《金屬學及熱處理》課程教學改革探索

◆楊曉敏 趙宇宏 侯 華 曹士銳 葉 云

(中北大學材料科學與工程學院)

《金屬學及熱處理》課程教學改革探索

◆楊曉敏 趙宇宏 侯 華 曹士銳 葉 云

(中北大學材料科學與工程學院)

針對金屬學及熱處理課程的特點，結合教學經驗，從培養學生分析問題和解決問題的能力、提高學生學習的主動性、積極性出發，對教學內容、教學方法、教學手段等方面進行了探索。

金屬學及熱處理 教學改革 創新能力

“金屬學及熱處理”涉及金屬學原理、金屬熱處理原理以及金屬材料學三大教學板塊，是我校材料成型專業的一門重要專業基礎課，也是一門理論結合實踐的應用學科。該課程涉及內容多、且抽象不易理解，學生在學習過程中常感到所學內容雜、散、亂，枯燥無趣，從而影響了教學效果。同時，許多理論學的很好的學生，一遇到實際問題就束手無策，這說明教學中應更注重學生所學知識在實際問題中的應用。因此，如何充分發揮教師的教學主動性，找出適合此課程教學特點的教學方法，調動學生學習的積極性和加強學生創新思維及實踐能力的培養，是課程教學改革和優化的重要課題。

一、改革教學內容，增加領域前沿新知識

為了順應當前材料大學科、大專業的發展趨勢，教學內容應在保持經典理論、傳統知識的同時及時融入一些反應材料領域最新科技進步的新技術和新工藝，從而保持教學內容的超前性，拓寬學生的知識面，激發學生的開拓創新意識。

在教學過程中，我們將一些陳舊的或不常用的材料進行刪減，對新材料、新技術的研究動態、應用狀況等前沿知識進行補充。例如，在熱處理方面，應多介紹一些新型的熱處理工藝，如亞溫淬火是針對亞共析結構鋼的一種新型淬火工藝，采用此工藝可大幅提高鋼的室溫和低溫韌性、抑制可逆回火脆性;在新材料方面介紹和金屬材料相關的陶瓷材料、復合材料以及納米材料等。另外，在教學過程中，應將教師的科研成果和教材結合起來，將這些最新信息貫穿在相應的知識點上，無疑增加了教材的活力和生動性，使學生在掌握基本理論的同時，又能及時追蹤到最新的發展水平和先進的工藝技術，增強學生的學習興趣，擴大學生的知識面，讓學生感到學有所用，培養出“厚基礎、寬口徑”的實用型技術人才。

二、改進教學方法，提高教學效果

《金屬學及熱處理》課程中有很多內容非常抽象、概念性極強，學生在學習時易感到枯燥難學。因此，教學方法的改革是課程教學改革的重點。在教學過程中，應采取啟發式、引導式，問題式、討論式并輔以自學相結合等靈活多樣的教學方法，不僅能調動學生學習的積極性和主動性，而且有利于培養學生積極思維的能力，促進雙邊互動教學活動。

1.突出教學重點，精講多練

基于該課程的特點，教師在講解過程中，應“有快有慢”“去粗取精”，突出教學重點，對于基礎內容和重點內容，要從不同的角度和不同層次適當重復，而且，在每一節課剛開始，要先和學生一起復習上一節課的學習內容，在下課前，再把此節課所講的內容重新理一遍，從而加深了學生的理解和記憶，提高了教學效果。同時，在教學各環節應適當安排習題課，這樣對學生鞏固知識和能力的提高都有很大的好處。

2.開展課堂討論，培養學生分析解決問題的能力

組織好課堂討論，不僅能調動學生學習的積極性和主動性，而且培養了學生分析解決問題的能力，加強了學生對所學知識的理解。例如，在老師講解完含碳量對鐵碳合金平衡組織和性能的影響后，給出一些思考題，采用“討論教學法”，讓同學們在獨立思考的基礎上，開展討論，教師進行最后的小結和重點講解，同時，指出在今后學習中應注意的問題。通過實踐教學發現，課堂上學生表現出來的求知欲和主動性與過去形成了明顯的對比，實踐探索達到了預期的目標。

三、加強實踐教學，激發學生創新能力

實踐教學是培養學生創新能力的重要一環，是實現從理論到實踐，從知識向能力轉化的重要環節，是培養學生分析問題、解決問題的能力的有效手段。為了充分發揮實踐教學的作用，我們對改革教學實驗進行了初步的探索。

傳統的實驗教學是指導教師先講實驗原理、目的、儀器設備等，學生再按教師或教材所講的步驟重復實驗，導致學生學習一直處于被動狀態。因此，我們在實驗教學中，更注重由單一操作性和驗證性實驗向設計性和綜合性過渡，鼓勵學生獨立完成實驗，充分發揮學生的主導作用與創新思想，提高學生動手、分析、解決問題能力。比如，在熱處理實驗中，教師先要求學生根據一個典型零件用材和性能要求來確定適宜的熱處理工藝參數，教師啟發、誘導學生查閱相關資料后讓學生獨立分析，并隨時提出問題，啟發學生采用不同方法完成實驗，提高并激發學生的創造性，從而達到全面、綜合的專業技能訓練目的。

四、豐富教學手段，調動學生學習積極性

1.發揮多媒體教學功能效益

基于課程“雜、散、亂”的特點，采用傳統的“粉筆+黑板”的教學手段，很難調動學生的學習興趣。我們通過3年的《金屬學及熱處理》課程的“傳統教學+多媒體輔助教學”實踐證明，借助多媒體的先進手段提高了學生對該課程的學習興趣和教學質量，具有傳統教學所不可替代的優勢。例如，在講到弗蘭克－瑞德位錯源增殖機制時，全憑學生的想象力和理解力，一旦學生難以理解，久而久之就會產生厭學情緒。但在教學過程中加入動畫效果，有助于學生形象思維能力的培養，加深學生對知識的理解，大大激發了學生學習興趣。

但是，這種教學模式也存在一些問題，比如，課堂容量增大，學生不易記筆記、課堂上有些內容消化不了等。我們在教學實踐中感到，好的教學效果是把利用多媒體授課節省下來的時間用來加強練習、強化應用，這樣學生感到學習內容充實，基礎扎實，學習效果好。

2.網絡技術的輔助教學

目前，隨著網絡技術的發展，網絡資源的應用推進了課堂教學和協助學習的教育新方式。借助計算機技術和學校便捷的網絡資源，教師可以提供本課程知識重點、難點、教師課件、網上答疑等多方位資源，學生可方便瀏覽，滿足學生學習需要，提高學習效果，彌補了多媒體教學的許多不足。

總之，將傳統教學手段和現代教學手段相結合，可以活躍學生思維，提高教學效果，但這種教學模式的成熟還需要在教學實踐中潛心探索，不斷調整。

五、結束語

通過對《金屬學及熱處理》課程教學改革的初探，經過實踐取得了一定的成效。許多同學對該課程的教學給予了非常積極、真誠與肯定的評價。在實踐教學過程中發現，課堂上學生表現出來的積極性與主動性與過去形成了明顯的對比。但這僅僅是邁向改革的第一步，還有好多工作需要我們進一步深入地做下去，以使該課程的教學更上一個新的臺階。

［1］程廣萍.《金屬學及熱處理》課程教學改革與教學實踐［J］.中國科教創新導刊，2010，(2):24.

［2］仵海東，曹鵬軍，劉筱微.“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.

［3］吳志芳.在“金屬熱處理”課程教學中培養學生創新能力［J］.中國冶金教育，2010，(4):42－44.

本文為中北大學教學改革研究項目。