《金属学及热处理》课程教学改革探索

◆杨晓敏 赵宇宏 侯 华 曹士锐 叶 云

(中北大学材料科学与工程学院)

《金属学及热处理》课程教学改革探索

◆杨晓敏 赵宇宏 侯 华 曹士锐 叶 云

(中北大学材料科学与工程学院)

针对金属学及热处理课程的特点，结合教学经验，从培养学生分析问题和解决问题的能力、提高学生学习的主动性、积极性出发，对教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了探索。

金属学及热处理 教学改革 创新能力

“金属学及热处理”涉及金属学原理、金属热处理原理以及金属材料学三大教学板块，是我校材料成型专业的一门重要专业基础课，也是一门理论结合实践的应用学科。该课程涉及内容多、且抽象不易理解，学生在学习过程中常感到所学内容杂、散、乱，枯燥无趣，从而影响了教学效果。同时，许多理论学的很好的学生，一遇到实际问题就束手无策，这说明教学中应更注重学生所学知识在实际问题中的应用。因此，如何充分发挥教师的教学主动性，找出适合此课程教学特点的教学方法，调动学生学习的积极性和加强学生创新思维及实践能力的培养，是课程教学改革和优化的重要课题。

一、改革教学内容，增加领域前沿新知识

为了顺应当前材料大学科、大专业的发展趋势，教学内容应在保持经典理论、传统知识的同时及时融入一些反应材料领域最新科技进步的新技术和新工艺，从而保持教学内容的超前性，拓宽学生的知识面，激发学生的开拓创新意识。

在教学过程中，我们将一些陈旧的或不常用的材料进行删减，对新材料、新技术的研究动态、应用状况等前沿知识进行补充。例如，在热处理方面，应多介绍一些新型的热处理工艺，如亚温淬火是针对亚共析结构钢的一种新型淬火工艺，采用此工艺可大幅提高钢的室温和低温韧性、抑制可逆回火脆性;在新材料方面介绍和金属材料相关的陶瓷材料、复合材料以及纳米材料等。另外，在教学过程中，应将教师的科研成果和教材结合起来，将这些最新信息贯穿在相应的知识点上，无疑增加了教材的活力和生动性，使学生在掌握基本理论的同时，又能及时追踪到最新的发展水平和先进的工艺技术，增强学生的学习兴趣，扩大学生的知识面，让学生感到学有所用，培养出“厚基础、宽口径”的实用型技术人才。

二、改进教学方法，提高教学效果

《金属学及热处理》课程中有很多内容非常抽象、概念性极强，学生在学习时易感到枯燥难学。因此，教学方法的改革是课程教学改革的重点。在教学过程中，应采取启发式、引导式，问题式、讨论式并辅以自学相结合等灵活多样的教学方法，不仅能调动学生学习的积极性和主动性，而且有利于培养学生积极思维的能力，促进双边互动教学活动。

1.突出教学重点，精讲多练

基于该课程的特点，教师在讲解过程中，应“有快有慢”“去粗取精”，突出教学重点，对于基础内容和重点内容，要从不同的角度和不同层次适当重复，而且，在每一节课刚开始，要先和学生一起复习上一节课的学习内容，在下课前，再把此节课所讲的内容重新理一遍，从而加深了学生的理解和记忆，提高了教学效果。同时，在教学各环节应适当安排习题课，这样对学生巩固知识和能力的提高都有很大的好处。

2.开展课堂讨论，培养学生分析解决问题的能力

组织好课堂讨论，不仅能调动学生学习的积极性和主动性，而且培养了学生分析解决问题的能力，加强了学生对所学知识的理解。例如，在老师讲解完含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响后，给出一些思考题，采用“讨论教学法”，让同学们在独立思考的基础上，开展讨论，教师进行最后的小结和重点讲解，同时，指出在今后学习中应注意的问题。通过实践教学发现，课堂上学生表现出来的求知欲和主动性与过去形成了明显的对比，实践探索达到了预期的目标。

三、加强实践教学，激发学生创新能力

实践教学是培养学生创新能力的重要一环，是实现从理论到实践，从知识向能力转化的重要环节，是培养学生分析问题、解决问题的能力的有效手段。为了充分发挥实践教学的作用，我们对改革教学实验进行了初步的探索。

传统的实验教学是指导教师先讲实验原理、目的、仪器设备等，学生再按教师或教材所讲的步骤重复实验，导致学生学习一直处于被动状态。因此，我们在实验教学中，更注重由单一操作性和验证性实验向设计性和综合性过渡，鼓励学生独立完成实验，充分发挥学生的主导作用与创新思想，提高学生动手、分析、解决问题能力。比如，在热处理实验中，教师先要求学生根据一个典型零件用材和性能要求来确定适宜的热处理工艺参数，教师启发、诱导学生查阅相关资料后让学生独立分析，并随时提出问题，启发学生采用不同方法完成实验，提高并激发学生的创造性，从而达到全面、综合的专业技能训练目的。

四、丰富教学手段，调动学生学习积极性

1.发挥多媒体教学功能效益

基于课程“杂、散、乱”的特点，采用传统的“粉笔+黑板”的教学手段，很难调动学生的学习兴趣。我们通过3年的《金属学及热处理》课程的“传统教学+多媒体辅助教学”实践证明，借助多媒体的先进手段提高了学生对该课程的学习兴趣和教学质量，具有传统教学所不可替代的优势。例如，在讲到弗兰克－瑞德位错源增殖机制时，全凭学生的想象力和理解力，一旦学生难以理解，久而久之就会产生厌学情绪。但在教学过程中加入动画效果，有助于学生形象思维能力的培养，加深学生对知识的理解，大大激发了学生学习兴趣。

但是，这种教学模式也存在一些问题，比如，课堂容量增大，学生不易记笔记、课堂上有些内容消化不了等。我们在教学实践中感到，好的教学效果是把利用多媒体授课节省下来的时间用来加强练习、强化应用，这样学生感到学习内容充实，基础扎实，学习效果好。

2.网络技术的辅助教学

目前，随着网络技术的发展，网络资源的应用推进了课堂教学和协助学习的教育新方式。借助计算机技术和学校便捷的网络资源，教师可以提供本课程知识重点、难点、教师课件、网上答疑等多方位资源，学生可方便浏览，满足学生学习需要，提高学习效果，弥补了多媒体教学的许多不足。

总之，将传统教学手段和现代教学手段相结合，可以活跃学生思维，提高教学效果，但这种教学模式的成熟还需要在教学实践中潜心探索，不断调整。

五、结束语

通过对《金属学及热处理》课程教学改革的初探，经过实践取得了一定的成效。许多同学对该课程的教学给予了非常积极、真诚与肯定的评价。在实践教学过程中发现，课堂上学生表现出来的积极性与主动性与过去形成了明显的对比。但这仅仅是迈向改革的第一步，还有好多工作需要我们进一步深入地做下去，以使该课程的教学更上一个新的台阶。

［1］程广萍.《金属学及热处理》课程教学改革与教学实践［J］.中国科教创新导刊，2010，(2):24.

［2］仵海东，曹鹏军，刘筱微.“金属学及热处理”课程建设与改革探索［J］.重庆科技学院学报(社会科学版)，2009，(12):205.

［3］吴志芳.在“金属热处理”课程教学中培养学生创新能力［J］.中国冶金教育，2010，(4):42－44.

本文为中北大学教学改革研究项目。