省級精品課《金屬學》課程教學改革與實踐

馮運莉+魏英立++田亞強++楊海麗++李運剛

《金屬學》課程組有計劃地培養和提高教師的業務能力和水平，形成了一支年齡、職稱、學位結構合理、梯隊組成趨于完善的教師隊伍，在教學內容、教學手段方面，充分發揮現代化教學的優勢和特長，創建了有學科特色的教學內容和方法，綜合考慮理論教學和實驗教學的互補和相互促進，加大了實驗設備的投入和實驗教學的力度，努力將《金屬學》課程建設成符合教育規律，體系完備、具有科學性、先進性，特色明顯的省內和國內知名的精品課程。

教學內容改革師資隊伍建設實踐性教學教學方法教學手段《金屬學》是金屬材料工程、材料成型與控制工程專業本科的專業基礎課，對該課程掌握的好壞直接影響著后續專業課程的學習質量。這門課程理論性強、概念多、微觀理論多、宏觀知識面少且很抽象、難學。為了使學生理解和掌握材料材料科學與工程的基礎理論，在學習本課程之前安排一次認識實習課，使學生對金屬冶煉、加工及熱處理有一個概括的認識。通過對本課程的學習，使學生系統掌握《金屬學》基本理論和基礎知識，運用所學知識分析問題、解決問題，提高學生綜合能力與素質，并為后續有關專業課程的學習打好基礎；使學生在金屬學基礎理論方面具備閱讀專業文獻及進一步提高自學的能力；使學生具備運用金相光學顯微分析方法分析金屬及合金的組織、性能的能力。

河北聯合大學冶金與能源學院自1958年以來，為當時的煉鋼專業、煉鐵專業、軋鋼專業、有色專業、機械專業和礦機專業開設《金屬學》《金屬材料及熱處理》等課程。課程學時不等，側重點不同，但是都由河北聯合大學冶金與能源學院金屬材料及加工工程系《金屬學》教研室開課，授課量為每年不少于180人，最多時340人。教學面廣，教學效果顯著。自2004年，我校增加了材料成型與控制工程專業，也以《金屬學》課程作為專業主干課，授課對象又有所增加。因此，本課程組全體教師應該加強對該課程的建設目標、師資隊伍建設、教學內容及教學方法等教學實踐與討論，著重培養學生的自學能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力。

一、課程建設目標、內容

1.課程建設目標

按照教育部高等工程教育思想對課程進行整體規劃和設計，用信息技術和網絡教學的現代手段和現代成果對課程內容進行提高和完善；將《金屬學》課程建設成符合教育規律，體系完備、具有科學性、先進性，特色明顯的省內和國內知名的精品課程。教學過程中注重教學理論的完整性、教學內容的適用性、教學水平的與時俱進性和培養人才的社會適應性，以人為本、因材施教、突出特點、面向未來、服務社會是該課程的教學理念。

2.課程建設內容

（1）建設一支高水平的教師隊伍

擁有一支高水平的理論教學教師隊伍和實驗教師隊伍，是保證課程教學質量的基礎和最主要環節。在教學隊伍建設方面，采用主講教授負責、青年教師參與、實驗教師配合、研究生輔導的方式，注重培養青年教師，形成一支結構合理、人員穩定的高水平教師和實驗教師梯隊。

（2）創建有學科特色的教學內容和方法

進一步完善所提出的“五結合的金屬學課程教學”模式。借鑒兄弟院校和兄弟單位先進做法和經驗，按照創造性人才培養思路，建立以學生為主體、教師為主導的基于探索和研究的教學模式，探索與課程特點相適應的教學方法與手段，探索在專業基礎課中開展研究型、體驗型教學的可能性，鼓勵學生參與教師科研，形成具有學科特色的教學內容和方法。

（3）開展雙語教學

培養和鼓勵青年教師開展雙語教學，選擇或自編一本優秀雙語教材（目前我們已經從清華大學購進“材料科學與工程基礎（英語）”教材一本，光盤一部，計劃擴展雙語教學）；加強與省內、國內同行間的交流與合作，力爭將本課程建設成為一門省內先進、國內知名的精品課程。

（4）開設大型綜合實驗

將金相分析技術、熱處理工藝基礎、金屬性能檢測、成分對于性能的影響、失效分析技術等內容組合為幾個典型綜合試驗，鍛煉學生動手能力和分析能力。保證實驗室對學生全面開放的條件，不局限于實驗開出率這個數字概念。

二、教學改革與實踐

1.教師隊伍建設

課程組有計劃地培養和提高教師的業務能力和水平。2004年～2006年，馮運莉老師在中國礦業大學學習獲得博士學位；2006～2010年，楊海麗老師到燕山大學學習并獲得博士學位；2007年，學校派出李杰老師在燕山大學攻讀博士學位；2011年，學校引進華南理工大學博士鄭小平老師；2012年，引進德國KIT博士后寧江立老師，其它暫時不能出去進修的青年教師在承擔教學任務的同時，利用一切機會跟老教師學習。課程組逐步養成了尋求一切機會學習和討論教學內容和教學方法、手段的良好風氣。

現在，《金屬學》課程組共有專任教師7人，分別來自中國礦業大學、中科院沈陽金屬所、華南理工大學、燕山大學、哈爾濱工業大學等，并在教學實踐過程中各自發揮了各個學校的優勢和特長。從年齡結構來看：40歲以上3人，30歲以上4人。從職稱結構來看：教授2人，副教授3人，講師1人，實驗師1人。從學位結構來看：博士學位6人，碩士1人。教師隊伍年齡、職稱、學位結構合理、梯隊組成趨于完善。

2.教學內容改革與研究

《金屬學》課程在我院具有專業基礎課和專業主干課的雙重性質。現在隨著教學改革的不斷深入和科學技術的不斷發展，《金屬學》課程教學內容含蓋了過去的《金屬學》《金屬材料學》《金屬材料及熱處理》《工程材料》《材料科學導論》《材料科學基礎》等課程。按照教學計劃的要求，該課程以理論教學為主（多媒體教學和課外輔導），輔以習題課、綜合實驗等多種方式。老師輔導在每學期開學時公布給學生具體的時間和地點，作業全批全判，記錄成績，記入期末總成績中。根據本課程教學內容中有數以百計的教學模型、成千的教學圖片、幻燈片，針對專業特點和需求分別制作了適合不同專業的（鋼鐵冶金、材料加工工程、材料成型與控制工程、熱能與動力工程）多媒體教學課件（有Authwaer軟件制作的、VB軟件制作的、PPt軟件制作的，等等）。

在教學內容、教學手段方面，充分發揮現代化教學的優勢和特長，編制和修改冶金工程、材料加工工程、材料成型與控制工程、熱能與動力工程專業《金屬學》課程大綱和多媒體課件應用與教學，同時保持發揮多媒體教學和板書教學功能和特長。定期開展教學法研究討論會和相關活動，積極參加教學改革和教學研究項目，先后在學校承擔“理論與實踐結合的力學性能”“多元智力理論與教學”和“《金屬學》課程教學改革與實踐”等教改課題。

3.教學方法與手段革新

現代化教學是高校教學過程中必不可少的重要的教學手段。《金屬學》是冶金、材料、機械類各專業重要的專業技術基礎課，涉及的理論知識十分廣泛又很抽象，學生在學習過程中往往感到抽象、難理解。針對本課程的特點，利用多媒體技術把文本、圖像、動畫、音頻、視頻等多種媒體綜合起來輔助教學，通過視覺聽覺對學生產生多重感官刺激，大大激發學生的學習興趣，提高主動性和積極性，（上接第95頁）并使學生在較短的時間內獲得較多的信息量，彌補傳統教學的不足。《金屬學》教學過程采用自行編制的兩套多媒體教學軟件，應用于教學得到很好的效果。教學方法多采用固定和靈活結合、群體和個別結合、考試和平時作業結合、理論教學和實驗結合多媒體和板書結合的五結合教學方法，教學實踐后效果比較好。4.加強實驗教學實踐環節《金屬學》課程是依賴于實驗的學科，在歐美叫做《物理冶金學》。有許多金屬組織、形貌、顯微特征必須借助光學顯微鏡、電子顯微鏡這樣的儀器設備才能夠看得到，因此，《金屬學》建設成精品課必須包括實驗環節。近5年來，學校和學院非常重視《金屬學》精品課建設和發展。實驗教學方面，新購進學生實驗課程使用的普通光學金相顯微鏡16臺，淘汰了部分陳舊設備，極大地提高了光學顯微分析試驗的質量；投資30萬元新購進大型金相顯微鏡，用于畢業設計和研究生工作，使金相分析水平和能力得到顯著提高。投資9萬元，購進原子力顯微鏡。使金屬分析能力提高到原子分辨率水平。投資10萬元購置了高溫磨損試驗機，補充力學性能檢測手段和能力。《金屬學》課程在精品課設計時綜合考慮了理論教學和實驗教學的互補和相互促進。課題組無論在人員安排和整體布置上兼顧了教學人員和實驗室人員。整個思路成熟之后，《金屬學》教學借助實驗和理論教學的兩個方面，讓學生建立起了課堂理論教學離不開實驗環節的良好學習習慣。金屬材料及加工工程系實驗室對于《金屬學》課程完全開放，學生在什么時間到實驗室都能夠進行條件所允許的各種實驗。近年來，學生學習考研基礎課《金屬學》課程的效果良好，不僅僅體現在該課程學期末學習成績比較好，而且每年有數十名同學考上北京科技大學、東北大學、天津大學、北京理工大學、北京航空航天大學等全國名牌大學的碩士研究生，并且畢業生就業簽約率一直在我校名列前茅。基金項目：河北聯合大學教育教改研究課題：Y1121-05。（下轉第102頁）

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