金屬學(xué)與熱處理教學(xué)方法探討

陳子潘 孫建

摘要：金屬學(xué)與熱處理是一門理論、工程實踐兼重的學(xué)科，根據(jù)當前對金屬材料專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，本文根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、側(cè)重實驗教學(xué)和改變考試模式等方面，對金屬學(xué)與熱處理教學(xué)進行了分析。

關(guān)鍵詞：金屬學(xué)；教學(xué)；自學(xué)能力；考試模式

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）14-0177-02

金屬學(xué)與熱處理課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)最重要的專業(yè)核心課之一，既是引導(dǎo)學(xué)生進入本專業(yè)領(lǐng)域的入門課程，又是使學(xué)生掌握材料科學(xué)基本原理的理論課程。本課程的概念較抽象，例如柏氏矢量、異分結(jié)晶等；全書內(nèi)容多，涉及面廣，初學(xué)者很難在短時間內(nèi)理解并掌握這些基本概念。作為財經(jīng)類高校“冷門”專業(yè)中的課程，對學(xué)生的吸引力較小。學(xué)生們學(xué)習(xí)起來感到枯燥乏味，教學(xué)難度相對較大。所以，作為一名金屬材料專業(yè)的高校教師必須深入研究，不斷地改進教學(xué)方法，促進教學(xué)目標的實現(xiàn)。本文結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗，根據(jù)本校學(xué)生的基本情況，總結(jié)出一些教學(xué)方法如下。

一、教學(xué)內(nèi)容緊跟前沿科技

隨著社會的發(fā)展和科技的不斷進步，近年來，金屬材料品種及各種新加工工藝迅速發(fā)展。人們在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代科技的研究成果，開發(fā)出多種新材料，例如高熵合金、非晶態(tài)合金、多孔合金等。因此，在教學(xué)過程中，及時將這些概念貫穿于課程的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生了解材料最新的發(fā)展動態(tài)。教學(xué)過程中，應(yīng)做到抓住主線，突出重點，對于過時內(nèi)容，可以簡明扼要，一語帶過。為了充分提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，畢業(yè)后盡快適應(yīng)崗位發(fā)展需要，在保留傳統(tǒng)知識理論的同時，要跟上新材料發(fā)展的步伐，對新材料、新工藝、新技術(shù)需要在課堂上適當?shù)匮a充教學(xué)，這樣既能調(diào)動學(xué)生積極性又能滿足新時代人才培養(yǎng)的要求。

二、改進課堂教學(xué)方法

（一）講授內(nèi)容和實際相聯(lián)系

在教學(xué)過程中，遇到一些知識概念，教師可選擇生活中學(xué)生接觸且熟悉的實例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生們都愿意參與到課堂教學(xué)中，從而提高教學(xué)質(zhì)量。例如，老師講解晶體材料和非晶體材料時，可以讓學(xué)生們參與討論，說出生活中我們接觸到的材料有哪些是晶體材料，有哪些是非晶體材料。教室窗戶上的玻璃、蠟燭以及蘋果手機背部那個蘋果標志等都是非晶體結(jié)構(gòu)，而鑄鐵制作的鐵鍋、黃銅制作的彈殼、金銀做的戒指，手鐲等都是晶體結(jié)構(gòu)，盡量增加學(xué)生對金屬材料的感性認識。在講鋼的熱處理原理與工藝時，教師可將一根細鋼絲截成兩段，通過加熱，然后放在空氣中和水中進行冷卻，現(xiàn)場讓學(xué)生對這兩段鋼絲進行彎曲對比其力學(xué)性能。通過這樣的試驗讓學(xué)生改變本課程抽象難懂的印象，確立知識來源于實踐的觀念。在講解疲勞強度時，教師可以事先準備好一根鐵絲，學(xué)生通過一次彎曲并不能折斷，而后通過反復(fù)多次才能將鐵絲折斷，這種現(xiàn)象就是利用了材料的疲勞強度小于其屈服強度，通過現(xiàn)場演示及講解，學(xué)生們就會興趣盎然，很容易掌握不同的、一些難理解的基本概念。

（二）通過多媒體進行直觀性教學(xué)

隨著現(xiàn)代化科技的迅猛發(fā)展，電腦多媒體教學(xué)已成為教學(xué)的重要手段。高校教師在進行多媒體教學(xué)時，在課前要多花時間認真?zhèn)湔n。通過網(wǎng)絡(luò)或者自己制作一些動畫，視頻等信息，融入到課堂的教學(xué)過程中，通過直接看動畫和視頻，學(xué)生可以更直觀地理解一些抽象的知識，例如，位錯是一個十分抽象的概念，學(xué)生通過教材上的圖片和文字很難理解并掌握，所以在講解位錯的運動時，可以將刃型位錯的滑移和樊移，螺型位錯的滑移制備成動畫文件，一邊播放動畫，一邊進行講解，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增進學(xué)生對所學(xué)知識的理解程度。教學(xué)過程中可以將語言敘述不清的部分內(nèi)容采用圖文并茂的形式生動形象地描述出來，可以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

（三）讓學(xué)生當一次“老師”

大學(xué)教育不同于初高中的教育方式，其培養(yǎng)目的也不相同。大學(xué)側(cè)重于學(xué)生更具體的知識，以后可以很好地適應(yīng)社會的需要，而初高中的教育，通常是為了學(xué)生能考取一個好大學(xué)，所以在課堂上，教師的授課速度都比較慢，每門課程都會讓學(xué)生做大量的習(xí)題以鞏固所學(xué)的知識點。大學(xué)里教師的授課速度較快，要求學(xué)生的自學(xué)能力好，自學(xué)能力也是最基本、最重要的能力，大學(xué)課程需要培養(yǎng)學(xué)生的興趣，有興趣才會有學(xué)習(xí)的熱情。這里的自學(xué)方式不僅包括在課外自學(xué)，更包括在課堂自學(xué)。教師在課堂上應(yīng)適當創(chuàng)造和提供學(xué)生自學(xué)的時間和空間。如講到有色金屬及合金這一章節(jié)時，這一章節(jié)內(nèi)容主要分為鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦及鈦合金，相比于其他章節(jié)內(nèi)容，這一章內(nèi)容比較簡單，沒有復(fù)雜難理解的原理。此時可以組織學(xué)生進行自學(xué)，具體做法是在讓學(xué)生在在課堂教學(xué)過程中，拿出2—4個課時，將學(xué)生分成若干個小組，每個小組的學(xué)生分別負責資料的搜集和整理，然后制作PPT，在課堂上輪流給學(xué)生上課，每個學(xué)生上課時間可以規(guī)定在10—15分鐘以內(nèi)，學(xué)生講完以后，其他學(xué)生可以提問進行交流，然后教師可以做總結(jié)、點評和糾錯。這種學(xué)生高度參與的自學(xué)+討論教學(xué)法可以在輕松的教學(xué)環(huán)境下收到良好的效果，值得推行，學(xué)生在講課前，需要做大量的準備工作，所謂臺上一秒鐘，臺下十年功，學(xué)生在準備過程中會學(xué)到很多知識，同時，通過在臺上講課，也鍛煉了學(xué)生的膽量和語言表達能力，為以后找工作進行面試打下堅實的基礎(chǔ)。

三、增加實驗實踐環(huán)節(jié)的比重，側(cè)重實踐應(yīng)用教學(xué)

實驗教學(xué)是提高學(xué)生實踐能力，增強學(xué)生操作動手能力，分析和解決實際應(yīng)用問題的重要組成部分。金屬學(xué)與熱處理這門課程的理論較多，通過實驗可以幫助學(xué)生更好理解這些原理知識。現(xiàn)在學(xué)校金屬學(xué)課程的實驗教學(xué)只有8學(xué)時，提供給學(xué)生動手操作的機會太少。為提高學(xué)生的應(yīng)用技能，將實驗內(nèi)容的學(xué)時調(diào)整為12—16學(xué)時，加大實踐應(yīng)用環(huán)節(jié)的比重。同時，將實驗環(huán)節(jié)增加至6-8個，在更多的層面上展開實驗教學(xué)。讓學(xué)生都參加到整個實驗過程中，設(shè)計性、綜合性實驗讓學(xué)生主動查閱資料、認真思考，最終讓學(xué)生得到真正的鍛煉，提高應(yīng)用技能，達到教學(xué)的目的。

四、根據(jù)課程特點，改變考試模式

常規(guī)考試繼承了初高中的模式，大多采用閉卷考試，考完后通過批閱試卷得到一個具體的分數(shù)，從而來衡量判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此很多學(xué)生都會把精力放在死記硬背上，不管是否真正理解了那些知識，這樣并不利于學(xué)生真正掌握基礎(chǔ)知識，有可能還會出現(xiàn)理論成績較好、實際動手能力較差的現(xiàn)象。為了達到培養(yǎng)目標，可以對傳統(tǒng)的考試模式進行改革：平時課堂上的表現(xiàn)、完成作業(yè)的情況以及出勤占綜合考試的20%，實驗成績占綜合考試的20%；期末測試占綜合考試的60%。

總之，社會在前進，科技在進步，現(xiàn)代教學(xué)對教師的要求越來越高，教學(xué)理論和教學(xué)方法百家爭鳴，如何在眾多的資料中做好“篩選”工作是教師需要具備的素質(zhì)之一。本文僅對金屬學(xué)及熱處理這門課程的教學(xué)方法進行了一些探討，主要介紹了從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法，側(cè)重實驗和考試模式等方面進行了討論，在教學(xué)中需要考慮的因素很多，如理論實踐教育一體化、實踐教學(xué)、多媒體教學(xué)等，這些也需要在今后的教學(xué)研究與實踐中逐步探索。教改是一個永恒的話題，需要不斷的探索嘗試，不斷提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]楊在志，傅小明，孫虎，等.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的金屬學(xué)原理教學(xué)改革與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2017，（12）.

[2]熊信柏.“金屬材料”課程教學(xué)改革[J].中國冶金教育，2008，（3）.

[3]劉智生.金屬材料與熱處理課程教學(xué)探析[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2016，（9）.

[4]馬壘，何木芬，成鋼.多種教學(xué)方法并用提高《金屬材料及熱處理》教學(xué)效果[J].教育教學(xué)論壇，2017，（2）.

[5]蘭娟.金屬材料與熱處理教學(xué)技巧研究[J].有色金屬文摘，2015，（2）.

[6]楊姝.寓德育于金屬材料與機械加工課程的教學(xué)設(shè)計[J].遼寧高職學(xué)報，2013，（3）.