金屬材料及熱處理課程實驗教學改革與實踐

王漢林

(江漢大學智能制造學院，湖北 武漢 430056)

1 實驗教學的重要性

在本科教學中，實驗教學作為很關鍵的組成部分之一，十分強調理論與實踐之間的緊密聯(lián)系[1]。通過實驗課程學習，學生便可以逐步增強動手以及問題分析、解決等方面的能力，進而還能形成創(chuàng)新意識、探究思維。在本科有關金屬材料學之類的專業(yè)中，均以金屬材料與熱處理為一門基礎課。其中的課程學習任務主要就是立足金屬材料的推廣與應用，分析熱處理整個工藝過程的理論與金屬材料成分、結構和性能關系等。通過實驗課的設立，則有助于學生在實踐探索中，逐步熟練掌握熱處理金屬材料的基礎理論知識，并掌握實踐操作步驟。

2 金屬材料及熱處理課程當前的實驗教學問題

2.1 實驗相似度高

考慮到實驗材料相對較少的情況，以往在熱處理實驗中，均基于同種材料，來展開小組實驗[2]。加之實驗器材也十分有限，所以各組學生自主設置的保溫時長、熱處理溫度等實驗參數(shù)大致一樣。這么一來，實驗課程就無甚差別，很難得出實驗參數(shù)具體影響實驗結果的情況。最后出具的實驗報告也幾乎一樣，嚴重背離了實驗教學深化探究的初衷。久而久之，學生在課堂學習中，也變得不夠積極。

2.2 材料類別局限

經(jīng)由專業(yè)本質角度上看，在金屬材料與熱處理中，主要就是基于熱處理技術，來優(yōu)化、改善金屬原材料的基礎性能[3]。其中的對象主要就是低中高碳鋼等，按原材料成分、各項性能，規(guī)劃可行的熱處理技術。當熟知熱處理的工藝操作步驟方法后，便能夠開始著手實驗。但在諸多因素的綜合影響下，盡管學生能夠明確熱處理流程，有所了解微觀組織，但是卻不能比較同種合金內部成分具體影響組織性能的差異。

2.3 分組不當且效果不夠好

在實驗設備十分有限、參加學生數(shù)太多的情況下，為了明顯加快實驗進程，一般就會在各小組內納入很多成員，并控制小組數(shù)量少，以至于學生自主承擔的內容很少，甚或還會出現(xiàn)多組學生共同完成某任務的狀況。這么一來，學生便很少有自主動手的機會，也不能體會到實驗各個流程步驟內容，實驗效果不夠好。

3 實驗教學課程的改革與實踐

3.1 改革實驗內容

在實驗教學中，計劃的提出就是基礎性內容。基于實驗內容，在小組共同探究的模式下，提出來實驗計劃，確保順利實施實驗，以便學生均有機會加入實驗實踐過程。按教學新大綱，來適當優(yōu)化改革實驗內容。在“學習、規(guī)劃、動手、檢測、整合的思路下，培養(yǎng)學生的綜合應用與動手操作等方面的綜合能力。在具體學習實驗時，還應基于幾十種成分各異的鋼，并引導學生以手工據(jù)樣，按專業(yè)知識內容，體會各種金屬元素在碳含量不一樣下具體影響鋼材的情況。在進行規(guī)劃中，按標準熱處理信息、公式算出關鍵溫度點，并進一步繪制出工藝圖。在實驗教學中，為了開啟學生的腦筋、調動學生的主觀性，就應以基于實驗標準，在符合實驗標準條件下，自主設計方案。同時，教師更多地在旁指導，萬不可刻意干預學生實施的實驗。例如，在實驗中針對Ac3加溫，各小組便可選取各自的溫度，控制不違背實驗標準便好。再通過小組觀察、科學測試，掌握實踐中適宜的正火溫度，并獲得最理想的方案。在操作步驟中，各組學生均應按自身的方案展開操作，并比較多組實驗結果，以更深入地理解熱處理影響材料組織基礎性能的情形。

3.2 修訂實驗教學大綱

在本科教育中，十分重視對學生問題分析與解決能力素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，為了打造出合格人才，便應基于理論知識學習，展開實際行動，以妥善處理現(xiàn)實中存在的問題。在熱處理實驗中，并不僅僅關聯(lián)著某門課程，而關乎著多門課程。尤其是針對某些并不是材料專業(yè)的部分學生，為了科學、完整地展開實驗教學，最基礎的途徑便是及時改革教學要求大綱。通過控制教學內容逐一對應要求、目的，方才可在實驗教學中，有針對性地規(guī)范操作，幫助學生更好地掌握實驗技能，為后續(xù)開展類似的工作打好基礎。

3.3 考核的多元化

在考核實驗課程中，大多數(shù)本科院校均按學生考勤結果、實驗報告內容，來統(tǒng)一評價估計。而在工程認證中，是從教學目標具體達成畢業(yè)要求的程度來認定學生成績。按各專業(yè)特征，可細分畢業(yè)要求為諸多項內容。所以，在實驗過程中，便要求考核評定各個步驟、工程和畢業(yè)關聯(lián)性等方面的因素。針對實驗成績，其實便可以劃分成過程、答辯、報告這3項成績。為了防止報告雷同，便可基于小組出具報告的模式，來局部規(guī)范統(tǒng)一報告成績，也即一組內的學生具有一樣的成績，并以此來培養(yǎng)學生的通力合作技能。倘若報告成績不夠好，便會波及整個小組。所以，各小組成員則均會合力出具優(yōu)質的實驗報告。而其余的答辯、實驗操作過程則歸屬于個人成績。針對實驗操作步驟，均應提出成績評定規(guī)范標準，以得出全過程的準確綜合成績。除了能用以從客觀上判定學生成績外，還能改善課程達成度。透過計算達成度，便可以發(fā)現(xiàn)學生具體的缺陷，提供給后續(xù)深化改革實驗教學必要的參考依據(jù)。

4 結語

綜上所述，從金屬材料與熱處理這門課程出發(fā)，針對實驗課程的實施現(xiàn)狀，通過改革實驗課程教學實踐，獲得了較為理想的效果。基于創(chuàng)新改革措施，充分調動了學生的濃厚興趣愛好、大幅提升了學生的綜合能力。同時，就各實驗項目還應注意優(yōu)化，改進總成績考核評定方法，并以此來賦予實驗課程更強的實踐性與可操作性，吸引廣大學生主動投入到實驗活動中，促進學生深入理解、熟練掌握實驗知識內容，進而達到事半功倍的效果，培養(yǎng)出滿足現(xiàn)代企業(yè)需求的優(yōu)秀人才。