◆楊曉敏 趙宇宏 侯 華 曹士銳 葉 云

(中北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

《金屬學(xué)及熱處理》課程教學(xué)改革探索

◆楊曉敏 趙宇宏 侯 華 曹士銳 葉 云

(中北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

針對金屬學(xué)及熱處理課程的特點，結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，從培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進行了探索。

金屬學(xué)及熱處理 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力

“金屬學(xué)及熱處理”涉及金屬學(xué)原理、金屬熱處理原理以及金屬材料學(xué)三大教學(xué)板塊，是我校材料成型專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門理論結(jié)合實踐的應(yīng)用學(xué)科。該課程涉及內(nèi)容多、且抽象不易理解，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中常感到所學(xué)內(nèi)容雜、散、亂，枯燥無趣，從而影響了教學(xué)效果。同時，許多理論學(xué)的很好的學(xué)生，一遇到實際問題就束手無策，這說明教學(xué)中應(yīng)更注重學(xué)生所學(xué)知識在實際問題中的應(yīng)用。因此，如何充分發(fā)揮教師的教學(xué)主動性，找出適合此課程教學(xué)特點的教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和加強學(xué)生創(chuàng)新思維及實踐能力的培養(yǎng)，是課程教學(xué)改革和優(yōu)化的重要課題。

一、改革教學(xué)內(nèi)容，增加領(lǐng)域前沿新知識

為了順應(yīng)當(dāng)前材料大學(xué)科、大專業(yè)的發(fā)展趨勢，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)在保持經(jīng)典理論、傳統(tǒng)知識的同時及時融入一些反應(yīng)材料領(lǐng)域最新科技進步的新技術(shù)和新工藝，從而保持教學(xué)內(nèi)容的超前性，拓寬學(xué)生的知識面，激發(fā)學(xué)生的開拓創(chuàng)新意識。

在教學(xué)過程中，我們將一些陳舊的或不常用的材料進行刪減，對新材料、新技術(shù)的研究動態(tài)、應(yīng)用狀況等前沿知識進行補充。例如，在熱處理方面，應(yīng)多介紹一些新型的熱處理工藝，如亞溫淬火是針對亞共析結(jié)構(gòu)鋼的一種新型淬火工藝，采用此工藝可大幅提高鋼的室溫和低溫韌性、抑制可逆回火脆性;在新材料方面介紹和金屬材料相關(guān)的陶瓷材料、復(fù)合材料以及納米材料等。另外，在教學(xué)過程中，應(yīng)將教師的科研成果和教材結(jié)合起來，將這些最新信息貫穿在相應(yīng)的知識點上，無疑增加了教材的活力和生動性，使學(xué)生在掌握基本理論的同時，又能及時追蹤到最新的發(fā)展水平和先進的工藝技術(shù)，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴大學(xué)生的知識面，讓學(xué)生感到學(xué)有所用，培養(yǎng)出“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的實用型技術(shù)人才。

二、改進教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

《金屬學(xué)及熱處理》課程中有很多內(nèi)容非常抽象、概念性極強，學(xué)生在學(xué)習(xí)時易感到枯燥難學(xué)。因此，教學(xué)方法的改革是課程教學(xué)改革的重點。在教學(xué)過程中，應(yīng)采取啟發(fā)式、引導(dǎo)式，問題式、討論式并輔以自學(xué)相結(jié)合等靈活多樣的教學(xué)方法，不僅能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生積極思維的能力，促進雙邊互動教學(xué)活動。

1.突出教學(xué)重點，精講多練

基于該課程的特點，教師在講解過程中，應(yīng)“有快有慢”“去粗取精”，突出教學(xué)重點，對于基礎(chǔ)內(nèi)容和重點內(nèi)容，要從不同的角度和不同層次適當(dāng)重復(fù)，而且，在每一節(jié)課剛開始，要先和學(xué)生一起復(fù)習(xí)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，在下課前，再把此節(jié)課所講的內(nèi)容重新理一遍，從而加深了學(xué)生的理解和記憶，提高了教學(xué)效果。同時，在教學(xué)各環(huán)節(jié)應(yīng)適當(dāng)安排習(xí)題課，這樣對學(xué)生鞏固知識和能力的提高都有很大的好處。

2.開展課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力

組織好課堂討論，不僅能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，而且培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問題的能力，加強了學(xué)生對所學(xué)知識的理解。例如，在老師講解完含碳量對鐵碳合金平衡組織和性能的影響后，給出一些思考題，采用“討論教學(xué)法”，讓同學(xué)們在獨立思考的基礎(chǔ)上，開展討論，教師進行最后的小結(jié)和重點講解，同時，指出在今后學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題。通過實踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)，課堂上學(xué)生表現(xiàn)出來的求知欲和主動性與過去形成了明顯的對比，實踐探索達到了預(yù)期的目標。

三、加強實踐教學(xué)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要一環(huán)，是實現(xiàn)從理論到實踐，從知識向能力轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力的有效手段。為了充分發(fā)揮實踐教學(xué)的作用，我們對改革教學(xué)實驗進行了初步的探索。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是指導(dǎo)教師先講實驗原理、目的、儀器設(shè)備等，學(xué)生再按教師或教材所講的步驟重復(fù)實驗，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)一直處于被動狀態(tài)。因此，我們在實驗教學(xué)中，更注重由單一操作性和驗證性實驗向設(shè)計性和綜合性過渡，鼓勵學(xué)生獨立完成實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)作用與創(chuàng)新思想，提高學(xué)生動手、分析、解決問題能力。比如，在熱處理實驗中，教師先要求學(xué)生根據(jù)一個典型零件用材和性能要求來確定適宜的熱處理工藝參數(shù)，教師啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料后讓學(xué)生獨立分析，并隨時提出問題，啟發(fā)學(xué)生采用不同方法完成實驗，提高并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，從而達到全面、綜合的專業(yè)技能訓(xùn)練目的。

四、豐富教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

1.發(fā)揮多媒體教學(xué)功能效益

基于課程“雜、散、亂”的特點，采用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”的教學(xué)手段，很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們通過3年的《金屬學(xué)及熱處理》課程的“傳統(tǒng)教學(xué)+多媒體輔助教學(xué)”實踐證明，借助多媒體的先進手段提高了學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量，具有傳統(tǒng)教學(xué)所不可替代的優(yōu)勢。例如，在講到弗蘭克－瑞德位錯源增殖機制時，全憑學(xué)生的想象力和理解力，一旦學(xué)生難以理解，久而久之就會產(chǎn)生厭學(xué)情緒。但在教學(xué)過程中加入動畫效果，有助于學(xué)生形象思維能力的培養(yǎng)，加深學(xué)生對知識的理解，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

但是，這種教學(xué)模式也存在一些問題，比如，課堂容量增大，學(xué)生不易記筆記、課堂上有些內(nèi)容消化不了等。我們在教學(xué)實踐中感到，好的教學(xué)效果是把利用多媒體授課節(jié)省下來的時間用來加強練習(xí)、強化應(yīng)用，這樣學(xué)生感到學(xué)習(xí)內(nèi)容充實，基礎(chǔ)扎實，學(xué)習(xí)效果好。

2.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的輔助教學(xué)

目前，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用推進了課堂教學(xué)和協(xié)助學(xué)習(xí)的教育新方式。借助計算機技術(shù)和學(xué)校便捷的網(wǎng)絡(luò)資源，教師可以提供本課程知識重點、難點、教師課件、網(wǎng)上答疑等多方位資源，學(xué)生可方便瀏覽，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需要，提高學(xué)習(xí)效果，彌補了多媒體教學(xué)的許多不足。

總之，將傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，可以活躍學(xué)生思維，提高教學(xué)效果，但這種教學(xué)模式的成熟還需要在教學(xué)實踐中潛心探索，不斷調(diào)整。

五、結(jié)束語

通過對《金屬學(xué)及熱處理》課程教學(xué)改革的初探，經(jīng)過實踐取得了一定的成效。許多同學(xué)對該課程的教學(xué)給予了非常積極、真誠與肯定的評價。在實踐教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，課堂上學(xué)生表現(xiàn)出來的積極性與主動性與過去形成了明顯的對比。但這僅僅是邁向改革的第一步，還有好多工作需要我們進一步深入地做下去，以使該課程的教學(xué)更上一個新的臺階。

［1］程廣萍.《金屬學(xué)及熱處理》課程教學(xué)改革與教學(xué)實踐［J］.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010，(2):24.

［2］仵海東，曹鵬軍，劉筱微.“金屬學(xué)及熱處理”課程建設(shè)與改革探索［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版)，2009，(12):205.

［3］吳志芳.在“金屬熱處理”課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力［J］.中國冶金教育，2010，(4):42－44.

本文為中北大學(xué)教學(xué)改革研究項目。