铸造合金及其熔炼课程教学改革探索

王正军

摘要：铸造合金及其熔炼课程是增强学生专业知识、提高学生专业技能的主干课程，它对材料成型及控制专业培养高素质的应用型人才有重要的作用。为更好地提高人才培养质量，对其进行教学课程改革势在必行。构建合理授课知识框架.采用新型教学方式及案例式教学方式；采用立体教学方式，激发学生学习兴趣；充分利用网络教学，创建课程QQ群；及时传授新的知识，与教学内容进行有机的融合：课堂教学与实践教学有机结合……这些措施可显著提高课程教学效果。

关键词：铸造合金及其熔炼；课程改革；教学方式；教学效果

2016年，我国铸件年产量已达4720万吨，自2000年起超越美国，已连续17年一直稳居世界第一位。铸件是我国国民经济中最重要的、基础性的、不可替代的产品。随着经济全球化趋势的加强，市场经济的不断发展，与铸造相关的工艺、生产、管理等都对各类标准的需求及依赖日益增大。因此，根据国民经济的发展需求，为社会培养出急需的高素质材料成型及控制专业（铸造方向）的应用型人才，其重要性不言而喻。但同时也对教育教学质量进一步提升提出了新的课题，作为材料成型及控制工程专业必修的主干课程，铸造合金及其熔炼课程是增强学生专业知识、提高学生专业技能的重要基础课程，进行教学课程改革与实践势在必行，其重要性显而易见。

一、课程教学改革与实践现状

南阳理工学院自设置材料成型及控制专业以来，教师们就铸造合金及其熔炼课程定位、培养方式、教学方法等方面进行了积极的探索，并取得了一定的成果。到目前为止，通过追踪毕业生就业情况及从用人单位反馈信息来看，已毕业的学生具备较好的合金熔炼工艺制定、性能测试与铸件加工等基本操作技能，能系统地掌握本专业领域的工艺理论基础知识应用能力。但部分毕业生也存在运用综合知识来解决实际工程问题的能力较弱，所学知识尤其是专业理论知识与企业生产实际脱节等问题。

针对毕业生存在的问题，学校进行了教育教学改革，目的是形成持续创新的人才培养模式。具体到任课教师，就是要积极参与到新的人才培养模式课程教学与实践改革中去，完善教学、质量保证体系，在课程体系上采取“全过程、多平台、多形式”的教学实践模式，努力培养出理论基础知识扎实、实践能力强、综合素质高、具有一定创新意识和创新精神的应用型专业人才。具体到铸造合金及其熔炼课程，课程教师需要不断探索新的教学内容、方法和手段，以适应新的人才培养模式。该共分三个模块，主要是铸铁、铸钢和铸造非铁合金及其熔炼，具有如下特点：第一，随着科学技术的发展突飞猛进.新材料和新工艺不断涌现，本课程的教学内容只有及时更新，才能满足当今社会对人才的需求，即本课程具有“更新快”的特点。第二，在相对短的学时内，要求教师讲授较多的教学内容，因此本课程又具有“学时紧”的特点。第三，本课程与其他专业课程内容相互交叉，论述性的内容较多，具有一定的“枯燥性”。

因此，根据铸造合金及其熔炼课程特点，其课程教学改革只有以教育教学方式改革为突破口，才能充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。努力营造和谐的教学氛围，充分发挥学生的主观能动性，使学生在民主、和谐的课堂氛围中，主动学习、认真思考，使其综合素质和学习能力不断提高。教师在愉悦的教学环境下也能授之以渔，教学相长，相得益彰。

二、提高教学效果的措施

以学校高度重视教育教学改革为契机，充分利用课程教学团队的优势，结合企业的不同生产条件和对工程技术人员的不同需求，对铸造合金及其熔炼课程体系和教学内容、教学方式进行真实的生产现场调研，对直接影响教学效果的各因素进行优化、探讨和革新，对培养目标、教学大纲进行细化研究。要改革传统课堂教学中“授课以教师为中心，知识以教材为中心”的教学特点，结合生产实际需求引入国内外本学科的前沿动态，及时更新教学内容。采用动机教学、案例教学和互动启发式教学模式以及在考核方式上采取灵活的措施，从根本上提高教与学的效率，从知识结构、学习兴趣、互动教学、实践结构等方面采取相应措施，达到课程教育教学改革真正的目的，真正地收到成效。

（一）构建合理授课知識框架，采用新型教学方式及案例式教学方式

教师要根据课程的特点精心组织教学内容，认真备课，用心制作课件。每一个课件都要有一个主题，有鲜明的色彩与内涵，条理清晰，让学生心领神会，明确教学内容。所有授课内容不追求面面俱到，应该重点突出。当讲述每一种合金材料时，合金化学成分、组织、力学性能、铸造性能分析及应用场合等内容教师应重点讲述。当讲述合金熔炼工艺时，教师应重点讲述熔炼工艺选择及炉前准备处理等内容。教师要采用启发式、互动式的教学方式，探讨如何实现理论知识与生产实践的结合，要采用最新的生产实践案例进行教学。比如，采用哪些方法在满足安全性能的前提下，可使汽车轻量化以及如何提高汽车发动机的耐磨性和热疲劳性等。再如，采用何种改进工艺能进一步提高高铁铁轨材料的综合性能等。教师要让学生充分发挥主观能动性，在课堂互动教学中改变“居高临下”的权威角色，努力成为学生学习的合作者、引导者和参与者，及时关注每一个学生的投入情况，反思每一节课堂教学效果。教师要有针对性地讲解自己的专业认知，并给学生推荐相应的参考书，让学生自主学习、钻研和思考问题，在课堂汇报过程中及时发现问题并解决问题，引导学生向更深的层面思考，真正做到举一反二。

（二）采用立体教学方式，激发学生学习兴趣

课程的一个章节相当于一个故事，教师如果用心谋篇布局，那么整个故事就会生动流畅。从网络上下载铸造合金材料及其熔炼部分的凝固过程与铸态组织等重点、难点内容的视频资料，将其制作成三维立体动画，这样就可以将相对抽象的内容以直观动态的方式呈现出来，能让学生更快地理解和掌握课程内容。同时，教师在授课过程中要多设置疑问，一问一答、一问多答或多问一答，鼓励学生多提问题，敢于挑战教师与教材的权威，去思考是否有更好的答案。这种方式有利于激发学生的创新意识，促使他们充分认识到个人的才能，感受到学习的快乐和成就。学生慢慢地产生了想学、愿学、爱学的兴趣，让学习由“执行任务”变为一种“乐趣”.既学习了新的知识，又使个人的兴趣得以激发，二者相互促进。

（三）充分利用网络教学，创建课程QQ群

由于学校图书馆网络资源丰富，大部分资料和素材都可以从中国知网、万方数据库、百度文库、超星图书数据库、外文数据库等查询到。因此，在课程教学中，教师可以充分利用网络教学以及创建铸造合金及其熔炼课程QQ群，将课件和实践教学等内容提前上传到课程QQ群中，供学生随时下载、预习、复习和思考。教师要留出充分的时间、空间让学生自己去寻求那些看似已经完整的答案是否还需进一步完善与补充，充分促进学生思考能力与创新意识的发展。同时教师要将学科前沿SCI、EI等收录的论文上传到QQ群中，学生可以在QQ群中随时下载学习。学生还可以将问题（不仅仅局限于本课程的问题）发到QQ群中，教师可以在网上为学生辅导答疑。网络的发展为教师和学生提供了更多的沟通交流的机会，大大提高了教学的效率。

（四）及时传授新的知识，与教学内容进行有机的融合

教师要将国内外前沿科技成果、科技动态及相关科研项目与发表的论文及时引入课堂，开阔学生的视野，拓宽学生的知识面，同时还要让学生切身感受到除了教材上的方案、工艺，可能还有其他更好的解决问题的途径。学生要学会查阅铸造合金材料及合金熔炼工艺最新的动态等内容，并上传至课程QQ群中，供同学交流和讨论。教师要引导学生选出优秀的内容，在课上汇报交流，通过民主评议或小组评议的方式，让学生给学生打分，培养学生严谨的治学态度。这样可以大大提高学生学习的主观能动性，他们会主动地去查阅、更新教材上没有的知识，切实感觉到知识的日新月异，更要珍惜时间好好学习。

（五）课堂教学与实践教学有机结合

铸造合金及其熔炼课程是一门理论性和实践性都很强的课程，而专业实验教学是高等教育中的重要环节，它是课堂教学的延伸，对培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力、拓展学生的创造性思维都有重要的意义。专业实验教学的内容和方式应与时俱进，及时更新，要让培养出来的学生能够适应社会发展的需要。比如，在讲授学习铸造铝合金熔炼工艺过程中，教师要有计划地安排学生直接进入实验室进行配料、熔炼、精炼处理、细化变质处理等实验过程，并针对实验中遇到的问题，进行现场解决，实现理论教学与实践教学的有机结合。同时，充分发挥自身学科专业特点，以专业实践为主旋律，鼓励、支持学生联系学院教师与学长、朋友，利用寒暑假时间有针对性地赴相关企业进行顶岗生产实践。只有学生真正看到现场生产真实的情况，感知材料行业的发展状态，倾听材料人奋斗的心路历程，他们才知道哪些生产问题是能解决的，哪些是解决不了的。当学生回校后，他们会有针对性地进行探讨学习，将实践与课堂教学密切配合，尝试认知中国产业转型升级所面临的挑战与机遇，寻找自身的定位坐标。这样不仅可以将理论与实际有机地结合起来，还可以提升学生的实践能力和创新能力，也是“零适应期”教育理念的重要体现。就南阳市来说，是非常重视学校的材料成型及控制工程專业的建设和发展的。2017年4月11日，南阳市铸造学会第八届一次常务理事会议暨南阳市铸锻行业协会理事会预备议会在学校胜利召开，与会领导纷纷提出要以此次会议为契机加大加强与学校的产教研合作，尤其是希望学校能够培养出公司所需的大量的掌握工程材料、铸造工艺、合金熔炼工艺等技能专业人才，也非常欢迎学生进入公司实习。与会学校领导及教师也非常珍惜与公司的合作机会，努力为学生提供更多、更好、更大的实践平台，提升学生的生产实践能力，促进学校、教师、学生、企业的多方共赢。

三、结束语

经上述方案计划的实施，学校和教师精心组织教学内容，有计划、有条理地对铸造合金及其熔炼课程进行教育教学改革，依托于我国当前高等工科院校培养“厚基础、宽口径、重实践、强技能”的复合型人才目标，合理制定理论教学、实践教学人才培养方案，在课程教学中通过工厂现场生产案例的讲解分析，让学生亲自动手设计实验、做实验，加强学生对理论知识和生产应用的理解能力。教师要积极构建合理授课知识框架，采用新型教学模式，改革不合时宜的教学方法，在教学实践的各个环节中有意识地向学生讲授各课程之间的联系，这样不但可以增强学生对各学科知识的理解，还可以显著增强学生的综合运用所学知识的能力。教师通过理论课和实验课的教学与实际操作，可以培养学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力和处理实验数据的能力以及分析能力，增强学生解决生产中的实际生产问题的能力。