金屬材料與熱處理課程改革范文

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由于金屬材料與熱處理課程內容存在涉及面廣，專業術語多，概念多且缺乏邏輯性，難理解，難記憶，學生感到抽象難懂，枯燥無味，找不到學習重點等特點，教學難度較大．為此，就該課程的特點，總結了一些行之有效的教學方法．

1課堂教學的改革

1.1直觀教學直觀教學即利用可視物體進行直觀演示，把抽象問題具體化、可視化，便于理解掌握．不同內容則采用不同的直觀教學手段．如在講解變形可分為彈性變形和塑性變形時，可以用一個橡皮筋來演示彈性變形的結果，用橡皮泥來演示塑性變形的結果．在講金屬的結晶與結構時，晶胞、晶體及合金的組織構造都采用模具來講解，這樣非常逼真，并能清楚地根據合金的組織構造模型分析鐵碳合金組織中的鐵素體——奧氏體——滲碳體的含碳量逐漸增多的原因，以及力學性能不同的原因．學習鋼的牌號及用途時，就把準備好的各種小零件帶到課堂上，說明它們的名稱、用途及用鋼的牌號，記憶很深刻．

1.2多媒體教學隨著現代計算機網絡技術的發展，運用多媒體手段擴充教學容量成為一種新的教學方法．多媒體教學具有信息容量大、形象直觀和容易接受的特點．教學中選擇大量和教學內容緊密相連的圖片，如微觀結構、鋼的加熱及冷卻的轉變原理以及二元合金相圖等章節，把抽象的知識點通過生動的圖片傳達出來，使學生的記憶升華，理解深刻且過目不忘．對于一些不能用圖片完全表達的知識點可以通過三維動畫演示或視頻等方法來克服，如合金的凝固與擴散過程及鋼的加熱與冷卻過程等，這樣可以把抽象的過程生動形象地展示給學生．尤其是對工廠中生產和加工設備工作過程及具體的工藝操作，通過視頻展示可以大大激發學生的興趣，使學生熟悉工廠里的生產設備和具體的工藝操作，彌補了傳統理論教學的不足．

1.3舉例和類比法教學舉例法和類比法是教學中常見而又有效的方法之一，通過舉一些貼近學生生活和經驗的實例，使學生對教學內容產生親切、熟悉的感覺，吸引學生的注意力．

1.3.1舉例教學如講解液態金屬的結晶過程，即原子由不規則排列的液態逐步過渡到規則排列的固態過程，聽起來感覺很抽象，因此可以采用舉例教學法來解釋．上課了大家都在自己的位置上坐得很整齊，每名學生相當于原子，這時相當于固態金屬；下課了，學生在教室走動，教室雜亂無章，這時相當于液態金屬，那么液態金屬的結晶就相當于上課鈴聲，鈴一響，學生都回到自己的座位上坐好，這個過程就叫結晶，也就是原子由不規則排列的液態逐步過渡到規則排列的同態的過程．還有晶體缺陷、晶格等一些概念都可以舉一些通俗易懂的例子來解釋．

1.3.2類比法教學如固溶體的概念，書上的定義是“一種組元的原子溶入到另一種組元的晶格中所形成的均勻固相”．這樣的解釋很難讓學生理解，因此可以采用類比的方法來解釋，即先用大家都知道的溶液、溶質和溶劑的概念做知識鋪墊，然后再解釋：在液態時，一種組元溶解到另一種組元中形成溶液，在凝固時，它們將共同組成一種晶格，這種晶格與其中的一種組元相同，晶格上有各種組元的原子，這種在固態下溶解有其它元素的組織叫做固溶體，或稱固體溶液，而與固溶體晶格相同的組元叫溶劑，其它組元叫溶質．然后再以鐵、碳兩種組元為例說明，這樣不僅使學生明白了固溶體的形成，還使學生理解了固溶體的概念，學生思路清晰，將復雜的概念簡單化，收到良好的教學效果．

1.4結合科研項目啟發學生的科研思維在教學中結合教師的相關課題，把學和研有機聯系起來，可以很好地啟發學生把所學的理論知識運用到實際的科研課題中，從而培養學生的科研思維和科研能力．如在講導熱系數對合金凝固的影響時，結合國家自然科學基金項目“銅電積用Pb-Sn-Re合金陽極性能影響研究”，由于鉛基中加入了合金元素Sn，Sn由于能跟熱空氣反應生成較低傳熱系數的錫膜（SnO2），導致鉛合金在澆注時凝固時間變長，表現出良好的流動性，從而提高鉛合金的鑄造性能和機械性能．在講到溫度對晶粒長大的影響時，結合省教育廳課題“銅冶煉渣中鐵橄欖石、無定形玻璃體解離及其資源化機理研究”，冷卻溫度包括緩冷、水淬及空氣中自然冷卻對銅、冰銅晶粒的影響，緩冷有利于晶粒長大，有利于后續浮選回收．

2實踐教學改革

實驗教學是訓練操作技能、培養創新意識的重要途徑，可以有效培養學生的基本實驗操作技能，以及分析問題和解決問題的能力．

2.1改革實驗內容結合多年實驗教學的改革和探索，將實驗課程內容分為基礎性實驗（如金相實驗、熱處理實驗和硬度測試實驗等）、綜合性實驗（將單一的基礎實驗整合到一個實驗中，也稱“大實驗”）和科研性實驗（結合教師的科研項目進行的研究性實驗）．從而形成由基礎到綜合，從接受知識到綜合能力培養逐級提高的實驗教學課程新體系．

2.2優化實驗教學形式由于學生人數多，實驗設備數量有限，很多實驗只能看指導教師演示操作，學生沒有動手實踐的機會，所以很多學生認為做實驗是看實驗，甚至是湊熱鬧，無法對實驗基本原理更深層次地理解，缺乏必要的從事科學研究和工程實踐的能力．經優化后把以前的演示實驗改為以學生實踐操作為主．如鋁金的熔鑄實驗，把以前按班級為單位分組改為5人一組，自愿組合，實驗中學生輪流操作，教師指導．這樣每個學生都能參與實驗，并在實驗教學中引入企業生產中的“競爭與合作機制”，完成質量高的小組最終實驗成績要高，這樣學生參與實驗的積極主動性立刻得到提高，從而切實達到實驗目的．

2.3增設綜合性、設計性實驗綜合性和設計性實驗不僅可以把學生做過的實驗及學過的理論知識貫穿起來，對所學知識有效的鞏固，還可以有效地激發學生的參與興趣，提高學生分析問題和解決問題的能力．如在進行金屬組織觀察實驗時，如果只是單純地利用顯微鏡觀察不同的金屬組織，學生往往覺得很枯燥，不愿積極參與，必須對實驗內容進行調整．將材料加工企業實際熱處理后的一些報廢、過熱和過燒零件與正常零件比較，讓學生先進行性能檢測，再觀察金相組織，最后用所學理論加以解釋．為了完成這些工作，必需查閱大量的文獻資料或與教師進行充分討論，這樣學生的參與興趣就得到了很大的提高，且對實際零件的不同處理狀態有了更深刻的認識．金屬材料和熱處理課程的教學中，教師應靈活運用教學方法，把學生的學習興趣、學習積極性和主動性調動起來，多給學生獨立實踐的機會，讓學生自己思考問題和解決問題，最終共同提高教學質量．

作者：朱茂蘭 胡志彪 童長青 單位：龍巖學院化學與材料學院