高職《金相分析》課程教學改革研究

張均紅

(武漢船舶職業技術學院，湖北武漢 430050)

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高職《金相分析》課程教學改革研究

張均紅

(武漢船舶職業技術學院，湖北武漢 430050)

本文針對高職教育中的金相教學要求，提出新的教學方法與手段，并取得良好效果。

金相教學；教學改革

金相分析是高等教育中熱加工類專業的重要教學環節之一，主要內容是利用金相顯微鏡或電子顯微鏡對材料的成分、微觀組織的組成、分布與尺寸大小進行分析。據此分析判定材料的成分、組織與性能之間的關系，并判斷出材料的使用環境、服役狀態與壽命長短。金相分析廣泛應用于各個不同的專業領域中，具有較強的理論性與實踐性，是從事材料、機制、模具等專業工作的工程技術人員及從業人員必備的知識。

1 金相教學的內容

目前高職教育中的金相教學內容主要包括金屬學基礎和鋼的熱處理基礎兩個部分。其中金屬學基礎主要講授的內容有金屬與合金的晶體結構、金屬的結晶、凝固、缺陷以及對Fe-C相圖的簡要認識。鋼的熱處理基礎部分主要講授內容則包括鋼在加熱與冷卻時的各種組織轉變。

除了以上理論內容以外，為了加強學生對于金相知識的認識，我們在理論教學的基礎上還增加了一些技能性實驗與實訓課。主要內容有鐵碳合金的平衡組織觀察、金屬的非平衡組織觀察，以及銅、鋁等有色合金及各類鑄鐵的典型組織觀察等等。

在針對以上內容進行教學的時候，無論作為教師還是學生，我們都面臨同樣一個問題。那就是理論教學內容太過抽象，對于剛剛踏入大學校門的學生而言難免晦澀難懂，學生對于這些專業基礎知識很難理解，或僅限于一知半解。久而久之，學生對于教學內容失去興趣，而作為教師，在教學過程中，也感到被動。在傳統的教學模式中，教師如果只是照本宣科，僅僅滿足于講出自己對于這部分內容的深刻理解，而沒有更多的方法與手段的話，學生將缺乏學習興趣，失去學習的動力和積極性。

2 教學方法與手段

2.1 合理優化教學內容

在采用新的教學方法與手段之前，我們首先要根據不同專業的學生，合理安排不同的教學內容。同樣是金相教學，但是不同專業的學生對于教學內容的要求不完全一樣，可謂深淺不一。以本院為例，涉及到金相實驗的學生包括機制、數控、模具、焊接、輪管等，機制、模具、焊接等專業的學生，相比而言對金相內容的掌握要求更為深刻一些，因此在教學內容的安排上，可以更多的增加趣味性強的金相知識，要求學生對于應會的知識要有深刻、準確的理解，并且能夠結合生產實際中的不同場景，能夠學以致用；而數控和輪管專業的學生對于金相內容的要求相對較淺，在內容的安排上，重點要求廣泛涉獵，并能解決一般的金相問題即可。

2.2 充分利用網絡資源

進入21世紀，網絡資源可謂十分豐富，因此教師在教學內容和手段的安排上變得游刃有余，而不再顯得捉襟見肘。在講授晦澀難懂的金屬學基礎知識的時候，如在講解金屬的結晶、Fe-C相圖等知識點的時候，為了提高學生的興趣，增強學生的理解，教師可以利用網絡資源，下載一些與之相關的金相動畫，圖譜等內容，通過PPT展示給學生，使得原來晦澀難懂的金相基礎知識轉化為有聲有色的動畫。由于動畫形式能夠模擬和展示金相知識的各種細節，如金屬的結晶過程、鋼在冷卻時組織的轉變過程等等，容易激發起學生學習興趣，愿意探究各種更深層次的問題，因此在學習過程中，也容易掌握教學內容，并能根據理論知識解決相關的實際問題，由此也增加與之相應的實踐能力。

另外，在理論教學的時候，還可以給學生介紹一些更為豐富的與金相相關的網站和教學內容，使得學生可以利用課余時間鉆研更多的金相知識。例如通過還原金相內容的應用場景，結合典型零件分析其缺陷，通過小組討論的方式讓同學們活躍學習氣氛，加深對所學知識的理解。另外還可利用網絡資源，展示更多國內外與金相相關的實物和照片，讓學生了解目前金相發展的水平，激發學生更大的求知欲望。

2.3 金相分析軟件的引進

目前可使用的金相分析軟件很多，而且技術相對成熟，大多數的金相軟件，不僅具有人性化的用戶界面，而且功能強大。他們不僅能夠用于生產和科研，而且可以廣泛應用于教學。利用金相分析軟件，能夠采集到金相顯微鏡中的金相圖片并進行定量和定性處理和分析。如定量和定性分析金屬中的金相組織的組成，夾雜物的數量，夾雜物的顆粒大小、形態參數和分布情況，并識別出夾雜物的種類。在實際教學過程中，我們應用MV200C金相分析軟件，通過軟件來展示不同金屬材料的組織特征，分析其成分，還可以展示金屬的不同部位組織的細節，包括晶粒的粗細等等。由于軟件功能強大和豐富，激發了學生強烈的求知欲望，學生的學習效果明顯增強。

2.4 手機在教學中的應用

在實驗內容的安排上，可以充分利用手機這一資源，要求學生利用手機和金相顯微鏡，對金相試樣進行圖像采集。并且要求學生對采集到的金相圖像進行分析，主要內容包括材料的組織、成分，晶粒的大小，材料的組織與性能之間的關系等等。并進一步對材料的牌號和用途做出基本判斷，達到學以致用的目的。學生可以利用QQ和微信等平臺進行成果的分享和交流，這一環節給學生帶來了極大的喜悅和成就感，提高了學生的學習興趣和效率。

3 改革的成效

通過近幾年的實踐，發現采用新的金相教學方法和手段，極大地調動了學生的學習積極性。在理論教學過程中，PPT、金相動畫等教學手段和內容的豐富，不僅激發了學生的學習興趣和求知欲望，而且加深了學生對于金相知識的理解。教學內容的深入淺出，使學生真正能夠聽懂，并且理解透徹。在實踐教學環節，學生通過顯微鏡、手機等設備對金相試樣進行直接的接觸和分析，對課堂理論知識進行驗證，并使理論知識能夠與實際應用聯系起來，鍛煉了學生的實踐操作能力。

(責任編輯：譚銀元)

Metallographic Analysis Course Teaching in Higher Vocational Education

ZHANG Jun-hong

(Wuhan Institute of Shipbuilding Technology, Wuhan 430050, China)

According to the requirements of Metallographic Analysis course teaching in higher vocational colleges, this essay puts forward new teaching methods and approaches, and has achieved good teaching results.

metallographic analysis course teaching; teaching reform

2014-12-16

張均紅,男，主要從事金屬材料及熱處理方面的教學和科研工作。

G712

A

1671-8100(2015)03-0076-02