鑄造合金及其熔煉課程教學模式的改革

夏鵬成　謝鯤　曹梅青　岳麗杰

【摘 要】根據《鑄造合金及其熔煉》課程的特點，分析該課程在教學過程中存在的問題并提出解決問題的措施。針對本課程的教學，僅僅采用傳統教學模式不能完全滿足教學要求，只有多種教學方法相互結合，才能激發學生對該課程學習興趣，充分調動學生學習的積極主動性，培養學生對實際問題分析和解決能力，提高課堂教學質量。

【關鍵詞】課程教學；改革；多媒體

中圖分類號： G642；TG24-4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）11-0147-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.063

【Abstract】The existing problems in the course of teaching are analyzed and the measures to solve the problems are advised according to the characteristics of the course of Casting Alloy and Melting. The traditional teaching mode alone can not fully meet the requirements of teaching. The learning interest of students is stimulated by combining with a variety of teaching methods. The learning initiative is fully mobilized. The ability of analyzing and solving practical problems is cultivated and teaching quality is improved.

【Key words】Course teaching； Reformation； Multimedia

0 前言

《鑄造合金及其熔煉》是材料科學與工程學院為金屬材料工程專業大四學生開設一門專業選修課。該課程主要講授鑄鐵、鑄鋼及有色金屬熔煉原理、結晶及組織形成基本知識。課程目的是使學生初步掌握金屬熔煉基本原理、鑄錠結晶機理、金屬熔鑄工藝及技術，熟悉熔煉鑄造中的注意事項，培養今后從事合金熔煉與鑄造工作的初步能力，為今后從事金屬材料生產或科研工作奠定堅實基礎。

1 教學過程中存在的問題

《鑄造合金及其熔煉》課程在剛開始授課時沒有使用多媒體教學，主要以老師在課堂上講授為主。通過近幾年課堂教學，在教學過程中存在很多問題，教學質量不是特別理想，學生成績與預期相差較大。通過在課下或課程結束后與學生交流，發現在教學過程中存在以下主要問題：

1.1 使用教材內容偏多，上課學時較少

本課程選用教材是由機械工業出版社出版的《鑄造合金及其熔煉》，該教材是普通高等教育機電類規劃教材，全書共三篇十七章，教材內容較多，而授課學時只有32學時。由于學時較少，教師上課時講得太粗，尤其是一些知識難點，很多學生聽課感覺比較困難，也不容易理解，大大降低了他們學習的積極性，從而影響了學生后續內容的學習并造成惡性循環。

1.2 傳統教學模式存在一些不足

采用傳統板書授課，對于該課程部分教學內容，是比較適合的。如在講解鑄鐵、碳鋼及有色金屬熔煉特點、原理及其配料方法時，通過板書授課，能夠取得較好的效果。有些教學內容只在課堂上講解，學生不容易接受。如在講解鐵碳相圖及不同成分合金結晶時，需要老師在黑板上畫出鐵碳相圖。有時為了使學生更好地了解合金結晶過程及組織結構， 需要讓學生觀看課本中沒有的合金組織及組織圖片，這些組織圖片讓教師在黑板上畫出來，既費時，圖片質量較差，嚴重影響授課計劃及學生學習的積極主動性。需要借助于多媒體教學，激發學生學習興趣，加深學生印象。在講解合金熔煉設備的結構及特點時， 教師可以結合教材的圖片給學生講解。學生在學習合金熔煉工藝及熔煉金屬操作過程及注意事項時，只靠教師在課堂上講解是比較困難的，且學生不容易接受，記憶也不深刻，教師收集到學多合金熔煉工藝的視頻，也不能展現給學生。

通過上述分析表明，對于該課程教學，采用單純的“一塊黑板、一支粉筆”的教學模式已不能完全達到教學目標，必須和其他教學方式相結合，學生才能更好地理解教學的內容，有更深刻的印象。

2 教學改革方法

針對該課程在教學過程中存在的問題，授課教師采取了一下改進措施。

2.1 優化教學內容，突出重點，強調難點

本課程使用教材共三篇十七章，各篇之間分屬不同合金（鑄鐵、碳鋼和有色金屬）及其熔煉工藝，內容多且知識點分布廣，加之授課學時少，授課相對比較困難。為了提高教學質量，對教材的內容進行精簡優化。特別針對第一、二篇有關鑄鐵和碳鋼結晶過程及熱處理工藝、合金鋼方面內容，由于學生前期課程《材料科學概論》、《材料科學基礎》、《金屬固態相變原理》、《金屬材料學》都學習過。因此，對于上述的教學內容上課時適當減少，但是要強調和突出重點、難點。關于合金熔煉配料的教學內容，由于很多內容重復，可以把三種合金配料合在一起講授。

2.2 借助多媒體教學，提高教學質量

借助多媒體教學，可以使學生對許多抽象的概念比較容易理解，對一些看似簡單，理解圖難的內容也容易記憶。該課程在講解鋁合金相圖及不同成分鋁合金結晶組織時，簡單鋁合金二元相圖如A1-Si、Al-Cu等教材上都有，學生結合教師講解容易理解。對于復雜的Al-Zn相圖，學生學習比較困難，為了使學生更好地理解相圖， 教師需要在黑板上畫出相圖，再講解不同線及點表征的意義、各元素反應過程及結晶組織。在黑板上畫相圖雖然費時，但是學生還是能夠看懂。如果畫出不同成分合金的結晶組織，比較困難，學生學起來比較費力，教學效果也不理想。如果借助多媒體技術，把不同成分合金結晶過程及組織通過多媒體直觀的展現出來，不僅節省課時，而且學生更容易理解，印象也深刻，并能激發他們較高的學習興趣。后節學習的銅合金相圖更加復雜，只有借助多媒體技術才能達到良好的教學效果。在講解合金熔煉設備、工藝及熔煉需要注意事項時，由于學生在生產實習時沒有現場看到相應熔煉設備及熔煉工藝，依靠老師在課堂上講解，費時費力，學生還不好理解，學生不愿意聽，教學效果比較差。借助多媒體技術，讓學生觀看工廠在生產時熔煉設備、合金熔煉工藝及在合金在熔煉時應該注意事項等方面的視頻，就能一目了然地看到實際工廠中不同合金熔煉設備和熔煉工藝有何特點、有何區別。這樣能夠激發學生學習興趣，加深他們的印象，對以后相關內容學習有較好的促進作用。文獻[1，2]在課程教學過程中，采用部分視頻和動畫教學，取得較好教學效果。

2.3 采用討論式教學，培養學生分析和解決實際問題的能力

采用討論式教學，提高學生主動學習及分析問題和解決問題的能力。通過對某一工程實際問題進行討論，并進一步分析問題、解決問題，加深學生對基本概念和理論知識的理解，培養學生利用理論知識分析和解決工程實際問題的能力。該課程的一些章節也適合討論式教學。如在課程最后復習時，教師給出某種合金的成分，要求學生對設計合金的熔煉設備、工藝及合金在澆注后組織。把學生分成幾個小組，讓他們在課后查資料并討論，選用哪種熔煉設備及工藝熔煉合金，如何配料及熔煉步驟。不同的小組，可能會有不同的答案。在課堂上，每個組派一位代表發言，教師和其他小組同學根據學生給出的答案，適當加以補充或者提出問題，判斷選用該方案是否合適。通過學生和教師共同討論，選擇該合金最佳的熔煉設備及工藝、配料方法、合金的結晶組織。通過討論式教學能夠進一步發揮學生學習主動性和想象力，培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，這對他們今后的學習和工作都有重要意義。

3 結論

本文根據鑄造合金及其熔煉課程教學特點，分析了該課程在教學過程中存在的問題，并提出解決措施。通過兩屆學生的實踐，取得了較好的效果。學生的學習成績都普遍得到提高，通過考核，學生及格率達到100%，優秀率在30%以上。可見，對于該課程的教學，僅僅采用傳統教學方法，已不能滿足教學的要求。只有多種教學方法相結合，學生對該課程才有更深刻的認識和理解，才能夠調動學生學習的積極主動性，激發學生的學習興趣，培養學生分析問題和解決問題的能力，提高教學質量。為他們今后進一步學習和就業打下良好基礎。

【參考文獻】

[1]肖金坤，靳惠明，張超.《鑄造合金及其熔煉》課程教學改革探討[J].廣州化工，2017，45（13）：195-197.

[2]王振玲，梁維中，王振廷，于玉城，徐佳文，劉興.基于“3+1”人才培養模式《鑄造合金及其熔煉》課程改革[J].鑄造設備與工藝，2013，（5）：48-49.