金屬工藝實(shí)驗(yàn)的改革探索與實(shí)踐

摘 要:本文闡述了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所采取的一些較為有效的方法和措施，分析了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題并提出了今后提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的看法。

關(guān)鍵詞:金工實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)質(zhì)量;金相觀察

中圖分類號(hào):TG113 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):16717953(2009)04010502

The Exploration and Practice of the Experiment of Metal Technology

MIAO Cuiping

(Henan University of Engineering The Department of Mechanical Engineering Zhengzhou 450007，China)

Abstract: This paper expounded the importance of metal Technology experiment， proposed some of the more effective methods and measures， Analysed problems in the experimental teaching and Put forward the view of improving the quality of experimental teaching.

Key words: metal technology experiment;experiment quality;observation on Metallographic

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)在金工教學(xué)中的地位和作用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是金屬工藝學(xué)這門(mén)課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，如何使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)很好的結(jié)合，使學(xué)生更加鞏固在課堂上所學(xué)到的知識(shí)，是教師應(yīng)該探索研究的一個(gè)重要課題。

金屬工藝學(xué)是工科院校不可缺少的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課。它是從各工科專業(yè)制造設(shè)備與產(chǎn)品工程中，抽出如何選擇材料及熱加工工藝的共性部分，進(jìn)行概括形成的一門(mén)綜合的、有系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用學(xué)科。學(xué)生在學(xué)習(xí)中要牢固掌握其基本概念和知識(shí)，并且能夠在實(shí)踐中熟練的運(yùn)用，僅僅依靠課堂講授是不夠的。只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握一些能夠揭示金工課程中的基本理論和帶規(guī)律性的問(wèn)題，強(qiáng)化學(xué)生記憶，加深理解，學(xué)會(huì)應(yīng)用，促使知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化，才能讓學(xué)生得到從課堂或書(shū)本上得不到的感性知識(shí)和實(shí)際體驗(yàn);學(xué)生可提高掌握各種測(cè)試儀器及設(shè)備的操作能力;學(xué)生還可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到許多工程實(shí)際問(wèn)題，老師提出問(wèn)題后，讓學(xué)生獨(dú)立思考，從而鍛煉了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在的問(wèn)題

2.1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面

在當(dāng)前提倡和鼓勵(lì)大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)的形勢(shì)下，更要高度加強(qiáng)和重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)是從實(shí)踐中獲取的，近年來(lái)，很多大學(xué)生畢業(yè)后雖然掌握了書(shū)本知識(shí)，但在動(dòng)手能力方面還遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際工作的要求。由于經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地等方面的原因，不少實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備比較陳舊落后，數(shù)量嚴(yán)重不足，造成了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多人一組的實(shí)驗(yàn)安排，減少了大多數(shù)學(xué)生獨(dú)立操作的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的陳舊，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，只有加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，才能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的大學(xué)生^[1]。

2.2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)考核措施方面

實(shí)驗(yàn)課缺少相應(yīng)的考核辦法，實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)不記入理論成績(jī)，理論課成績(jī)又很少考實(shí)驗(yàn)方面的內(nèi)容，這樣以來(lái)實(shí)驗(yàn)課對(duì)學(xué)生的吸引力就不大，也談不上有什么壓力，實(shí)驗(yàn)時(shí)不動(dòng)腦筋，實(shí)驗(yàn)報(bào)告馬虎潦草。因此要想提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生對(duì)金工課的學(xué)習(xí)興趣，消除“高分低能”的現(xiàn)象，就要增加實(shí)驗(yàn)課相應(yīng)的考核措施，例如;實(shí)驗(yàn)課可占理論課考試成績(jī)的10%(其中實(shí)驗(yàn)課考勤占5%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告占5%)，只有這樣實(shí)驗(yàn)課才能得到重視，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量才能得到提高。

2.3 加大實(shí)驗(yàn)課時(shí)方面

長(zhǎng)期以來(lái)，存在有重視理論教學(xué)，輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)明顯偏少。再加上學(xué)生多儀器少，實(shí)驗(yàn)老師只有采取“包辦代替”的方法，老師操作，學(xué)生觀看記錄數(shù)據(jù)，得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只有一個(gè)，寫(xiě)出的實(shí)驗(yàn)報(bào)告大家也基本一樣，學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)少，這樣實(shí)驗(yàn)效果就不會(huì)很理想，更不利于學(xué)生動(dòng)手能力的普遍提高。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)和措施

3.1 積極培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力

過(guò)去實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往只是為了驗(yàn)證理論，學(xué)生作實(shí)驗(yàn)，扳扳開(kāi)關(guān)，讀讀數(shù)據(jù)，以證明理論公式的正確性，學(xué)生獨(dú)立思考和分析機(jī)會(huì)很少。實(shí)驗(yàn)課不僅是培養(yǎng)學(xué)生去認(rèn)識(shí)使用儀器設(shè)備的動(dòng)手能力，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中努力增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)盡可能讓學(xué)生多動(dòng)腦、多動(dòng)手，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，積極的啟發(fā)學(xué)生去獨(dú)立分析解決問(wèn)題，減少對(duì)書(shū)本上現(xiàn)成公式和結(jié)論的驗(yàn)證，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，這樣不僅拓寬了學(xué)生的思路，提高了綜合實(shí)驗(yàn)技能，也培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立分析的能力。

3.2 注重傳授實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)課前的預(yù)習(xí)和教材的講授已為實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程和所要驗(yàn)證的理論也將在實(shí)驗(yàn)后得到證實(shí)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課的進(jìn)度讓學(xué)生了解全部實(shí)驗(yàn)課有哪些規(guī)律，本次實(shí)驗(yàn)課和下次實(shí)驗(yàn)課之間的內(nèi)在聯(lián)系是什么、要解決的問(wèn)題是什么。如機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)就是用客觀的方法對(duì)材料機(jī)械性能的檢測(cè)，它可以說(shuō)明材料到底用什么方法和指標(biāo)來(lái)衡量鑒定其優(yōu)劣。熱處理實(shí)驗(yàn)就是合金在溫度、時(shí)間、冷卻速度等的變化而使機(jī)械性能發(fā)生變化。怎樣檢測(cè)呢?方法有很多種，機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)的方法都可以，但我們此次課選用硬度法檢測(cè)，使學(xué)生覺(jué)得熱處理不僅僅是硬度的改變，而機(jī)械性能也發(fā)生了改變，防止學(xué)生產(chǎn)生模糊認(rèn)識(shí)。

3.3 上好金相觀察課，充分發(fā)揮顯微鏡的作用

通過(guò)金相實(shí)驗(yàn)可觀察金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，從而更深刻地理解熱處理的概念，它是金屬材料及熱處理教學(xué)中不可缺少的內(nèi)容。金相觀察實(shí)驗(yàn)就是人們從宏觀到微觀的角度來(lái)觀察材料的內(nèi)部組織^[2]。那么學(xué)生首先要問(wèn):“金相觀察的試樣是怎么來(lái)的?”由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)少和其它條件的限制，我們把金相試樣的制備和金相觀察用一次實(shí)驗(yàn)來(lái)完成，要在一次課上做好兩個(gè)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，我們的具體做法是:實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容既不重復(fù)課堂上所講授的內(nèi)容，又必須向?qū)W生交待清楚，力求做到語(yǔ)言精練，組織合理，筆者在教學(xué)中總結(jié)出“五字法”:取、磨、拋、腐、觀。學(xué)生記住這五個(gè)字后，就很容易懂得切割機(jī)是為了“取”樣，取樣的目的是選取具有代表性的試樣;金相砂紙、予磨機(jī)是為了“磨”樣，磨樣的目的是為了讓試樣獲得平整的表面，也是試樣制備最重要的階段，除使試樣表面平整外，主要是使組織損傷層減少到最低程度甚至毫無(wú)損傷;拋光機(jī)及拋光粉(AL2O3)是為了將試樣表面“拋”制成平滑光亮的鏡面，為試樣腐蝕打下基礎(chǔ);用4%的硝酸酒精溶液“腐”蝕是為了增強(qiáng)試樣內(nèi)部組織的對(duì)比度，為觀察做準(zhǔn)備，最后就可將試樣放在顯微鏡下進(jìn)行“觀”察了。有這五個(gè)字為主線，就節(jié)省了時(shí)間，使學(xué)生有更多的時(shí)間去觀察和分析試樣的顯微組織。

金屬材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)是微觀的概念，盡管任課老師在課堂上講鐵碳合金基本組織時(shí)詳細(xì)地講解了鐵素體、奧氏體及珠光體的概念和形貌特征，并指著書(shū)上圖片說(shuō):“黑色條文是滲碳體，白色條文是鐵素體，這種組織在顯微鏡的暗視場(chǎng)下具有珠光般的光澤”。可是學(xué)生們?nèi)匀桓械讲缓美斫狻Ｍㄟ^(guò)本次金相觀察課，學(xué)生們?cè)谟邢薜臅r(shí)間里在顯微鏡中親眼看到“鐵素體、珠光體”等顯微組織。使他們腦子里原來(lái)很難理解、抽象的不可琢磨的概念具體化了，使課堂上的理論知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中得到了消化。

金工實(shí)驗(yàn)不僅為金工課起到了積極的促進(jìn)作用，還為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)，起著一個(gè)溫故而知新、承前啟后的橋梁作用。提高金工實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，不單單是金工課教師和實(shí)驗(yàn)教師的一項(xiàng)重要工作，需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)部門(mén)的共同努力，在實(shí)踐教學(xué)中不斷的去實(shí)踐完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫煥新.面向21世紀(jì)對(duì)工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考[J].上海鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)，1999.

[2] 燕樣樣.淺談鑄鐵金相試樣制備方法[J].金屬熱處理，2007.