热处理设备课程教学改革探索

史晓斌，李永涛

(安徽工业大学 材料科学与工程学院，安徽 马鞍山 243002)



热处理设备课程教学改革探索

史晓斌，李永涛

(安徽工业大学 材料科学与工程学院，安徽 马鞍山 243002)

热处理设备是集理论与应用于一体的综合性课程。在教学中，应合理安排课程内容，并采用多样化的教学方法，建立以学生为中心的教学模式，激发学生的创新意识，提高学生的实践能力。

热处理设备；教学内容；教学模式

热处理设备是金属材料工程专业的重要基础课程，课程中所讲授的知识也是金属材料工程专业学生实际工作中经常应用的内容。[1]学生对课程内容掌握的熟练程度直接影响其将来走向岗位后的工作能力。本课程的内容较多，主要对传热学基本原理及各类热处理设备的基本构造、工作原理和应用等内容进行阐述。笔者就热处理设备课程中的教学内容安排、教学模式等问题进行粗浅探讨。

一、热处理设备课程的教学内容安排

第一，基础理论部分不可忽视。热处理设备课程包括两大部分：基础理论部分和热处理设备的工作原理及应用部分。基础理论部分主要包括传热学和气体力学两部分。这些基础理论不仅对于铸造专业，而且对于热处理专业和热加工类专业，都是十分重要且不可缺少的。[2]但很少有热处理专业设置这两个学科的相关课程，因此对于传热学和气体力学的内容布置就尤为重要。考虑到理论部分对于课程的重要性，其所占课时不应过少，但由于课程的目的主要是培养学生对热处理设备的构造及应用的理解，理论所占比例也不应过多。传热学和气体力学所占课时应该为总课时的20%左右。其中，公式的推导是较为枯燥的部分，应在不影响学生理解的情况下，适当减少课时；公式在热处理设备设计中的应用是较为重要的部分，应分配较多课时。

第二，热处理设备的工作原理及应用部分要分清主次。热处理设备的工作原理及应用部分内容较多，若教学中的条理不清，很容易造成学生学习过程中的困惑。因此，在教学过程中应首先着重介绍设备的分类，使学生对设备有初步的了解，并初步认识其工作原理。热处理设备有多种分类方法，例如,按热能来源可分为电阻炉和燃料炉，按作业规程可分为周期作业炉和连续作业炉；各分类之间存在交集，即周期作业炉可以是电阻炉，也可以是燃料炉。在各类型设备的具体讲述中应该突出重点。由于各类型设备具有某些共性，因此应着重讲授具有代表性的设备。例如，电阻炉的设计中存在的共性内容：炉膛尺寸的确定、功率的计算等，在燃料炉中也会涉及到；电阻炉尺寸的确定、电热元件的计算等，同浴炉、感应热处理炉等有相似之处。因此，第五章热处理电阻炉的设计应作为重点阐述内容，并对共性内容着重阐述，使学生更容易在短时间内理解整门课程的主要内容。

第三，教学内容应及时更新。在热处理设备课程中，除课本中的基本内容外，还应及时更新教学内容，让学生接触到最前沿的课程相关知识。热处理设备课程教材中大多是工业化生产中应用到的热处理设备，而随着科学技术的发展，很多新设备、新技术逐渐更新并投入到应用中。因此，在课堂中应适当引入与课程相关的前沿技术，既做到教学内容的与时俱进，又可吸引学生的注意力。例如，在热处理燃料炉的内容中，引入近年来发展的新型智能热处理炉，在原有燃料炉的基础上采用单片机作为系统主控器件，并增加热处理炉中的燃气喷嘴的数量和测温点的数量，可减少操作人员的工作量并提高炉子的控温精度。[3]

二、热处理设备课程的教学模式调整

第一，建立以学生为中心的教学模式。教师是教学的主导，学生才是课堂教学的主体。因此，必须使学生成为课堂的中心，在教学中加入学生能够参与进来的元素。例如，为学生布置自学的课题，让学生站在讲台上成为课堂主动参与者。在热处理设备课程中可以将某个小问题留给学生自行思考并在课堂中讲述，如电热元件的种类和选择依据这类较简单且重要的内容，可以布置成类似的作业。

但考虑到课时的局限性，很难让所有学生在课堂上讲述，可通过分组讨论的模式进行。若考虑课程的完整性，还可尝试让学生将所准备内容在课下讲述并录制成视频，交给教师进行评价。这种方法既可以使学生参与到课堂中来，又可以锻炼学生的总结与表达能力，起到全面培养学生能力的作用。

第二，激发学生的创新意识。教师的职责不仅是“传道、授业、解惑”，还要求“激趣、启思、导疑”。大学教师不仅要传授专业知识，还要引导学生全面发展，尤其是提高学生的创新能力。因此，在课堂教学过程中应以引导的方式为学生灌输知识。可以先提出问题，引起学生的思考，再逐步揭示问题的本质。在此过程中，学生可能会给出多种不同的答案，教师对于正确的答案应给予鼓励；对于错误的答案不要立即给予否定，而是思考其是否存在独特之处，再予以评价。除此之外，还可以给学生提出开放性的问题，激发学生的创新意识。例如，让学生设计一个小型真空热处理炉，具体炉型不限。学生给出的答案会有很多种，在多种设计中会有各自的独特之处，即为创新点。

第三，提高学生的实践能力。实践能力就是实际动手能力或者说理论应用于实际生活中的能力，实践能力关系到如何将知识转化为生产力。学生实践能力的提高应源于实践本身，也就是说首先要让学生参与到实践中来。热处理设备本身是一门应用性很强的课程，如果安排得当很有利于提高学生的实践能力。材料类专业实验室中，热处理设备较多，最常见的是箱式电阻炉(马弗炉)。因此，可安排学生对箱式电阻炉进行简单的修理或拆卸、安装等工作，使其对热处理炉有直观的认识，并提高其实践能力。

三、结语

热处理设备是集理论与应用于一体的综合性课程。通过教师在教学内容与教学模式等方面的调整与改进，让学生对热处理设备有全面的了解，使学生接触到更加先进的课程相关知识，培养学生独立思考与自主创新的意识，并提高学生的创新能力和实践能力。

[1]于永波，韩静国，孙佳佳，韩俊霞．热处理设备课程教学模式改革初探[J]．机械职业教育，2014(2): 34-35．

[2]王凯岚，荣华．热处理设备课的教学组织与教学改革[J]．河北机电学院学报，1995(2): 76-79．

[3]杨颖．新型智能热处理炉[J]．科技视界，2013(1): 48-49．

(责任编辑 文双全)

Exploration on Teaching Reform of Heat Treatment Equipment Course

SHI Xiao-bin, LI Yong-tao

(School of Material Science and Engineering, Anhui University of Technology, Ma’anshan 243002, Anhui, China)

Heat Treatment Equipment Course is a comprehensive course which combines theory and application. In the course of teaching, we should arrange the content of the course reasonably, and adopt various teaching methods, establish the student-centered teaching mode, stimulate the students’ innovative consciousness and improve their practical ability.

Heat Treatment Equipment; teaching content; teaching mode

2016-03-30

安徽工业大学校级教学研究重点项目(2015jy04)

史晓斌(1986-)，男，辽宁鞍山人，安徽工业大学材料科学与工程学院讲师，博士。

G642.0

A

1671-9247(2016)04-0075-02