熱處理設備課程教學改革探索

史曉斌，李永濤

(安徽工業大學 材料科學與工程學院，安徽 馬鞍山 243002)

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熱處理設備課程教學改革探索

史曉斌，李永濤

(安徽工業大學 材料科學與工程學院，安徽 馬鞍山 243002)

熱處理設備是集理論與應用于一體的綜合性課程。在教學中，應合理安排課程內容，并采用多樣化的教學方法，建立以學生為中心的教學模式，激發學生的創新意識，提高學生的實踐能力。

熱處理設備；教學內容；教學模式

熱處理設備是金屬材料工程專業的重要基礎課程，課程中所講授的知識也是金屬材料工程專業學生實際工作中經常應用的內容。[1]學生對課程內容掌握的熟練程度直接影響其將來走向崗位后的工作能力。本課程的內容較多，主要對傳熱學基本原理及各類熱處理設備的基本構造、工作原理和應用等內容進行闡述。筆者就熱處理設備課程中的教學內容安排、教學模式等問題進行粗淺探討。

一、熱處理設備課程的教學內容安排

第一，基礎理論部分不可忽視。熱處理設備課程包括兩大部分：基礎理論部分和熱處理設備的工作原理及應用部分?；A理論部分主要包括傳熱學和氣體力學兩部分。這些基礎理論不僅對于鑄造專業，而且對于熱處理專業和熱加工類專業，都是十分重要且不可缺少的。[2]但很少有熱處理專業設置這兩個學科的相關課程，因此對于傳熱學和氣體力學的內容布置就尤為重要?？紤]到理論部分對于課程的重要性，其所占課時不應過少，但由于課程的目的主要是培養學生對熱處理設備的構造及應用的理解，理論所占比例也不應過多。傳熱學和氣體力學所占課時應該為總課時的20%左右。其中，公式的推導是較為枯燥的部分，應在不影響學生理解的情況下，適當減少課時；公式在熱處理設備設計中的應用是較為重要的部分，應分配較多課時。

第二，熱處理設備的工作原理及應用部分要分清主次。熱處理設備的工作原理及應用部分內容較多，若教學中的條理不清，很容易造成學生學習過程中的困惑。因此，在教學過程中應首先著重介紹設備的分類，使學生對設備有初步的了解，并初步認識其工作原理。熱處理設備有多種分類方法，例如,按熱能來源可分為電阻爐和燃料爐，按作業規程可分為周期作業爐和連續作業爐；各分類之間存在交集，即周期作業爐可以是電阻爐，也可以是燃料爐。在各類型設備的具體講述中應該突出重點。由于各類型設備具有某些共性，因此應著重講授具有代表性的設備。例如，電阻爐的設計中存在的共性內容：爐膛尺寸的確定、功率的計算等，在燃料爐中也會涉及到；電阻爐尺寸的確定、電熱元件的計算等，同浴爐、感應熱處理爐等有相似之處。因此，第五章熱處理電阻爐的設計應作為重點闡述內容，并對共性內容著重闡述，使學生更容易在短時間內理解整門課程的主要內容。

第三，教學內容應及時更新。在熱處理設備課程中，除課本中的基本內容外，還應及時更新教學內容，讓學生接觸到最前沿的課程相關知識。熱處理設備課程教材中大多是工業化生產中應用到的熱處理設備，而隨著科學技術的發展，很多新設備、新技術逐漸更新并投入到應用中。因此，在課堂中應適當引入與課程相關的前沿技術，既做到教學內容的與時俱進，又可吸引學生的注意力。例如，在熱處理燃料爐的內容中，引入近年來發展的新型智能熱處理爐，在原有燃料爐的基礎上采用單片機作為系統主控器件，并增加熱處理爐中的燃氣噴嘴的數量和測溫點的數量，可減少操作人員的工作量并提高爐子的控溫精度。[3]

二、熱處理設備課程的教學模式調整

第一，建立以學生為中心的教學模式。教師是教學的主導，學生才是課堂教學的主體。因此，必須使學生成為課堂的中心，在教學中加入學生能夠參與進來的元素。例如，為學生布置自學的課題，讓學生站在講臺上成為課堂主動參與者。在熱處理設備課程中可以將某個小問題留給學生自行思考并在課堂中講述，如電熱元件的種類和選擇依據這類較簡單且重要的內容，可以布置成類似的作業。

但考慮到課時的局限性，很難讓所有學生在課堂上講述，可通過分組討論的模式進行。若考慮課程的完整性，還可嘗試讓學生將所準備內容在課下講述并錄制成視頻，交給教師進行評價。這種方法既可以使學生參與到課堂中來，又可以鍛煉學生的總結與表達能力，起到全面培養學生能力的作用。

第二，激發學生的創新意識。教師的職責不僅是“傳道、授業、解惑”，還要求“激趣、啟思、導疑”。大學教師不僅要傳授專業知識，還要引導學生全面發展，尤其是提高學生的創新能力。因此，在課堂教學過程中應以引導的方式為學生灌輸知識?？梢韵忍岢鰡栴}，引起學生的思考，再逐步揭示問題的本質。在此過程中，學生可能會給出多種不同的答案，教師對于正確的答案應給予鼓勵；對于錯誤的答案不要立即給予否定，而是思考其是否存在獨特之處，再予以評價。除此之外，還可以給學生提出開放性的問題，激發學生的創新意識。例如，讓學生設計一個小型真空熱處理爐，具體爐型不限。學生給出的答案會有很多種，在多種設計中會有各自的獨特之處，即為創新點。

第三，提高學生的實踐能力。實踐能力就是實際動手能力或者說理論應用于實際生活中的能力，實踐能力關系到如何將知識轉化為生產力。學生實踐能力的提高應源于實踐本身，也就是說首先要讓學生參與到實踐中來。熱處理設備本身是一門應用性很強的課程，如果安排得當很有利于提高學生的實踐能力。材料類專業實驗室中，熱處理設備較多，最常見的是箱式電阻爐(馬弗爐)。因此，可安排學生對箱式電阻爐進行簡單的修理或拆卸、安裝等工作，使其對熱處理爐有直觀的認識，并提高其實踐能力。

三、結語

熱處理設備是集理論與應用于一體的綜合性課程。通過教師在教學內容與教學模式等方面的調整與改進，讓學生對熱處理設備有全面的了解，使學生接觸到更加先進的課程相關知識，培養學生獨立思考與自主創新的意識，并提高學生的創新能力和實踐能力。

[1]于永波，韓靜國，孫佳佳，韓俊霞．熱處理設備課程教學模式改革初探[J]．機械職業教育，2014(2): 34-35．

[2]王凱嵐，榮華．熱處理設備課的教學組織與教學改革[J]．河北機電學院學報，1995(2): 76-79．

[3]楊穎．新型智能熱處理爐[J]．科技視界，2013(1): 48-49．

(責任編輯 文雙全)

Exploration on Teaching Reform of Heat Treatment Equipment Course

SHI Xiao-bin, LI Yong-tao

(School of Material Science and Engineering, Anhui University of Technology, Ma’anshan 243002, Anhui, China)

Heat Treatment Equipment Course is a comprehensive course which combines theory and application. In the course of teaching, we should arrange the content of the course reasonably, and adopt various teaching methods, establish the student-centered teaching mode, stimulate the students’ innovative consciousness and improve their practical ability.

Heat Treatment Equipment; teaching content; teaching mode

2016-03-30

安徽工業大學校級教學研究重點項目(2015jy04)

史曉斌(1986-)，男，遼寧鞍山人，安徽工業大學材料科學與工程學院講師，博士。

G642.0

A

1671-9247(2016)04-0075-02