鑄造合金及其熔煉課程教學(xué)改革探索

王正軍

摘要：鑄造合金及其熔煉課程是增強學(xué)生專業(yè)知識、提高學(xué)生專業(yè)技能的主干課程，它對材料成型及控制專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才有重要的作用。為更好地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，對其進行教學(xué)課程改革勢在必行。構(gòu)建合理授課知識框架.采用新型教學(xué)方式及案例式教學(xué)方式；采用立體教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，創(chuàng)建課程QQ群；及時傳授新的知識，與教學(xué)內(nèi)容進行有機的融合：課堂教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合……這些措施可顯著提高課程教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：鑄造合金及其熔煉；課程改革；教學(xué)方式；教學(xué)效果

2016年，我國鑄件年產(chǎn)量已達4720萬噸，自2000年起超越美國，已連續(xù)17年一直穩(wěn)居世界第一位。鑄件是我國國民經(jīng)濟中最重要的、基礎(chǔ)性的、不可替代的產(chǎn)品。隨著經(jīng)濟全球化趨勢的加強，市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，與鑄造相關(guān)的工藝、生產(chǎn)、管理等都對各類標準的需求及依賴日益增大。因此，根據(jù)國民經(jīng)濟的發(fā)展需求，為社會培養(yǎng)出急需的高素質(zhì)材料成型及控制專業(yè)（鑄造方向）的應(yīng)用型人才，其重要性不言而喻。但同時也對教育教學(xué)質(zhì)量進一步提升提出了新的課題，作為材料成型及控制工程專業(yè)必修的主干課程，鑄造合金及其熔煉課程是增強學(xué)生專業(yè)知識、提高學(xué)生專業(yè)技能的重要基礎(chǔ)課程，進行教學(xué)課程改革與實踐勢在必行，其重要性顯而易見。

一、課程教學(xué)改革與實踐現(xiàn)狀

南陽理工學(xué)院自設(shè)置材料成型及控制專業(yè)以來，教師們就鑄造合金及其熔煉課程定位、培養(yǎng)方式、教學(xué)方法等方面進行了積極的探索，并取得了一定的成果。到目前為止，通過追蹤畢業(yè)生就業(yè)情況及從用人單位反饋信息來看，已畢業(yè)的學(xué)生具備較好的合金熔煉工藝制定、性能測試與鑄件加工等基本操作技能，能系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域的工藝理論基礎(chǔ)知識應(yīng)用能力。但部分畢業(yè)生也存在運用綜合知識來解決實際工程問題的能力較弱，所學(xué)知識尤其是專業(yè)理論知識與企業(yè)生產(chǎn)實際脫節(jié)等問題。

針對畢業(yè)生存在的問題，學(xué)校進行了教育教學(xué)改革，目的是形成持續(xù)創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式。具體到任課教師，就是要積極參與到新的人才培養(yǎng)模式課程教學(xué)與實踐改革中去，完善教學(xué)、質(zhì)量保證體系，在課程體系上采取“全過程、多平臺、多形式”的教學(xué)實踐模式，努力培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)知識扎實、實踐能力強、綜合素質(zhì)高、具有一定創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型專業(yè)人才。具體到鑄造合金及其熔煉課程，課程教師需要不斷探索新的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，以適應(yīng)新的人才培養(yǎng)模式。該共分三個模塊，主要是鑄鐵、鑄鋼和鑄造非鐵合金及其熔煉，具有如下特點：第一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進.新材料和新工藝不斷涌現(xiàn)，本課程的教學(xué)內(nèi)容只有及時更新，才能滿足當今社會對人才的需求，即本課程具有“更新快”的特點。第二，在相對短的學(xué)時內(nèi)，要求教師講授較多的教學(xué)內(nèi)容，因此本課程又具有“學(xué)時緊”的特點。第三，本課程與其他專業(yè)課程內(nèi)容相互交叉，論述性的內(nèi)容較多，具有一定的“枯燥性”。

因此，根據(jù)鑄造合金及其熔煉課程特點，其課程教學(xué)改革只有以教育教學(xué)方式改革為突破口，才能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用。努力營造和諧的教學(xué)氛圍，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生在民主、和諧的課堂氛圍中，主動學(xué)習(xí)、認真思考，使其綜合素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力不斷提高。教師在愉悅的教學(xué)環(huán)境下也能授之以漁，教學(xué)相長，相得益彰。

二、提高教學(xué)效果的措施

以學(xué)校高度重視教育教學(xué)改革為契機，充分利用課程教學(xué)團隊的優(yōu)勢，結(jié)合企業(yè)的不同生產(chǎn)條件和對工程技術(shù)人員的不同需求，對鑄造合金及其熔煉課程體系和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式進行真實的生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)研，對直接影響教學(xué)效果的各因素進行優(yōu)化、探討和革新，對培養(yǎng)目標、教學(xué)大綱進行細化研究。要改革傳統(tǒng)課堂教學(xué)中“授課以教師為中心，知識以教材為中心”的教學(xué)特點，結(jié)合生產(chǎn)實際需求引入國內(nèi)外本學(xué)科的前沿動態(tài)，及時更新教學(xué)內(nèi)容。采用動機教學(xué)、案例教學(xué)和互動啟發(fā)式教學(xué)模式以及在考核方式上采取靈活的措施，從根本上提高教與學(xué)的效率，從知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)興趣、互動教學(xué)、實踐結(jié)構(gòu)等方面采取相應(yīng)措施，達到課程教育教學(xué)改革真正的目的，真正地收到成效。

（一）構(gòu)建合理授課知識框架，采用新型教學(xué)方式及案例式教學(xué)方式

教師要根據(jù)課程的特點精心組織教學(xué)內(nèi)容，認真?zhèn)湔n，用心制作課件。每一個課件都要有一個主題，有鮮明的色彩與內(nèi)涵，條理清晰，讓學(xué)生心領(lǐng)神會，明確教學(xué)內(nèi)容。所有授課內(nèi)容不追求面面俱到，應(yīng)該重點突出。當講述每一種合金材料時，合金化學(xué)成分、組織、力學(xué)性能、鑄造性能分析及應(yīng)用場合等內(nèi)容教師應(yīng)重點講述。當講述合金熔煉工藝時，教師應(yīng)重點講述熔煉工藝選擇及爐前準備處理等內(nèi)容。教師要采用啟發(fā)式、互動式的教學(xué)方式，探討如何實現(xiàn)理論知識與生產(chǎn)實踐的結(jié)合，要采用最新的生產(chǎn)實踐案例進行教學(xué)。比如，采用哪些方法在滿足安全性能的前提下，可使汽車輕量化以及如何提高汽車發(fā)動機的耐磨性和熱疲勞性等。再如，采用何種改進工藝能進一步提高高鐵鐵軌材料的綜合性能等。教師要讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性，在課堂互動教學(xué)中改變“居高臨下”的權(quán)威角色，努力成為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者、引導(dǎo)者和參與者，及時關(guān)注每一個學(xué)生的投入情況，反思每一節(jié)課堂教學(xué)效果。教師要有針對性地講解自己的專業(yè)認知，并給學(xué)生推薦相應(yīng)的參考書，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、鉆研和思考問題，在課堂匯報過程中及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，引導(dǎo)學(xué)生向更深的層面思考，真正做到舉一反二。

（二）采用立體教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

課程的一個章節(jié)相當于一個故事，教師如果用心謀篇布局，那么整個故事就會生動流暢。從網(wǎng)絡(luò)上下載鑄造合金材料及其熔煉部分的凝固過程與鑄態(tài)組織等重點、難點內(nèi)容的視頻資料，將其制作成三維立體動畫，這樣就可以將相對抽象的內(nèi)容以直觀動態(tài)的方式呈現(xiàn)出來，能讓學(xué)生更快地理解和掌握課程內(nèi)容。同時，教師在授課過程中要多設(shè)置疑問，一問一答、一問多答或多問一答，鼓勵學(xué)生多提問題，敢于挑戰(zhàn)教師與教材的權(quán)威，去思考是否有更好的答案。這種方式有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，促使他們充分認識到個人的才能，感受到學(xué)習(xí)的快樂和成就。學(xué)生慢慢地產(chǎn)生了想學(xué)、愿學(xué)、愛學(xué)的興趣，讓學(xué)習(xí)由“執(zhí)行任務(wù)”變?yōu)橐环N“樂趣”.既學(xué)習(xí)了新的知識，又使個人的興趣得以激發(fā)，二者相互促進。

（三）充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，創(chuàng)建課程QQ群

由于學(xué)校圖書館網(wǎng)絡(luò)資源豐富，大部分資料和素材都可以從中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、百度文庫、超星圖書數(shù)據(jù)庫、外文數(shù)據(jù)庫等查詢到。因此，在課程教學(xué)中，教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以及創(chuàng)建鑄造合金及其熔煉課程QQ群，將課件和實踐教學(xué)等內(nèi)容提前上傳到課程QQ群中，供學(xué)生隨時下載、預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和思考。教師要留出充分的時間、空間讓學(xué)生自己去尋求那些看似已經(jīng)完整的答案是否還需進一步完善與補充，充分促進學(xué)生思考能力與創(chuàng)新意識的發(fā)展。同時教師要將學(xué)科前沿SCI、EI等收錄的論文上傳到QQ群中，學(xué)生可以在QQ群中隨時下載學(xué)習(xí)。學(xué)生還可以將問題（不僅僅局限于本課程的問題）發(fā)到QQ群中，教師可以在網(wǎng)上為學(xué)生輔導(dǎo)答疑。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為教師和學(xué)生提供了更多的溝通交流的機會，大大提高了教學(xué)的效率。

（四）及時傳授新的知識，與教學(xué)內(nèi)容進行有機的融合

教師要將國內(nèi)外前沿科技成果、科技動態(tài)及相關(guān)科研項目與發(fā)表的論文及時引入課堂，開闊學(xué)生的視野，拓寬學(xué)生的知識面，同時還要讓學(xué)生切身感受到除了教材上的方案、工藝，可能還有其他更好的解決問題的途徑。學(xué)生要學(xué)會查閱鑄造合金材料及合金熔煉工藝最新的動態(tài)等內(nèi)容，并上傳至課程QQ群中，供同學(xué)交流和討論。教師要引導(dǎo)學(xué)生選出優(yōu)秀的內(nèi)容，在課上匯報交流，通過民主評議或小組評議的方式，讓學(xué)生給學(xué)生打分，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。這樣可以大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，他們會主動地去查閱、更新教材上沒有的知識，切實感覺到知識的日新月異，更要珍惜時間好好學(xué)習(xí)。

（五）課堂教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合

鑄造合金及其熔煉課程是一門理論性和實踐性都很強的課程，而專業(yè)實驗教學(xué)是高等教育中的重要環(huán)節(jié)，它是課堂教學(xué)的延伸，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題的能力、拓展學(xué)生的創(chuàng)造性思維都有重要的意義。專業(yè)實驗教學(xué)的內(nèi)容和方式應(yīng)與時俱進，及時更新，要讓培養(yǎng)出來的學(xué)生能夠適應(yīng)社會發(fā)展的需要。比如，在講授學(xué)習(xí)鑄造鋁合金熔煉工藝過程中，教師要有計劃地安排學(xué)生直接進入實驗室進行配料、熔煉、精煉處理、細化變質(zhì)處理等實驗過程，并針對實驗中遇到的問題，進行現(xiàn)場解決，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機結(jié)合。同時，充分發(fā)揮自身學(xué)科專業(yè)特點，以專業(yè)實踐為主旋律，鼓勵、支持學(xué)生聯(lián)系學(xué)院教師與學(xué)長、朋友，利用寒暑假時間有針對性地赴相關(guān)企業(yè)進行頂崗生產(chǎn)實踐。只有學(xué)生真正看到現(xiàn)場生產(chǎn)真實的情況，感知材料行業(yè)的發(fā)展狀態(tài)，傾聽材料人奮斗的心路歷程，他們才知道哪些生產(chǎn)問題是能解決的，哪些是解決不了的。當學(xué)生回校后，他們會有針對性地進行探討學(xué)習(xí)，將實踐與課堂教學(xué)密切配合，嘗試認知中國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級所面臨的挑戰(zhàn)與機遇，尋找自身的定位坐標。這樣不僅可以將理論與實際有機地結(jié)合起來，還可以提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，也是“零適應(yīng)期”教育理念的重要體現(xiàn)。就南陽市來說，是非常重視學(xué)校的材料成型及控制工程專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展的。2017年4月11日，南陽市鑄造學(xué)會第八屆一次常務(wù)理事會議暨南陽市鑄鍛行業(yè)協(xié)會理事會預(yù)備議會在學(xué)校勝利召開，與會領(lǐng)導(dǎo)紛紛提出要以此次會議為契機加大加強與學(xué)校的產(chǎn)教研合作，尤其是希望學(xué)校能夠培養(yǎng)出公司所需的大量的掌握工程材料、鑄造工藝、合金熔煉工藝等技能專業(yè)人才，也非常歡迎學(xué)生進入公司實習(xí)。與會學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及教師也非常珍惜與公司的合作機會，努力為學(xué)生提供更多、更好、更大的實踐平臺，提升學(xué)生的生產(chǎn)實踐能力，促進學(xué)校、教師、學(xué)生、企業(yè)的多方共贏。

三、結(jié)束語

經(jīng)上述方案計劃的實施，學(xué)校和教師精心組織教學(xué)內(nèi)容，有計劃、有條理地對鑄造合金及其熔煉課程進行教育教學(xué)改革，依托于我國當前高等工科院校培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、強技能”的復(fù)合型人才目標，合理制定理論教學(xué)、實踐教學(xué)人才培養(yǎng)方案，在課程教學(xué)中通過工廠現(xiàn)場生產(chǎn)案例的講解分析，讓學(xué)生親自動手設(shè)計實驗、做實驗，加強學(xué)生對理論知識和生產(chǎn)應(yīng)用的理解能力。教師要積極構(gòu)建合理授課知識框架，采用新型教學(xué)模式，改革不合時宜的教學(xué)方法，在教學(xué)實踐的各個環(huán)節(jié)中有意識地向?qū)W生講授各課程之間的聯(lián)系，這樣不但可以增強學(xué)生對各學(xué)科知識的理解，還可以顯著增強學(xué)生的綜合運用所學(xué)知識的能力。教師通過理論課和實驗課的教學(xué)與實際操作，可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，提高學(xué)生的動手能力和處理實驗數(shù)據(jù)的能力以及分析能力，增強學(xué)生解決生產(chǎn)中的實際生產(chǎn)問題的能力。