淺談“金屬學及熱處理”課程的教學改革論文
摘 要 在應用型本科教學的環(huán)境下，應該重視專業(yè)課程的教學。本文針對課程本身和教學對象的特點，就如何提高該課程的教學效果談一些體會。授課教師在教學中必須認真研究課程內容，鉆研教材，同時不斷改進教學手段，激發(fā)學生的學習興趣。
關鍵詞 金屬學及熱處理 教學 應用型人才
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.11.060
文華學院是培養(yǎng)本科應用型人才的民辦高校，“金屬學及熱處理”是材料成型及控制工程專業(yè)的核心課程，該課程對后續(xù)幾門的核心課程起到理論支撐作用。而該課程理論性強，概念抽象又比較難理解，學生學習該課程時積極性不高。①②因此，在課時少而教學內容多的情況下，提高學生對該課程的學習興趣，培養(yǎng)學生的實踐能力是一個比較重要的課題。本文根據本校生源特點及課程性質特點，結合筆者的教學經驗，談一些提高該課程教學效果的體會。
1 抓好課堂教學
“金屬學及熱處理”課程主要以課堂講授為主，因此，抓好課堂教學質量是非常關鍵的。
筆者認為，任何一門課程的第一堂課比較重要。在第一堂課中，必須讓學生明白該課程的重要性，同時激發(fā)學生的學習積極性。在第一堂課中，筆者往往會事先以生活中的實例讓學生明白“化學成分—工藝—組織—性能”這一主線，找出它的內在規(guī)律，使學生后期對金屬材料的學習能夠條理化、系統(tǒng)化。各種金屬材料的性能不同，主要是因為它的內部組織結構不同。而有的材料雖然化學成分相同，但由于結構不同性能也不同，比如金剛石和石墨。因此要想改變材料性能，就從化學成分、工藝和組織三方面出發(fā)，普通的熱處理是通過不改變化學成分，改變加工工藝來改變組織從而達到改變性能的目的，也就是“工藝—組織—性能”，可以說這條主線貫穿于整個課程當中。而同一種材料經過不同的工藝而性能也會不同，例如3個相同45鋼試樣同時加熱到810℃，經過相同的保溫時間，然后分別以不同的冷卻方式冷卻隨爐冷卻、空冷、水冷，最后測量硬度，發(fā)現(xiàn)他們的硬度不一樣，并且硬度逐漸增加。因而，在講課過程中不僅要抓住這條主線，而且應貫穿于每一章節(jié)、每個工藝這樣條理就比較清楚了。而在講熱處理的概念時，一定要讓學生了解要選擇好熱處理工藝，一定要先清楚這個零件的作用及它的性能來選擇熱處理工藝，要不然學生在選擇熱處理工藝時不知從何處下手。
這門課程教學內容比較多，教師應該認真鉆研教材，提煉出重點、難點。例如，在講述材料的力學性能時，結合學生之前在“材料力學”中所做拉伸試驗，幫助學生正確理解屈服強度和抗拉強度的概念，充分認識“屈強比”在工程實踐中的重要意義。在講述“鐵碳合金相圖”時應重點詳解分析鐵碳合金的成份、組織與性能的關系，這是本課程的重點內容，該相圖與本課程其它很多內容都有關聯(lián)。對于重難點內容，需要反復講解，使學生能夠理解并且掌握這一規(guī)律，能夠舉一反三。
2 改進教學方法
教學方法是教學改革的關鍵，因此應靈活采用多種教學方法，比如啟發(fā)式、討論式教學法，來調動學生的學習積極性。金屬學及熱處理課程涉及的知識點多而分散、基本術語、概念多且抽象，圖片多，工藝方法也多。③若僅用課件來簡單講授，學生很難理解，并且感到枯燥無味，所以可以在課堂教學過程中采取以下措施：
�。�1）可以采用現(xiàn)代教育技術，在教學過程中加入動畫效果，有助于學生更好地理解知識，激發(fā)學生的學習興趣，從而提高教學效果。例如在講解“金屬的晶體結構”時，涉及晶體空間結構，由于學生對晶體的抽象的空間結構感到無從想象，難以理解，教師就可以將比較難講清楚的教學內容，通過多媒體形象生動立體地表現(xiàn)出來，可以增強教學過程的趣味性，從而提高教學效果。
（2）組織課堂討論，激發(fā)學生的學習積極性。為了不使學生過分依賴教師講解，可以開展課堂討論，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，使學生成為教學活動中的主體。通過在課堂內開展教學討論，先要讓學生學會獨立思考，然后教師再對學生討論過程中的問題進行講解并加以總結。這樣一來，可使整個課堂討論教學氣氛活躍。比如講到熱處理部分，就可以讓學生討論他們金工實習所用的最熟悉的鋸條，應該用什么材料以及用什么熱處理方法，最后教師再進行總結。每個學生都能參與其中并積極思考，改善了教學氛圍，提高了教學效果。
本課程為很多高校材料考研復試專業(yè)課，因此可以將歷年各�？佳性囶}搜集匯總，形成考研習題庫，供考研學生復習。同時建立本課程的教學網站，實現(xiàn)課件、考研習題庫資源共享，方便學生隨時自學本課程內容，并有利于兄弟院校交流互動。
3 加強實踐教學和改革實踐教學內容
此前，我院材料專業(yè)“金屬學及熱處理”課程并沒有開設實驗課，而“金屬學及熱處理”課程理論多，且實踐性較強。在教學過程中適機安排實驗，通過實驗過程中學生自己動手操作、觀察、分析，有助于學生掌握金屬材料的本質及規(guī)律，使學生能夠更好地理解基本概念和基本原理。因此，教學過程中應該加強兩個實驗項目：講授“鐵碳合金相圖和碳鋼”后及時安排一次金相制作及碳鋼平衡組織觀察實驗，讓學生掌握金相試樣制備和顯微鏡操作技能，充分認識鐵碳合金的平衡組織特征；講授“鋼的熱處理”后安排一次鋼的熱處理及硬度測量實驗，這樣學生可以通過熟悉熱處理工藝的操作過程和硬度計測量方法，充分認識化學成分、工藝對組織對性能的影響。為了達到實驗教學目的，學生應該根據實驗大綱及實驗指導書和教材中的有關章節(jié)進行實驗前的`預習。而且學生在實驗過程中，要認真做好數據記錄，并對數據進行處理，分析實驗結果，認真撰寫實驗報告。
上述實驗都屬于基礎型驗證性實驗，雖然對學生的理論教學有很好的輔助性作用，但往往不利于充分發(fā)揮學生的主觀能動性，因此在此基礎上又增加了兩個實驗：
�。�1）鋼的熱處理的設計性實驗。先讓學生自主選擇一簡單產品為實驗對象，確定實驗目的，查閱相關資料后，確定預先熱處理及最終熱處理工藝，觀察熱處理前后的組織和檢驗其性能，并讓學生對實驗結果進行分析和討論。
（2）金相看圖實驗。該實驗由實驗指導教師按照大綱要求，先準備好各種碳鋼經不同熱處理后的金相試樣及各種鑄鐵的金相試樣，并且做好金相圖譜。讓學生通過觀察分析和對比，來識別出材料及熱處理方法。
由于新的實驗教學模式建立在以學生為本的基礎上，充分發(fā)揮了其主觀能動性，極大地調動了他們的學習興趣和積極性，形成良好的實驗教學氛圍。
4 改革考核方式
課程考核也是課程教學的重要部分，旨在督促學生能夠系統(tǒng)地復習和鞏固所學知識，以檢查學生對基本知識、基本技能的掌握程度與運用能力。以往該課程的考核重點是基本知識的理解和掌握，考核內容、形式單一，主要采用閉卷考試（占70%）+平時成績（占30%）的考核方式。
在教學過程中發(fā)現(xiàn)這樣的問題，有的學生平常不認真學習，到考試前突擊復習，最后也能通過考試。為了避免這種臨時抱佛腳的復習方法，我們在考核方式上也做了必要的改革，考核成績主要采用閉卷考試（占70%）+平時成績（占20%）+實驗（占10%）的考核方式。閉卷考試主要是考查學生對基本知識的掌握情況，試卷內容充分體現(xiàn)大綱的基本要求。平時成績包括課后作業(yè)、課堂回答問題以及課堂測驗，課后作業(yè)中有時會布置一些需要積極思考和討論的開放型題目，讓學生通過查閱各種文獻資料，再到課堂上自由發(fā)言，提高學生對知識的綜合應用能力。高等院校工科學生理應具有較強的實踐能力，通過實驗可以培養(yǎng)學生的動手實踐能力，同時又能加深對所學知識的理解程度。為了真實反映學生的能力和素質、科學地評價學生的學習效果，新的考核方法中增加了考核內容，每個實驗都要根據實驗紀律、實驗操作規(guī)范和實驗報告等三部分進行評分，從而實現(xiàn)對實驗過程和實驗結果的綜合考評。
通過推行考試方法改革，增強了學生平時學習的主動性，提高了學生分析問題和解決問題的能力。同時通過教師教學方法的改革，提高了教師的教學能力。
5 小結
民辦獨立高校的培養(yǎng)目標是打造優(yōu)秀的本科應用型人才，課程教學具有相應的特點。因此，若要較好地完成金屬學及熱處理課程教學，教師不僅要搞好課堂教學，更要注重理論和實踐緊密聯(lián)系，始終堅持以學生為本，激發(fā)學生的學習積極性，提高課程教學效果，提高教學質量，培養(yǎng)具有扎實的理論基礎和較強的實踐能力、創(chuàng)新能力的應用型技術人才。
注釋
�、� 崔忠圻.金屬學與熱處理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.
② 仵海東，曹鵬軍，劉筱威.金屬學及熱處理課程建設與改革探索[J].重慶科技學院學報：社會科學版，2009（12）：205-206.
�、� 黃之德.金屬學及熱處理課程教學實踐與探索[J].中國職業(yè)技術教育，2003（7）：38-39.
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