Современный подход к методике обучения материаловедению в технических вузах Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К МЕТОДИКЕ ОБУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ В ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗАХ Отабаев И.А.1, Исроилов С.С.2, Иброхимов И.И.3

'Отабаев Искандар Абдуганиевич — старший преподаватель;

2Исроилов Сардорбек Солижон угли — бакалавр;

3Иброхимов Илгорбек Исроилжон угли — бакалавр, кафедра технологических машин и оборудования, инженерно—технологический факультет, Наманганский инженерно-технологический институт, г. Наманган, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье приводятся научно-методические основы формирования современных знаний о материалах при изучении курса «Материаловедение» в технических вузах. Ключевые слова: деталь, надежность, машиностроение, микроструктура детали, дислокационно-структурный механизм разрушения, методика обучения материаловедению.

На современном этапе развития российской экономики во всех отраслях народного хозяйства становятся все более необходимыми всесторонне подготовленные, высококвалифицированные специалисты в области машиностроения. В учебных планах технических вузов в подготовке таких специалистов большое место занимает курс «Материаловедение», направленный на достаточно глубокое изучение студентами не только вопросов общей теории материаловедения, но и целей, задач, инструментов и специфики его практического применения в различных областях деятельности [3].

Выпуск современных машин, производство машиностроительных конструкций, специальных приборов, металлорежущих инструментов и др. невозможен без знания традиционных и освоения новых, наиболее экономичных, материалов, без использования новейших методов их упрочнения. Изучая материаловедение, студенты знакомятся с основами строения материалов, их поведением в процессе пластической деформации (обработки давлением), термической, термомеханической, химико-термической и других обработок; с факторами, позволяющими формировать структуру; со свойствами и назначением промышленных материалов, от правильного использования которых зависят долговечность и надежность машин, конструкций, инструментов [1, 3].

Важнейшей проблемой деятельности будущих инженеров является обеспечение надежности машиностроительных изделий на всех уровнях их создания и эксплуатации, что достигается повышением долговечности и надежности материалов.

Надежность — свойство объекта сохранять во времени и в установленных пределах все параметры, обеспечивающие выполнение требуемых функций в заданных условиях эксплуатации, — оценивается по следующим основным критериям: прочность, усталость, механическое изнашивание, теплостойкость.

Таким образом, в процессе эксплуатации детали величина прочности не соответствует заданной исходной и становится величиной переменной по времени и условиям эксплуатации. Это обусловлено синергетическим воздействием большого количества эксплуатационных факторов, изменением во времени физико-механических свойств материала детали. Кроме того, все эти различные факторы, то возникающие, то исчезающие в процессе эксплуатации, взаимодействуют не только с деталью, но и между собой, оказывая общее синергетическое воздействие на прочность детали в любой момент времени ее эксплуатации [1, 2, 3].

Следовательно, можно сделать заключение, что, как исходная прочность материала зависит от исходной микроструктуры, так и прочность детали в любой момент ее эксплуатации определяется микроструктурой материала на момент эксплуатации детали.

Таким образом, нами установлена методологическая связь между надежностью детали по основным критериям, эксплуатационными условиями, при которых работает деталь, и микроструктурой эксплуатируемой детали.

Методика обучения материаловедению в техническом вузе, направленного на формирование у студентов инженерных специальностей современных знаний о материалах, реализуется в системе компонентов: цели обучения, содержание, методы, формы и средства обучения.

Соответственно формирование вышеуказанных знаний должно основываться на следующих положениях:

1) цель обучения должна соответствовать всем видам будущей профессиональной деятельности студентов;

2) содержание дисциплины должно соответствовать последним достижениям научно-технического прогресса;

3) методы обучения должны соответствовать принципу профессиональной направленности обучения и могут содержать элементы проблемного обучения;

4) формы обучения должны быть выбраны и направлены на повышение творческого уровня подготовки квалифицированных специалистов (дифференцированное, индивидуальное, компетентностное, проблемное и другие формы обучения);

5) средства обучения должны соответствовать последним достижениям научно-технического прогресса.

Последовательно раскроем содержание вышеперечисленных положений.

Четко определенная цель обучения материаловедению, профессионально направленная на будущую инженерную деятельность студента, определяет содержание дисциплины, дидактические принципы обучения, методы, формы и средства обучения. Соответственно методическая система обучения материаловедению в техническом вузе должна быть направлена на получение студентами обязательных знаний:

- микроструктуры сплавов как основного фактора надежности и долговечности деталей машин;

- пространственной атомно-кристаллической структуры материалов;

- аллотропических превращений компонентов сплавов, происходящих при различных технологических процессах (обработки давлением, резанием, термической и химико-термической обработки и др.);

- дефектов атомно-кристаллической решетки материалов деталей и их влияния на эксплуатационные свойства деталей, механизмов и машин;

- дислокационно-структурного механизма разрушения;

- механизма структурных превращений в деталях из железоуглеродистых сплавов при эксплуатационных нагрузках;

- значения и влияния микроструктуры деталей машин при различных условиях эксплуатации на долговечность и надежность деталей машин;

- принципов выбора материалов деталей в зависимости от условий эксплуатации.

В качестве форм обучения материаловедению предлагаются традиционные лекционные и лабораторные занятия (или комбинированные лекции — лабораторные работы), а также самостоятельная работа студентов, включающая подготовку сообщений, рефератов по наиболее актуальным и современным темам курса. Однако как бы интересен ни был материал программы, как бы он ни учитывал специфику специальности, необходим мощный стимул, побуждающий студента к углубленному изучению и усвоению материала. Поэтому мы предлагаем проводить рубежный контроль получаемых студентами знаний, так как помимо контрольной, он имеет и обучающую функцию [1, 2].

Таким образом, выделенные компоненты методической системы обучения материаловедению в техническом вузе могут стать основой для формирования у студентов инженерных специальностей современных знаний о материалах и способствовать подготовке компетентных, высококвалифицированных специалистов в области машиностроения.

Список литературы

1. Конспект лекций по курсу металловедение / Составители: к.т.н. Абдул-Разаков Э.М.,

ст. преп. Бутовский П.М. Ташкент: ТИТЛП, 2008. 142 с.

2. Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу материаловедения /

составители: к.т.н. Абдул-Разаков Э.М., ст. преп. Бутовский П.М., рецензент: к.т.н.

Собиров З.С. Ташкент: ТИТЛП, 2009. 38 с.

3. Ржевская С.В. «Материаловедение». Учебник. M.: Логус, 2004. 240 с.