摘要:摘要:材料是構成一切工程的物質基礎,而其中金屬材料在生產和生活當中都有著廣泛的應用,所以做好金屬的研究與應用是十分必要的。《金屬學與熱處理》這一學科,是材料成型及
摘要:材料是構成一切工程的物質基礎,而其中金屬材料在生產和生活當中都有著廣泛的應用,所以做好金屬的研究與應用是十分必要的。《金屬學與熱處理》這一學科,是材料成型及控制工程專業的重要的專業基礎課。涉及到金屬學原理、固態相變原理及應用及金屬材料學三大主要的內容。《金屬學與熱處理》涉及的知識點多、抽象且復雜,從而導致在教學的過程中出現老師難講解、學生難理解的問題,為提高教學質量,積極做好課程教學改革,結合現今先進的信息化手段以主動性教學為突破點,在教學的過程中注重提高和加強學生創新性思維和實踐能力的培養。
關鍵詞:金屬學與熱處理;教學;改革
金屬學與熱處理是材料成型與控制工程專業學生學習的一門最重要的核心課程,該課程對后續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。
該課程主要包括三大部分:金屬學原理、熱處理原理和工藝及金屬材料學。課程以金屬材料的成分、組織和結構、工藝和性能之間的相互關系為主線。其中,“金屬學原理”較為抽象,不容易理解;“熱處理原理和工藝”所涉及的原理及工藝貼近實際生產,實用性強,學生沒有現場經歷和實驗課學習,不易掌握;“金屬材料學”涉及到的鋼種、合金種類繁多,知識點繁雜,難以理解和掌握。以往教學過程中,主要是以教師講授、學生被動學習為主的模式,這樣不利于培養學生的自主學習能力和提高創新意識。所以,嘗試對《金屬學與熱處理》進行初步的教學改革。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,培養學生的實踐能力。

1借助新技術豐富教學手段,提高學生聽課興趣
《金屬學與熱處理》這門課知識多且雜、抽象性強,在傳統的教學中所采用的黑板加口述的教學手段往往無法取得良好的教學效果。后來,在教學過程中應當充分借助多媒體手段,調動學生聽課的興趣和積極性。相較于傳統的教學手段,多媒體教學有著不可替代的優勢。
以鐵碳相圖為例,由于這一知識點較為抽象,知識點講述過程中僅靠描述和學生的想象力來對其進行理解掌握是十分困難的,而無法形象地說明將使得學生難以理解進而將會極大地影響教學質量。而鐵碳相圖這部分內容是金屬學的重點,也是難點。通過借助于動畫、模擬等的手段來進行抽象知識點講解時將極大地簡化知識點講述的難度,同時有助于學生對于知識點的掌握和理解,從而極大地激發學生的學習興趣。
此外,在熱處理這部分的學習中,也是通過動畫聯系講解定義,通過現場的熱處理視頻加深理解工藝流程。
2.采用啟發式和討論式教學
總結近幾年來對《金屬學與熱處理》教學的體會,針對不同的課程內容,應該采取不同形式的授課方式,如啟發式、學生自學、討論式等,提高了學生學習的熱情和動力,激發了學習興趣。
例如,在講授結構鋼時,為了提高其強度及綜合力學性能,必須加入提高淬透性的合金元素、抑制回火脆性的元素和細化晶粒的元素,可引導學生利用學過的知識來分析合金元素在鋼中的作用,即哪些元素可提高鋼的淬透性,哪些可抑制鋼的回火脆性,哪些能細化奧氏體晶粒;接著引導學生分析要獲得細小金相組織和合金碳化物,需要保證合金元素能固溶到奧氏體中,也就是固溶強化,從而提高鋼的性能,達到理解知識和運用知識的目的。
通過這種連貫和遞進式的教學模式和思考方式,啟發學生將不同的知識點,聯系起來解決問題,促進教學效果的提高,學生能夠解決實際問題,也體會到了學習的樂趣。
3.重視實踐教學環節
材料成型與控制專業是一個實踐性很強的專業,《金屬學與熱處理》課程更是與實際緊密相關的專業基礎課,因此實驗教學是教學當中的一個重要環節。
在實驗教學中實驗課的安排也都圍繞這“成分—組織—性能”這條主線進行開設的,從而加深學生對基礎理論的正確理解與掌握,達到全面、綜合的專業技能訓練目的,提高學生動手能力。
該課程可以按照這條主線設置實驗項目如下:
1)金屬化學成分分析實驗:利用金屬直讀光譜儀測定金屬材料的化學成分。
2)金相組織分析實驗:包括對各種典型金屬材料進行金相制備與組織觀察。
3)金屬力學性能測試實驗:利用萬能試驗機、沖擊試驗機、硬度計測定各種力學性能指標。
4)合理設定熱處理工藝:提供鋼種和性能要求,讓學生自主設計熱處理工藝,達到性能要求。
有條件的話,在課下開放實驗室,鼓勵學生走進實驗室,在老師的指導下對自己感興趣的實驗進行動手操作。還可以舉辦全校金相大賽,為同學們提供一個實踐和評比的平臺,加深同學們對金相知識的了解和熱愛,將理論應用于實踐,使同學們的綜合素質得到全面提高。
4.總結
《金屬學與熱處理》是一門基礎理論和工程實踐緊密結合的課程,通過以上改革方式將書本上的理論知識與工程實際相結合,將枯燥抽象的理論內容“活”起來,調動起學生上課的積極性,這是我們每個專業教師必須面對和解決的問題。
因此,想要較好地完成課程教學,不僅要搞好課堂教學,更要注重實驗課的安排,理論和實踐緊密聯系,始終堅持以學生為本,激發學生的學習積極性,提高教學質量,培養具有扎實的理論基礎和較強的實踐能力和創新能力的應用型技術人才。
作者李喜月張偉尹金枝