码： A 文章编号：
引言
材料失效问题存在于各类材料中，它直接影响到产品质量，关系到企业的信誉及生存。材料失效分析是指对失效产品为寻找失效原因和预防措施所进行的一切技术活动。通过失效分析，找出造成机械零部件或器材失效的主要原因，并据此采取相应的措施，防止同类或类似失效事件的重演，不但具有很大的科学技术价值，而且有重要的经济意义和社会效益。因此，作为材料科学与工程专业的学生，学好材料失效分析这门课程尤为重要。为了调动学生学习的积极性和主动性，在牢固掌握基础知识的同时加强学生创新能力的培养，取得良好的教学效果，作者结合自己的教学实践，浅谈在材料失效分析课程教学中的体会和感悟。
1 积极备好课
“要给学生一碗水，教师得有一桶水”，教师必须对课程统揽全局、对所教的专业知识要全面了解。具体的讲，应该清楚对所授的课程应分为哪几部分，哪一部分又由哪几章构成，哪一章由哪些节和哪些知识点构成，并要清楚章与章之间的内在联系，掌握在每一章中各节、各知识点的前因后果，难点重点。教师的知识面要宽，精通专业知识在方方面面的应用，不局限于教材，而是在理解教材的基础上多参考相关书籍和资料进行备课。同时教案中要融入与课程内容相关的发展动态、前沿趋势和应用现状。
备课时要注意采用多种教学方法，除了传统的教学方法以外，还可以采用启发式、任务式以及互动式等多种教学方法。在教案中，要多准备些思考问题，引导学生自己去探索。部分章节还可以采取讨论的教学方式，让学生参与到教学中来，主动学习。
2 应用现代教学手段
材料失效分析这门课程具有很强的综合性，涉及到材料学、机械学、力学、腐蚀学等多个学科。在教学手段上，不能局限于传统的黑板板书教学，要结合使用多媒体课件、计算机技术以及网络技术，不仅使学生学到更多的知识，还有利于激发他们学习的积极性和主动性，培养其创新能力。
使用多媒体课件，教师可以根据需要，随时插入相关基础知识，或者演示相关板书难以表达的现象，例如：在讲解金属材料失效问题时，利用多媒体教学工具，可以演示大量的失效的构件和稳定的构件，让学生们能够比较直观地看到失效的构件与稳定构件不同，从而引起他们的求知欲，主动思考引起构件失效的原因。另外，对于材料失效环境和原因的探索，需要观察、辨认和分析材料内部微观组织演变，若将在显微镜下观察到的不同材料内部微观组织随着不同使用时间和环境下的形貌演变输入并储存在计算机中， 就可以对大量不同环境下的各种材料微观组织随时进行反复的观察、分析或是模拟，让学生从中分析材料失效的因素，学生在掌握基础知识的同时，从生动形象的模拟动画中体会到材料失效这门课程的实用性和重要性。还可以适当应用网络教学，即教师要善于设置一个学生感兴趣问题当作作业，学生就会带着兴趣设法找到问题的答案，然而，要解决这个问题需要学生查阅相关资料，现在网络资源相当丰富，通过网络，学生不仅可以掌握更广泛的知识，还可以和教师进行探讨互动。
3 引入工程实例
材料失效分析是一门实践性极强的应用学科，要做到合理、正确地选材，材料在那些环境下容易失效以及失效的预防和处理，就必须清楚地了解和掌握材料的基本理论、基本知识，将课堂学习与工程实例紧密地结合在一起。例如，讲述腐蚀失效这一章时，就可以列举金属腐蚀失效的各种工程实例，金属是最重要的工业材料。但是， 金属在外界环境影响下常遭受化学和电化学的作用而引起腐蚀失效。从热力学的观点来看， 除少数的贵金属（ 如金、铂） 外， 各种金属都有与周围介质发生作用而转变成离子的倾向。也就是说， 金属受腐蚀是自然趋势。因此， 腐蚀失效现象是普遍存在的，钢铁结构在大气中生锈，海船外壳在海水中腐蚀，地下金属管道穿孔， 热电厂锅炉损坏，化工厂金属容器损坏等等，都是金属腐蚀失效的例子。据统计， 1998年美国因腐蚀带来的经济损失高达2760亿美元，占美国GDP的3%以上。世界航空业因腐蚀原因造成民航飞机的破坏占总破坏量的40%～60%， 其中不乏因腐蚀失效造成的航空事故。在此基础上提出材料安全性对于工程设计和选材的重要意义，这样，将理论和实践相结合，使学生爱听，想学，并易于理解，提高了他们的学习主动性，更有利于创新思维的培养。
4 结合科技前沿
材料科学技术的快速进步，要求本科教育不但要重视基础知识的传授而且要担负起培养能适应材料科学与工程领域高速发展需求的、会学习、会研究、会创新、具有新知识结构的高素质人才的重任。美国著名心理学家杜威曾指出：学习应基于有指导的发现， 而不仅仅是信息的传递。作为材料工程专业的高年级学生，面临着就业或考研，科学研究和实验能力的培养是极其重要的，研究型教学更有利于培养学生的创新能力。作者在教学过程中，适当引入科研实践和科技前沿，介绍一些国外先进的失效分析技术。从课堂气氛可以看出，学生表现出了浓厚的兴趣。创新来自于兴趣，因此，在材料失效分析这门课程中引入科技前沿更有利于培养学生的创新思维和创新能力。
5 结语
材料失效分析是一门实践性极强的应用学科，本文是我对在材料失效分析这门课程教学中的几点浅探，不足之处，还有待在今后教学中去的探索和提高。
参考文献
[1] 张雅妮，黄敏等.“材料失效分析”课程的教学感悟[J].人力资源管理.2012， （2）： 111.
[2] 徐松.金属材料磨损失效及防护的探讨[J].现代经济信息.2010， （1）： 217.
[3] 巩育军，张庆等.培养和强化大学生创新实践能力的探索与实践[J].广东化工. 2012（13）：170-173.
[4] 钱洁，石嘉豪等. 模拟科研情境开展研究型实验教学[J]. 实验室研究与探索2010， （29）： 132-134.
[5] 姚红宇. 腐蚀环境作用下失效的失效分析[J]. 理化检验（物理分册）2005， （41）： 590-593.
[6] 王宝民. 建筑材料教学中如何培养大学生创新能力[J]. 土木建筑教育改革理論与实践， 2008， （10）： 17-20.
[7] 李风，靳兰芬等. 采用现代教育技术加强计算机在金属材料教学中的应用[J]. 广东工业大学学报（社会科学版）， 2002， （2）： 44-47.
作者简介：钟燕（1981一），女，汉，重庆荣昌人，讲师，博士，研究方向为新能源材料、 材料计算与设计等。
基金项目：广西新世纪教改工程项目（GX06095）；广西教育科学”十一五”规划项目（2008C64，2008C65）；桂林电子科技学2010年度网络资源建设项目（ZWL064）；应用物理专业创新人才建设的研究
关键词：材料失效分析；课程教学；探索
中图分类号：G642 文献标识码： A 文章编号：
引言
材料失效问题存在于各类材料中，它直接影响到产品质量，关系到企业的信誉及生存。材料失效分析是指对失效产品为寻找失效原因和预防措施所进行的一切技术活动。通过失效分析，找出造成机械零部件或器材失效的主要原因，并据此采取相应的措施，防止同类或类似失效事件的重演，不但具有很大的科学技术价值，而且有重要的经济意义和社会效益。因此，作为材料科学与工程专业的学生，学好材料失效分析这门课程尤为重要。为了调动学生学习的积极性和主动性，在牢固掌握基础知识的同时加强学生创新能力的培养，取得良好的教学效果，作者结合自己的教学实践，浅谈在材料失效分析课程教学中的体会和感悟。
1 积极备好课
“要给学生一碗水，教师得有一桶水”，教师必须对课程统揽全局、对所教的专业知识要全面了解。具体的讲，应该清楚对所授的课程应分为哪几部分，哪一部分又由哪几章构成，哪一章由哪些节和哪些知识点构成，并要清楚章与章之间的内在联系，掌握在每一章中各节、各知识点的前因后果，难点重点。教师的知识面要宽，精通专业知识在方方面面的应用，不局限于教材，而是在理解教材的基础上多参考相关书籍和资料进行备课。同时教案中要融入与课程内容相关的发展动态、前沿趋势和应用现状。
备课时要注意采用多种教学方法，除了传统的教学方法以外，还可以采用启发式、任务式以及互动式等多种教学方法。在教案中，要多准备些思考问题，引导学生自己去探索。部分章节还可以采取讨论的教学方式，让学生参与到教学中来，主动学习。
2 应用现代教学手段
材料失效分析这门课程具有很强的综合性，涉及到材料学、机械学、力学、腐蚀学等多个学科。在教学手段上，不能局限于传统的黑板板书教学，要结合使用多媒体课件、计算机技术以及网络技术，不仅使学生学到更多的知识，还有利于激发他们学习的积极性和主动性，培养其创新能力。
使用多媒体课件，教师可以根据需要，随时插入相关基础知识，或者演示相关板书难以表达的现象，例如：在讲解金属材料失效问题时，利用多媒体教学工具，可以演示大量的失效的构件和稳定的构件，让学生们能够比较直观地看到失效的构件与稳定构件不同，从而引起他们的求知欲，主动思考引起构件失效的原因。另外，对于材料失效环境和原因的探索，需要观察、辨认和分析材料内部微观组织演变，若将在显微镜下观察到的不同材料内部微观组织随着不同使用时间和环境下的形貌演变输入并储存在计算机中， 就可以对大量不同环境下的各种材料微观组织随时进行反复的观察、分析或是模拟，让学生从中分析材料失效的因素，学生在掌握基础知识的同时，从生动形象的模拟动画中体会到材料失效这门课程的实用性和重要性。还可以适当应用网络教学，即教师要善于设置一个学生感兴趣问题当作作业，学生就会带着兴趣设法找到问题的答案，然而，要解决这个问题需要学生查阅相关资料，现在网络资源相当丰富，通过网络，学生不仅可以掌握更广泛的知识，还可以和教师进行探讨互动。
3 引入工程实例
材料失效分析是一门实践性极强的应用学科，要做到合理、正确地选材，材料在那些环境下容易失效以及失效的预防和处理，就必须清楚地了解和掌握材料的基本理论、基本知识，将课堂学习与工程实例紧密地结合在一起。例如，讲述腐蚀失效这一章时，就可以列举金属腐蚀失效的各种工程实例，金属是最重要的工业材料。但是， 金属在外界环境影响下常遭受化学和电化学的作用而引起腐蚀失效。从热力学的观点来看， 除少数的贵金属（ 如金、铂） 外， 各种金属都有与周围介质发生作用而转变成离子的倾向。也就是说， 金属受腐蚀是自然趋势。因此， 腐蚀失效现象是普遍存在的，钢铁结构在大气中生锈，海船外壳在海水中腐蚀，地下金属管道穿孔， 热电厂锅炉损坏，化工厂金属容器损坏等等，都是金属腐蚀失效的例子。据统计， 1998年美国因腐蚀带来的经济损失高达2760亿美元，占美国GDP的3%以上。世界航空业因腐蚀原因造成民航飞机的破坏占总破坏量的40%～60%， 其中不乏因腐蚀失效造成的航空事故。在此基础上提出材料安全性对于工程设计和选材的重要意义，这样，将理论和实践相结合，使学生爱听，想学，并易于理解，提高了他们的学习主动性，更有利于创新思维的培养。
4 结合科技前沿
材料科学技术的快速进步，要求本科教育不但要重视基础知识的传授而且要担负起培养能适应材料科学与工程领域高速发展需求的、会学习、会研究、会创新、具有新知识结构的高素质人才的重任。美国著名心理学家杜威曾指出：学习应基于有指导的发现， 而不仅仅是信息的传递。作为材料工程专业的高年级学生，面临着就业或考研，科学研究和实验能力的培养是极其重要的，研究型教学更有利于培养学生的创新能力。作者在教学过程中，适当引入科研实践和科技前沿，介绍一些国外先进的失效分析技术。从课堂气氛可以看出，学生表现出了浓厚的兴趣。创新来自于兴趣，因此，在材料失效分析这门课程中引入科技前沿更有利于培养学生的创新思维和创新能力。
5 结语
材料失效分析是一门实践性极强的应用学科，本文是我对在材料失效分析这门课程教学中的几点浅探，不足之处，还有待在今后教学中去的探索和提高。
参考文献
[1] 张雅妮，黄敏等.“材料失效分析”课程的教学感悟[J].人力资源管理.2012， （2）： 111.
[2] 徐松.金属材料磨损失效及防护的探讨[J].现代经济信息.2010， （1）： 217.
[3] 巩育军，张庆等.培养和强化大学生创新实践能力的探索与实践[J].广东化工. 2012（13）：170-173.
[4] 钱洁，石嘉豪等. 模拟科研情境开展研究型实验教学[J]. 实验室研究与探索2010， （29）： 132-134.
[5] 姚红宇. 腐蚀环境作用下失效的失效分析[J]. 理化检验（物理分册）2005， （41）： 590-593.
[6] 王宝民. 建筑材料教学中如何培养大学生创新能力[J]. 土木建筑教育改革理論与实践， 2008， （10）： 17-20.
[7] 李风，靳兰芬等. 采用现代教育技术加强计算机在金属材料教学中的应用[J]. 广东工业大学学报（社会科学版）， 2002， （2）： 44-47.
作者简介：钟燕（1981一），女，汉，重庆荣昌人，讲师，博士，研究方向为新能源材料、 材料计算与设计等。
基金项目：广西新世纪教改工程项目（GX06095）；广西教育科学”十一五”规划项目（2008C64，2008C65）；桂林电子科技学2010年度网络资源建设项目（ZWL064）；应用物理专业创新人才建设的研究