金属材料及热处理课程实验教学改革与实践

王汉林

(江汉大学智能制造学院，湖北 武汉 430056)

1 实验教学的重要性

在本科教学中，实验教学作为很关键的组成部分之一，十分强调理论与实践之间的紧密联系[1]。通过实验课程学习，学生便可以逐步增强动手以及问题分析、解决等方面的能力，进而还能形成创新意识、探究思维。在本科有关金属材料学之类的专业中，均以金属材料与热处理为一门基础课。其中的课程学习任务主要就是立足金属材料的推广与应用，分析热处理整个工艺过程的理论与金属材料成分、结构和性能关系等。通过实验课的设立，则有助于学生在实践探索中，逐步熟练掌握热处理金属材料的基础理论知识，并掌握实践操作步骤。

2 金属材料及热处理课程当前的实验教学问题

2.1 实验相似度高

考虑到实验材料相对较少的情况，以往在热处理实验中，均基于同种材料，来展开小组实验[2]。加之实验器材也十分有限，所以各组学生自主设置的保温时长、热处理温度等实验参数大致一样。这么一来，实验课程就无甚差别，很难得出实验参数具体影响实验结果的情况。最后出具的实验报告也几乎一样，严重背离了实验教学深化探究的初衷。久而久之，学生在课堂学习中，也变得不够积极。

2.2 材料类别局限

经由专业本质角度上看，在金属材料与热处理中，主要就是基于热处理技术，来优化、改善金属原材料的基础性能[3]。其中的对象主要就是低中高碳钢等，按原材料成分、各项性能，规划可行的热处理技术。当熟知热处理的工艺操作步骤方法后，便能够开始着手实验。但在诸多因素的综合影响下，尽管学生能够明确热处理流程，有所了解微观组织，但是却不能比较同种合金内部成分具体影响组织性能的差异。

2.3 分组不当且效果不够好

在实验设备十分有限、参加学生数太多的情况下，为了明显加快实验进程，一般就会在各小组内纳入很多成员，并控制小组数量少，以至于学生自主承担的内容很少，甚或还会出现多组学生共同完成某任务的状况。这么一来，学生便很少有自主动手的机会，也不能体会到实验各个流程步骤内容，实验效果不够好。

3 实验教学课程的改革与实践

3.1 改革实验内容

在实验教学中，计划的提出就是基础性内容。基于实验内容，在小组共同探究的模式下，提出来实验计划，确保顺利实施实验，以便学生均有机会加入实验实践过程。按教学新大纲，来适当优化改革实验内容。在“学习、规划、动手、检测、整合的思路下，培养学生的综合应用与动手操作等方面的综合能力。在具体学习实验时，还应基于几十种成分各异的钢，并引导学生以手工据样，按专业知识内容，体会各种金属元素在碳含量不一样下具体影响钢材的情况。在进行规划中，按标准热处理信息、公式算出关键温度点，并进一步绘制出工艺图。在实验教学中，为了开启学生的脑筋、调动学生的主观性，就应以基于实验标准，在符合实验标准条件下，自主设计方案。同时，教师更多地在旁指导，万不可刻意干预学生实施的实验。例如，在实验中针对Ac3加温，各小组便可选取各自的温度，控制不违背实验标准便好。再通过小组观察、科学测试，掌握实践中适宜的正火温度，并获得最理想的方案。在操作步骤中，各组学生均应按自身的方案展开操作，并比较多组实验结果，以更深入地理解热处理影响材料组织基础性能的情形。

3.2 修订实验教学大纲

在本科教育中，十分重视对学生问题分析与解决能力素养的培养。因此，为了打造出合格人才，便应基于理论知识学习，展开实际行动，以妥善处理现实中存在的问题。在热处理实验中，并不仅仅关联着某门课程，而关乎着多门课程。尤其是针对某些并不是材料专业的部分学生，为了科学、完整地展开实验教学，最基础的途径便是及时改革教学要求大纲。通过控制教学内容逐一对应要求、目的，方才可在实验教学中，有针对性地规范操作，帮助学生更好地掌握实验技能，为后续开展类似的工作打好基础。

3.3 考核的多元化

在考核实验课程中，大多数本科院校均按学生考勤结果、实验报告内容，来统一评价估计。而在工程认证中，是从教学目标具体达成毕业要求的程度来认定学生成绩。按各专业特征，可细分毕业要求为诸多项内容。所以，在实验过程中，便要求考核评定各个步骤、工程和毕业关联性等方面的因素。针对实验成绩，其实便可以划分成过程、答辩、报告这3项成绩。为了防止报告雷同，便可基于小组出具报告的模式，来局部规范统一报告成绩，也即一组内的学生具有一样的成绩，并以此来培养学生的通力合作技能。倘若报告成绩不够好，便会波及整个小组。所以，各小组成员则均会合力出具优质的实验报告。而其余的答辩、实验操作过程则归属于个人成绩。针对实验操作步骤，均应提出成绩评定规范标准，以得出全过程的准确综合成绩。除了能用以从客观上判定学生成绩外，还能改善课程达成度。透过计算达成度，便可以发现学生具体的缺陷，提供给后续深化改革实验教学必要的参考依据。

4 结语

综上所述，从金属材料与热处理这门课程出发，针对实验课程的实施现状，通过改革实验课程教学实践，获得了较为理想的效果。基于创新改革措施，充分调动了学生的浓厚兴趣爱好、大幅提升了学生的综合能力。同时，就各实验项目还应注意优化，改进总成绩考核评定方法，并以此来赋予实验课程更强的实践性与可操作性，吸引广大学生主动投入到实验活动中，促进学生深入理解、熟练掌握实验知识内容，进而达到事半功倍的效果，培养出满足现代企业需求的优秀人才。