金属学与热处理教学方法探讨

陈子潘 孙建

摘要：金属学与热处理是一门理论、工程实践兼重的学科，根据当前对金属材料专业人才培养的要求，本文根据多年的教学经验，从教学内容、教学方法、侧重实验教学和改变考试模式等方面，对金属学与热处理教学进行了分析。

关键词：金属学；教学；自学能力；考试模式

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）14-0177-02

金属学与热处理课程是材料科学与工程专业最重要的专业核心课之一，既是引导学生进入本专业领域的入门课程，又是使学生掌握材料科学基本原理的理论课程。本课程的概念较抽象，例如柏氏矢量、异分结晶等；全书内容多，涉及面广，初学者很难在短时间内理解并掌握这些基本概念。作为财经类高校“冷门”专业中的课程，对学生的吸引力较小。学生们学习起来感到枯燥乏味，教学难度相对较大。所以，作为一名金属材料专业的高校教师必须深入研究，不断地改进教学方法，促进教学目标的实现。本文结合多年的教学经验，根据本校学生的基本情况，总结出一些教学方法如下。

一、教学内容紧跟前沿科技

随着社会的发展和科技的不断进步，近年来，金属材料品种及各种新加工工艺迅速发展。人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出多种新材料，例如高熵合金、非晶态合金、多孔合金等。因此，在教学过程中，及时将这些概念贯穿于课程的学习中，让学生了解材料最新的发展动态。教学过程中，应做到抓住主线，突出重点，对于过时内容，可以简明扼要，一语带过。为了充分提高学生的专业素养，毕业后尽快适应岗位发展需要，在保留传统知识理论的同时，要跟上新材料发展的步伐，对新材料、新工艺、新技术需要在课堂上适当地补充教学，这样既能调动学生积极性又能满足新时代人才培养的要求。

二、改进课堂教学方法

（一）讲授内容和实际相联系

在教学过程中，遇到一些知识概念，教师可选择生活中学生接触且熟悉的实例，激发学生的学习兴趣，使学生们都愿意参与到课堂教学中，从而提高教学质量。例如，老师讲解晶体材料和非晶体材料时，可以让学生们参与讨论，说出生活中我们接触到的材料有哪些是晶体材料，有哪些是非晶体材料。教室窗户上的玻璃、蜡烛以及苹果手机背部那个苹果标志等都是非晶体结构，而铸铁制作的铁锅、黄铜制作的弹壳、金银做的戒指，手镯等都是晶体结构，尽量增加学生对金属材料的感性认识。在讲钢的热处理原理与工艺时，教师可将一根细钢丝截成两段，通过加热，然后放在空气中和水中进行冷却，现场让学生对这两段钢丝进行弯曲对比其力学性能。通过这样的试验让学生改变本课程抽象难懂的印象，确立知识来源于实践的观念。在讲解疲劳强度时，教师可以事先准备好一根铁丝，学生通过一次弯曲并不能折断，而后通过反复多次才能将铁丝折断，这种现象就是利用了材料的疲劳强度小于其屈服强度，通过现场演示及讲解，学生们就会兴趣盎然，很容易掌握不同的、一些难理解的基本概念。

（二）通过多媒体进行直观性教学

随着现代化科技的迅猛发展，电脑多媒体教学已成为教学的重要手段。高校教师在进行多媒体教学时，在课前要多花时间认真备课。通过网络或者自己制作一些动画，视频等信息，融入到课堂的教学过程中，通过直接看动画和视频，学生可以更直观地理解一些抽象的知识，例如，位错是一个十分抽象的概念，学生通过教材上的图片和文字很难理解并掌握，所以在讲解位错的运动时，可以将刃型位错的滑移和樊移，螺型位错的滑移制备成动画文件，一边播放动画，一边进行讲解，这样可以激发学生的学习兴趣，增进学生对所学知识的理解程度。教学过程中可以将语言叙述不清的部分内容采用图文并茂的形式生动形象地描述出来，可以增强学生的学习信心。

（三）让学生当一次“老师”

大学教育不同于初高中的教育方式，其培养目的也不相同。大学侧重于学生更具体的知识，以后可以很好地适应社会的需要，而初高中的教育，通常是为了学生能考取一个好大学，所以在课堂上，教师的授课速度都比较慢，每门课程都会让学生做大量的习题以巩固所学的知识点。大学里教师的授课速度较快，要求学生的自学能力好，自学能力也是最基本、最重要的能力，大学课程需要培养学生的兴趣，有兴趣才会有学习的热情。这里的自学方式不仅包括在课外自学，更包括在课堂自学。教师在课堂上应适当创造和提供学生自学的时间和空间。如讲到有色金属及合金这一章节时，这一章节内容主要分为铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金，相比于其他章节内容，这一章内容比较简单，没有复杂难理解的原理。此时可以组织学生进行自学，具体做法是在让学生在在课堂教学过程中，拿出2—4个课时，将学生分成若干个小组，每个小组的学生分别负责资料的搜集和整理，然后制作PPT，在课堂上轮流给学生上课，每个学生上课时间可以规定在10—15分钟以内，学生讲完以后，其他学生可以提问进行交流，然后教师可以做总结、点评和纠错。这种学生高度参与的自学+讨论教学法可以在轻松的教学环境下收到良好的效果，值得推行，学生在讲课前，需要做大量的准备工作，所谓台上一秒钟，台下十年功，学生在准备过程中会学到很多知识，同时，通过在台上讲课，也锻炼了学生的胆量和语言表达能力，为以后找工作進行面试打下坚实的基础。

三、增加实验实践环节的比重，侧重实践应用教学

实验教学是提高学生实践能力，增强学生操作动手能力，分析和解决实际应用问题的重要组成部分。金属学与热处理这门课程的理论较多，通过实验可以帮助学生更好理解这些原理知识。现在学校金属学课程的实验教学只有8学时，提供给学生动手操作的机会太少。为提高学生的应用技能，将实验内容的学时调整为12—16学时，加大实践应用环节的比重。同时，将实验环节增加至6-8个，在更多的层面上展开实验教学。让学生都参加到整个实验过程中，设计性、综合性实验让学生主动查阅资料、认真思考，最终让学生得到真正的锻炼，提高应用技能，达到教学的目的。

四、根据课程特点，改变考试模式

常规考试继承了初高中的模式，大多采用闭卷考试，考完后通过批阅试卷得到一个具体的分数，从而来衡量判断学生的学习情况。因此很多学生都会把精力放在死记硬背上，不管是否真正理解了那些知识，这样并不利于学生真正掌握基础知识，有可能还会出现理论成绩较好、实际动手能力较差的现象。为了达到培养目标，可以对传统的考试模式进行改革：平时课堂上的表现、完成作业的情况以及出勤占综合考试的20%，实验成绩占综合考试的20%；期末测试占综合考试的60%。

总之，社会在前进，科技在进步，现代教学对教师的要求越来越高，教学理论和教学方法百家争鸣，如何在众多的资料中做好“筛选”工作是教师需要具备的素质之一。本文仅对金属学及热处理这门课程的教学方法进行了一些探讨，主要介绍了从教学内容，教学方法，侧重实验和考试模式等方面进行了讨论，在教学中需要考虑的因素很多，如理论实践教育一体化、实践教学、多媒体教学等，这些也需要在今后的教学研究与实践中逐步探索。教改是一个永恒的话题，需要不断的探索尝试，不断提高教学水平和教学质量。

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