冶金物理化学中的教与学

杨改彦+李丽丽+马艳杰+冯磊

摘要：高职院校通过开设冶金物理化学课，旨在通过教与学，使得冶金技术专业的学生意识到这门课的重要性和必要性，使学生能够理论联系实践，正确利用冶金物理化学的原理和方法来分析和解决冶金过程中的问题。而教师在课程的教与学中若能灵活运用多种教学方式，提高教学质量，便会达到事半功倍的效果。

关键词：教学改革形象化教学教与学

《冶金物理化学》是冶金技术专业非常重要的一门专业基础课，它是利用物理化学的基本原理和方法，分析研究冶金中最重要的反应，得出反应的热力学和动力学规律。《冶金物理化学》是研究从矿石转变到金属或其化合物产品的全部冶炼过程的物理化学原理。它是以钢铁中的元素为线索，如铁、碳、硅、锰、铬、钒、硫、磷等，系统介绍各元素在冶金过程中的热力学和动力学行为，突出了该课程应用性强、与工程实践联系密切的特点。它主要包括三大部分，冶金过程热力学，冶金过程动力学和冶金熔体。通过该课程的学习，使得学生掌握冶金物理化学的基本理论和方法，为后续专业课的学习打下较为坚实的基础，并培养学生分析和解决冶金过程实际问题的能力。

一、教材的选择

本人选择的是董元篪等人主编的《冶金物理化学》教材，该书章节清楚，每章节目的要求及应掌握的内容很明确，并且例题分析很好，布局合理，每个难点下都附有例题讲解，书旁有一定空白，适合课上做笔记。我也推荐学生参看黄希祜老师的《钢铁冶金原理习题解》，上面的习题分析很到位，而且每章后面都附有实际例子，理论联系实际，可以使学生明确知识点的应用，拓展思维。

二、教法上

对于上课讲授不要单纯用一种方式授课，最好是板书+多媒体辅助教学，将可以利用的影音、原理动画、图片等应用上。一个老师要想讲好课，首先老师要认真备课，吃透教材，讲课前先回顾上讲课内容，然后再由实际例子引出本讲课的内容。上课多理论联系实际，提高学生学习的兴趣。1）对于部分章节采用“学-讲-练”和“学-议-练”的模式。学：在教师指导下自学；讲：弄清楚后做成讲稿上台演讲，并回答其他学生和老师的问题；议：鼓励学生质疑问难，发现问题，并想法尝试解决问题。练：加强课下习题练习，巩固知识。2）启发式教学。例如，讲述熔渣物理性质之前，让学生思考为何高炉炉渣碱度一般选择在0.9-1.2之间？讲熔渣的起泡性时，可以从才艺表演吹不破的大泡泡的奥秘中，让学生思考转炉要想维持泡沫渣稳定性的条件。在讲利用熔渣粘度与温度关系曲线图来判断熔渣酸碱性时，首先让同学们观看不同碱度的冶金熔渣实物，让他们思考哪个的碱性高？判断的依据是什么？然后引出酸性渣和碱性渣的粘度温度图，分析曲线变化的特点及酸碱性渣别名的由来。3）形象化教学。讲课时尽量要生动形象化，有些性质的讲解可以和生活中的现象结合在一起讲，方便学生理解。比如熔渣粘度受温度影响较大，温度降低熔渣粘度到底如何变化？可以想象家里做玉米面粥的现象。本来刚出锅的玉米面粥挺稀的，但是放一会儿会变得粘稠了许多。也就是因为温度降低而导致粘度升高了。比如，粘度随温度变化较大的渣称为碱性渣，其又叫做短渣（因为不能拉成长丝），还叫不稳定性渣（因为变化相同的粘度碱性渣需要的凝固温度区间比较窄，也就是粘度受温度影响较大，故热稳定性差），也叫做石头渣（因为此渣的断面类似于石头）。这些产生的原因是因为碱性渣的络离子尺寸较小，所以移动性好，在冷却时，（如同瘦人一样，跑得快）由于络离子尺寸小故移动得也快，不仅能够在晶格上重新排列，还能不断析出晶体，很快变成非均匀相，使得粘度迅速地增大，以致失去流动性。4）举一反三法。例如在讲述完脱硫热力学条件后，让学生根据寻找脱硫条件的方法自己推导脱磷热力学和脱硅热力学条件。5）课堂小结思考法。每堂课要有小结，并且把重难点留作业巩固，同时给学生留下思考题课下分组讨论。

三、学法上

对于学生学习：1）传统上有以下几种方式：①学生上课前要预习本讲课内容，找出难点和不懂点，做上记号；②上课认真听讲，掌握本讲课的重点概念；③课下认真复习，并多看一些本专业实际操作方面的书籍，将课程内容和实际结合起来。④养成多看、多想、多问、多与同学讨论的好习惯。2）为了让学生养成自主学习的习惯，现在多采用以下方法：①给学生分组，课下养成自主、合作、探究式学法。培养学生的合作和创新意识，在合作中思维可以得到启发、往往化难为易。具体是：先在小组内合作、自学探究，然后再小组汇报，交流、展示小组内不能解决的问题，交给全班同学共同讨论解决。合作中老师要参与和指导。②查阅资料法。引导学生学会多种方式查阅资料，获取更多信息和知识。例如多看国家精品课程网，利用微信订阅本专业相关订阅号，还可用手机安装超级课程表APP等等。让学生利用新鲜事物去学习新知识，同时拓展自己的知识视野。

四、课程考核方式的改革

目前存在问题一是考核方式较为单一，大多依据笔试形式；二是考试内容重理论、轻应用；三是缺乏考试反馈机制，学生考试的结束意味着这门课的终结，因而考试中学生存在的一些问题，老师无法再集中与学生讲解和交流。为了着重提高学生对冶金物理化学理论的理解能力，采取让每位学生按自己认为的重点出一份模拟试卷并整理出答案，最后我會在其中选择试题整理出最终试卷，这样不仅可敦促学生课下复习重点，还可算作一次大作业。部分章节让学生课下自己理解透彻并整理PPT上台讲解，并回答其他学生问题。具体本人对期末考核改革如下：平时作业、笔记和出勤占20%，准备PPT及上台演讲占20%，期末成绩占60%，即加大过程式学习。

五、结语

作为教师，要注重教与学之间的互动，课程设计上要充分调动学生学习的积极性，激发他们的学习兴趣，多鼓励学生，使他们乐意主动参与到教学中来。实践证明，本人在冶金物理化学课程教学方式探索中，采取以上教学模式，深受学生喜欢，并取得了较好的教学效果。

作者简介

杨改彦（1984年1月），女，汉族，河北省藁城市，研究生，讲师，华北理工大学迁安学院，冶金工程。