冶金物理化學中的教與學

楊改彥+李麗麗+馬艷杰+馮磊

摘要：高職院校通過開設冶金物理化學課，旨在通過教與學，使得冶金技術專業的學生意識到這門課的重要性和必要性，使學生能夠理論聯系實踐，正確利用冶金物理化學的原理和方法來分析和解決冶金過程中的問題。而教師在課程的教與學中若能靈活運用多種教學方式，提高教學質量，便會達到事半功倍的效果。

關鍵詞：教學改革形象化教學教與學

《冶金物理化學》是冶金技術專業非常重要的一門專業基礎課，它是利用物理化學的基本原理和方法，分析研究冶金中最重要的反應，得出反應的熱力學和動力學規律?！兑苯鹞锢砘瘜W》是研究從礦石轉變到金屬或其化合物產品的全部冶煉過程的物理化學原理。它是以鋼鐵中的元素為線索，如鐵、碳、硅、錳、鉻、釩、硫、磷等，系統介紹各元素在冶金過程中的熱力學和動力學行為，突出了該課程應用性強、與工程實踐聯系密切的特點。它主要包括三大部分，冶金過程熱力學，冶金過程動力學和冶金熔體。通過該課程的學習，使得學生掌握冶金物理化學的基本理論和方法，為后續專業課的學習打下較為堅實的基礎，并培養學生分析和解決冶金過程實際問題的能力。

一、教材的選擇

本人選擇的是董元篪等人主編的《冶金物理化學》教材，該書章節清楚，每章節目的要求及應掌握的內容很明確，并且例題分析很好，布局合理，每個難點下都附有例題講解，書旁有一定空白，適合課上做筆記。我也推薦學生參看黃希祜老師的《鋼鐵冶金原理習題解》，上面的習題分析很到位，而且每章后面都附有實際例子，理論聯系實際，可以使學生明確知識點的應用，拓展思維。

二、教法上

對于上課講授不要單純用一種方式授課，最好是板書+多媒體輔助教學，將可以利用的影音、原理動畫、圖片等應用上。一個老師要想講好課，首先老師要認真備課，吃透教材，講課前先回顧上講課內容，然后再由實際例子引出本講課的內容。上課多理論聯系實際，提高學生學習的興趣。1）對于部分章節采用“學-講-練”和“學-議-練”的模式。學：在教師指導下自學；講：弄清楚后做成講稿上臺演講，并回答其他學生和老師的問題；議：鼓勵學生質疑問難，發現問題，并想法嘗試解決問題。練：加強課下習題練習，鞏固知識。2）啟發式教學。例如，講述熔渣物理性質之前，讓學生思考為何高爐爐渣堿度一般選擇在0.9-1.2之間？講熔渣的起泡性時，可以從才藝表演吹不破的大泡泡的奧秘中，讓學生思考轉爐要想維持泡沫渣穩定性的條件。在講利用熔渣粘度與溫度關系曲線圖來判斷熔渣酸堿性時，首先讓同學們觀看不同堿度的冶金熔渣實物，讓他們思考哪個的堿性高？判斷的依據是什么？然后引出酸性渣和堿性渣的粘度溫度圖，分析曲線變化的特點及酸堿性渣別名的由來。3）形象化教學。講課時盡量要生動形象化，有些性質的講解可以和生活中的現象結合在一起講，方便學生理解。比如熔渣粘度受溫度影響較大，溫度降低熔渣粘度到底如何變化？可以想象家里做玉米面粥的現象。本來剛出鍋的玉米面粥挺稀的，但是放一會兒會變得粘稠了許多。也就是因為溫度降低而導致粘度升高了。比如，粘度隨溫度變化較大的渣稱為堿性渣，其又叫做短渣（因為不能拉成長絲），還叫不穩定性渣（因為變化相同的粘度堿性渣需要的凝固溫度區間比較窄，也就是粘度受溫度影響較大，故熱穩定性差），也叫做石頭渣（因為此渣的斷面類似于石頭）。這些產生的原因是因為堿性渣的絡離子尺寸較小，所以移動性好，在冷卻時，（如同瘦人一樣，跑得快）由于絡離子尺寸小故移動得也快，不僅能夠在晶格上重新排列，還能不斷析出晶體，很快變成非均勻相，使得粘度迅速地增大，以致失去流動性。4）舉一反三法。例如在講述完脫硫熱力學條件后，讓學生根據尋找脫硫條件的方法自己推導脫磷熱力學和脫硅熱力學條件。5）課堂小結思考法。每堂課要有小結，并且把重難點留作業鞏固，同時給學生留下思考題課下分組討論。

三、學法上

對于學生學習：1）傳統上有以下幾種方式：①學生上課前要預習本講課內容，找出難點和不懂點，做上記號；②上課認真聽講，掌握本講課的重點概念；③課下認真復習，并多看一些本專業實際操作方面的書籍，將課程內容和實際結合起來。④養成多看、多想、多問、多與同學討論的好習慣。2）為了讓學生養成自主學習的習慣，現在多采用以下方法：①給學生分組，課下養成自主、合作、探究式學法。培養學生的合作和創新意識，在合作中思維可以得到啟發、往往化難為易。具體是：先在小組內合作、自學探究，然后再小組匯報，交流、展示小組內不能解決的問題，交給全班同學共同討論解決。合作中老師要參與和指導。②查閱資料法。引導學生學會多種方式查閱資料，獲取更多信息和知識。例如多看國家精品課程網，利用微信訂閱本專業相關訂閱號，還可用手機安裝超級課程表APP等等。讓學生利用新鮮事物去學習新知識，同時拓展自己的知識視野。

四、課程考核方式的改革

目前存在問題一是考核方式較為單一，大多依據筆試形式；二是考試內容重理論、輕應用；三是缺乏考試反饋機制，學生考試的結束意味著這門課的終結，因而考試中學生存在的一些問題，老師無法再集中與學生講解和交流。為了著重提高學生對冶金物理化學理論的理解能力，采取讓每位學生按自己認為的重點出一份模擬試卷并整理出答案，最后我會在其中選擇試題整理出最終試卷，這樣不僅可敦促學生課下復習重點，還可算作一次大作業。部分章節讓學生課下自己理解透徹并整理PPT上臺講解，并回答其他學生問題。具體本人對期末考核改革如下：平時作業、筆記和出勤占20%，準備PPT及上臺演講占20%，期末成績占60%，即加大過程式學習。

五、結語

作為教師，要注重教與學之間的互動，課程設計上要充分調動學生學習的積極性，激發他們的學習興趣，多鼓勵學生，使他們樂意主動參與到教學中來。實踐證明，本人在冶金物理化學課程教學方式探索中，采取以上教學模式，深受學生喜歡，并取得了較好的教學效果。

作者簡介

楊改彥（1984年1月），女，漢族，河北省藁城市，研究生，講師，華北理工大學遷安學院，冶金工程。