焊接专业《金属学与热处理》课程改革实施方案初探

刘家骅+杨玉芳+崔君军

摘 要： 《金属学与热处理》是焊接技术与工程专业的主干课之一，该课程内容抽象不易掌握，理论性相对很强。通过在教学中的积累，针对焊接专业本身的特色，对授课内容、教学方法、实践等方面进行改进，以激发学生的学习热情，提高学生分析解决问题的能力，达到较好的成效。

关键词： 《金属学与热处理》 焊接专业 课程改革实施方案

课程建设作为高等学校教学工作的基础和学科建设与发展的支撑点，其水平无论是对高校的教育教学质量还是对人才培养水平均起着至关重要的作用，在高等教育改革中的地位十分重要[1]。《金属学与热处理》是焊接技术与工程专业至关重要的一门专业基础课，焊接专业学生通过该课程的学习，获得比较全面系统的金属及合金的理论基础知识，为后续专科课的学习打下良好的基础，同时也为今后从事金属材料的研究工作提供可靠的贮备。该课程内容主要讲述金属和合金的化学组成、晶体结构、相组织与性能之间的变化规律及其之间关系，进而掌握获得良好金属性能的几种方法（合金处理、塑性加工、热处理）的内在机理，掌握合理选用金属材料及金相结构分析等基本方法。可以说金属学与热处理是焊接专业非常重要的一门专业基础课，后续焊接专业的核心专业课（焊接冶金学、材料的焊接性等）都与该门课程联系紧密，焊接本质就是热循环的过程，所以焊接件的质量与其组织有很大的关系。随着新的焊接热源及焊接技术的不断发展，以及应用型本科学校对教学改革力度的加大，传统的单一的教学模式已经不能满足人力构架的要求，为了使该课程的教学效果进一步增强，使学生的就业竞争力得到提高，同时也为适应用型人才的转变，本文从授课内容、教学方法、课内试验、考试模式做了以下改革尝试。

1.授课内容改进

随着社会经济技术的不断更新，焊接专业为跟上时代的潮流，新材料与新技术不断涌现，对专业课的授课内容提出了更高的要求，对焊接专业的技术人才培养提出了更高的标准。针对《金属学与热处理》课程的特点，需要授课在保留重要理论和知识的同时及时加入符合焊接专业发展的新知识。传统的教材及授课内容在这些方面都有应该有所调整，因此改革刻不容缓。

1.1压缩传统内容，增添新技术。《金属学与热处理》课程主要分三个板块[2]：金属的结构与性能、钢的热处理原理及工艺、金属材料三个板块既有联系又相对独立，造成教学内容相对较多，逻辑性相对很弱，考虑到课程的特点，建议在课程整体思路不变的情况下抓住成分-结构-组织-性能的主线，重点突出，删除次要的知识点。比如键性的特点和单晶体的制取等内容可简略讲述。在压缩次要知识点的同时可增加先进的工艺及技术以进一步完善课程内容。比如焊接技术的更新主要是新热源的不断出现，所以对激光、等离子束等新技术进行介绍。这符合焊接发展的需要，让学生掌握先进的科研成果。这样不但可以激发学生的学习热情，而且可以满足社会培养人才的需要。

1.2理论与实践相统一。课内实验是《金属学与热处理》课程的重要组成部分，主要目的是锻炼学生的动手操作能力。在金相实验中，主要要求学生熟练掌握金相显微镜操作技巧、学会制作合格金相试样和分析金相组织结构。在拉伸实验中，主要要求学生掌握拉伸试样的受力变化情况，根据应力-应变曲线计算材料的强度和塑性指标。为提高学生的创造力，建议实验理论分析和实际操作相统一。把传统的验证性实验改为设计性实验，首先把学生分成小组，每个小组只给不同含碳量的钢材，让学生根据钢的特点设计热处理工艺得到想要的组织结构，通过金相实验和拉伸实验进行验证，这样既可培养学生理论和实际相联系思考模式，又可提高学生解决和分析实际问题的能力，将理论的知识点在实践课程中得以消化和吸收，符合培养应用型人才的目标。

2.教学方法的改进

教学方法的改进是教学改革的重中之重[3]，积极采用灵活多样的授课方式，不但可以充分调动学生的主观能动性和增强学生积极思考问题的意识，而且可以培养学生变向思维的能力和创新能力，增强教学效果。

2.1利用多媒体教学。对于《金属学与热处理》课程中难度很大、抽象性知识、难于掌握的内容，应采用多媒体教学，在授课时添加动画形式，帮助学生锻炼抽象思维的能力。例如纯金属金晶过程中，金属从液体-固态之间的转变，包括晶体的形核和长大两个基本过程，传统的教学依靠学生的想象去接受，学生很难理解，不利于后续课程的学习。通过动画的形式，可将晶体形核和长大的过程展现得非常具体和清晰，不需要学生抽象解题，不但激发学生的热情，而且画面的表达更能加深学生对知识的掌握。同时，也可以充分利用现代的网络。学生可过网络与老师实现课余时间互动，有问题随时解决，免除必须面对面交流的弊端。老师可以把重要的知识录成一小段视频发到网络平台，让学生随时学习巩固重点知识。

2.2突出重点，有快有慢。采取快慢相结合的讲解过程，突出教学重点，针对重点内容，需要从不同的应用角度进行剖析，重复性地区别讲解，最好做到课前回顾、课后总结，达到学生彻底掌握的目的，提高教学质量。

2.3课堂讨论教学法。为了克服学生一直围着教师转的弊端，积极开展课堂讨论式教学，使学生真正成为课堂的主体，发挥学生自主学习能力，调动学生课堂学习的积极性。

课程的改革是一个长期摸索的过程，教学要因材施教，同时，影响因素很多。应本着理论与实际相结合的方法，采用丰富多样的教学方法和手段，进一步增强课堂教学效果，使学生真正成为社会有用的人才。

参考文献：

[1]赵政，陈学文，李旭.高职畜牧兽医专业教师深入生产第一线实践锻炼当议[J].科技信息，2008（28）：346-347.

[2]桑玮玮，孟凯.《金属学与热处理》课程教学改革浅析[J].中国科教创新导刊，2011.No.23：73-74.

[3]杨在志.《金属学与热处理原理》课程教学改革与实践[J].教改创新，2013：49-50.