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(nèi)容存在涉及面廣，專業(yè)術(shù)語多，概念多且缺乏邏輯性，難理解，難記憶，學(xué)生感到抽象難懂，枯燥無味，找不到學(xué)習(xí)重點等特點，教學(xué)難度較大．為此，就該課程的特點，總結(jié)了一些行之有效的教學(xué)方法．

1課堂教學(xué)的改革

1.1直觀教學(xué)直觀教學(xué)即利用可視物體進(jìn)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(nèi)容則采用不同的直觀教學(xué)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(jié)果，用橡皮泥來演示塑性變形的結(jié)果．在講金屬的結(jié)晶與結(jié)構(gòu)時，晶胞、晶體及合金的組織構(gòu)造都采用模具來講解，這樣非常逼真，并能清楚地根據(jù)合金的組織構(gòu)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(xué)性能不同的原因．學(xué)習(xí)鋼的牌號及用途時，就把準(zhǔn)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(xué)隨著現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，運用多媒體手段擴(kuò)充教學(xué)容量成為一種新的教學(xué)方法．多媒體教學(xué)具有信息容量大、形象直觀和容易接受的特點．教學(xué)中選擇大量和教學(xué)內(nèi)容緊密相連的圖片，如微觀結(jié)構(gòu)、鋼的加熱及冷卻的轉(zhuǎn)變原理以及二元合金相圖等章節(jié)，把抽象的知識點通過生動的圖片傳達(dá)出來，使學(xué)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(dá)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(kuò)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(xué)生．尤其是對工廠中生產(chǎn)和加工設(shè)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(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生熟悉工廠里的生產(chǎn)設(shè)備和具體的工藝操作，彌補了傳統(tǒng)理論教學(xué)的不足．

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

1.3.1舉例教學(xué)如講解液態(tài)金屬的結(jié)晶過程，即原子由不規(guī)則排列的液態(tài)逐步過渡到規(guī)則排列的固態(tài)過程，聽起來感覺很抽象，因此可以采用舉例教學(xué)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(xué)生相當(dāng)于原子，這時相當(dāng)于固態(tài)金屬；下課了，學(xué)生在教室走動，教室雜亂無章，這時相當(dāng)于液態(tài)金屬，那么液態(tài)金屬的結(jié)晶就相當(dāng)于上課鈴聲，鈴一響，學(xué)生都回到自己的座位上坐好，這個過程就叫結(jié)晶，也就是原子由不規(guī)則排列的液態(tài)逐步過渡到規(guī)則排列的同態(tài)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(xué)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(xué)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(zhì)和溶劑的概念做知識鋪墊，然后再解釋：在液態(tài)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(tài)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(zhì)．然后再以鐵、碳兩種組元為例說明，這樣不僅使學(xué)生明白了固溶體的形成，還使學(xué)生理解了固溶體的概念，學(xué)生思路清晰，將復(fù)雜的概念簡單化，收到良好的教學(xué)效果．

1.4結(jié)合科研項目啟發(fā)學(xué)生的科研思維在教學(xué)中結(jié)合教師的相關(guān)課題，把學(xué)和研有機(jī)聯(lián)系起來，可以很好地啟發(fā)學(xué)生把所學(xué)的理論知識運用到實際的科研課題中，從而培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和科研能力．如在講導(dǎo)熱系數(shù)對合金凝固的影響時，結(jié)合國家自然科學(xué)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(yīng)生成較低傳熱系數(shù)的錫膜（SnO2），導(dǎo)致鉛合金在澆注時凝固時間變長，表現(xiàn)出良好的流動性，從而提高鉛合金的鑄造性能和機(jī)械性能．在講到溫度對晶粒長大的影響時，結(jié)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(jī)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(xù)浮選回收．

2實踐教學(xué)改革

實驗教學(xué)是訓(xùn)練操作技能、培養(yǎng)創(chuàng)新意識的重要途徑，可以有效培養(yǎng)學(xué)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(nèi)容結(jié)合多年實驗教學(xué)的改革和探索，將實驗課程內(nèi)容分為基礎(chǔ)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(chǔ)實驗整合到一個實驗中，也稱“大實驗”）和科研性實驗（結(jié)合教師的科研項目進(jìn)行的研究性實驗）．從而形成由基礎(chǔ)到綜合，從接受知識到綜合能力培養(yǎng)逐級提高的實驗教學(xué)課程新體系．

2.2優(yōu)化實驗教學(xué)形式由于學(xué)生人數(shù)多，實驗設(shè)備數(shù)量有限，很多實驗只能看指導(dǎo)教師演示操作，學(xué)生沒有動手實踐的機(jī)會，所以很多學(xué)生認(rèn)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(xué)研究和工程實踐的能力．經(jīng)優(yōu)化后把以前的演示實驗改為以學(xué)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(xué)生輪流操作，教師指導(dǎo)．這樣每個學(xué)生都能參與實驗，并在實驗教學(xué)中引入企業(yè)生產(chǎn)中的“競爭與合作機(jī)制”，完成質(zhì)量高的小組最終實驗成績要高，這樣學(xué)生參與實驗的積極主動性立刻得到提高，從而切實達(dá)到實驗?zāi)康模?/p>

2.3增設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗綜合性和設(shè)計性實驗不僅可以把學(xué)生做過的實驗及學(xué)過的理論知識貫穿起來，對所學(xué)知識有效的鞏固，還可以有效地激發(fā)學(xué)生的參與興趣，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力．如在進(jìn)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(xué)生往往覺得很枯燥，不愿積極參與，必須對實驗內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整．將材料加工企業(yè)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(xué)生先進(jìn)行性能檢測，再觀察金相組織，最后用所學(xué)理論加以解釋．為了完成這些工作，必需查閱大量的文獻(xiàn)資料或與教師進(jìn)行充分討論，這樣學(xué)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(tài)有了更深刻的認(rèn)識．金屬材料和熱處理課程的教學(xué)中，教師應(yīng)靈活運用教學(xué)方法，把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性和主動性調(diào)動起來，多給學(xué)生獨立實踐的機(jī)會，讓學(xué)生自己思考問題和解決問題，最終共同提高教學(xué)質(zhì)量．

作者：朱茂蘭 胡志彪 童長青 單位：龍巖學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院