熱處理設(shè)備課程教學(xué)改革探索

史曉斌，李永濤

(安徽工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

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熱處理設(shè)備課程教學(xué)改革探索

史曉斌，李永濤

(安徽工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

熱處理設(shè)備是集理論與應(yīng)用于一體的綜合性課程。在教學(xué)中，應(yīng)合理安排課程內(nèi)容，并采用多樣化的教學(xué)方法，建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

熱處理設(shè)備；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)模式

熱處理設(shè)備是金屬材料工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，課程中所講授的知識也是金屬材料工程專業(yè)學(xué)生實(shí)際工作中經(jīng)常應(yīng)用的內(nèi)容。[1]學(xué)生對課程內(nèi)容掌握的熟練程度直接影響其將來走向崗位后的工作能力。本課程的內(nèi)容較多，主要對傳熱學(xué)基本原理及各類熱處理設(shè)備的基本構(gòu)造、工作原理和應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行闡述。筆者就熱處理設(shè)備課程中的教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)模式等問題進(jìn)行粗淺探討。

一、熱處理設(shè)備課程的教學(xué)內(nèi)容安排

第一，基礎(chǔ)理論部分不可忽視。熱處理設(shè)備課程包括兩大部分：基礎(chǔ)理論部分和熱處理設(shè)備的工作原理及應(yīng)用部分?；A(chǔ)理論部分主要包括傳熱學(xué)和氣體力學(xué)兩部分。這些基礎(chǔ)理論不僅對于鑄造專業(yè)，而且對于熱處理專業(yè)和熱加工類專業(yè)，都是十分重要且不可缺少的。[2]但很少有熱處理專業(yè)設(shè)置這兩個學(xué)科的相關(guān)課程，因此對于傳熱學(xué)和氣體力學(xué)的內(nèi)容布置就尤為重要?？紤]到理論部分對于課程的重要性，其所占課時(shí)不應(yīng)過少，但由于課程的目的主要是培養(yǎng)學(xué)生對熱處理設(shè)備的構(gòu)造及應(yīng)用的理解，理論所占比例也不應(yīng)過多。傳熱學(xué)和氣體力學(xué)所占課時(shí)應(yīng)該為總課時(shí)的20%左右。其中，公式的推導(dǎo)是較為枯燥的部分，應(yīng)在不影響學(xué)生理解的情況下，適當(dāng)減少課時(shí)；公式在熱處理設(shè)備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是較為重要的部分，應(yīng)分配較多課時(shí)。

第二，熱處理設(shè)備的工作原理及應(yīng)用部分要分清主次。熱處理設(shè)備的工作原理及應(yīng)用部分內(nèi)容較多，若教學(xué)中的條理不清，很容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的困惑。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)首先著重介紹設(shè)備的分類，使學(xué)生對設(shè)備有初步的了解，并初步認(rèn)識其工作原理。熱處理設(shè)備有多種分類方法，例如,按熱能來源可分為電阻爐和燃料爐，按作業(yè)規(guī)程可分為周期作業(yè)爐和連續(xù)作業(yè)爐；各分類之間存在交集，即周期作業(yè)爐可以是電阻爐，也可以是燃料爐。在各類型設(shè)備的具體講述中應(yīng)該突出重點(diǎn)。由于各類型設(shè)備具有某些共性，因此應(yīng)著重講授具有代表性的設(shè)備。例如，電阻爐的設(shè)計(jì)中存在的共性內(nèi)容：爐膛尺寸的確定、功率的計(jì)算等，在燃料爐中也會涉及到；電阻爐尺寸的確定、電熱元件的計(jì)算等，同浴爐、感應(yīng)熱處理爐等有相似之處。因此，第五章熱處理電阻爐的設(shè)計(jì)應(yīng)作為重點(diǎn)闡述內(nèi)容，并對共性內(nèi)容著重闡述，使學(xué)生更容易在短時(shí)間內(nèi)理解整門課程的主要內(nèi)容。

第三，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)及時(shí)更新。在熱處理設(shè)備課程中，除課本中的基本內(nèi)容外，還應(yīng)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生接觸到最前沿的課程相關(guān)知識。熱處理設(shè)備課程教材中大多是工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用到的熱處理設(shè)備，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多新設(shè)備、新技術(shù)逐漸更新并投入到應(yīng)用中。因此，在課堂中應(yīng)適當(dāng)引入與課程相關(guān)的前沿技術(shù)，既做到教學(xué)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn)，又可吸引學(xué)生的注意力。例如，在熱處理燃料爐的內(nèi)容中，引入近年來發(fā)展的新型智能熱處理爐，在原有燃料爐的基礎(chǔ)上采用單片機(jī)作為系統(tǒng)主控器件，并增加熱處理爐中的燃?xì)鈬娮斓臄?shù)量和測溫點(diǎn)的數(shù)量，可減少操作人員的工作量并提高爐子的控溫精度。[3]

二、熱處理設(shè)備課程的教學(xué)模式調(diào)整

第一，建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。教師是教學(xué)的主導(dǎo)，學(xué)生才是課堂教學(xué)的主體。因此，必須使學(xué)生成為課堂的中心，在教學(xué)中加入學(xué)生能夠參與進(jìn)來的元素。例如，為學(xué)生布置自學(xué)的課題，讓學(xué)生站在講臺上成為課堂主動參與者。在熱處理設(shè)備課程中可以將某個小問題留給學(xué)生自行思考并在課堂中講述，如電熱元件的種類和選擇依據(jù)這類較簡單且重要的內(nèi)容，可以布置成類似的作業(yè)。

但考慮到課時(shí)的局限性，很難讓所有學(xué)生在課堂上講述，可通過分組討論的模式進(jìn)行。若考慮課程的完整性，還可嘗試讓學(xué)生將所準(zhǔn)備內(nèi)容在課下講述并錄制成視頻，交給教師進(jìn)行評價(jià)。這種方法既可以使學(xué)生參與到課堂中來，又可以鍛煉學(xué)生的總結(jié)與表達(dá)能力，起到全面培養(yǎng)學(xué)生能力的作用。

第二，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。教師的職責(zé)不僅是“傳道、授業(yè)、解惑”，還要求“激趣、啟思、導(dǎo)疑”。大學(xué)教師不僅要傳授專業(yè)知識，還要引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展，尤其是提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，在課堂教學(xué)過程中應(yīng)以引導(dǎo)的方式為學(xué)生灌輸知識?？梢韵忍岢鰡栴}，引起學(xué)生的思考，再逐步揭示問題的本質(zhì)。在此過程中，學(xué)生可能會給出多種不同的答案，教師對于正確的答案應(yīng)給予鼓勵；對于錯誤的答案不要立即給予否定，而是思考其是否存在獨(dú)特之處，再予以評價(jià)。除此之外，還可以給學(xué)生提出開放性的問題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。例如，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個小型真空熱處理爐，具體爐型不限。學(xué)生給出的答案會有很多種，在多種設(shè)計(jì)中會有各自的獨(dú)特之處，即為創(chuàng)新點(diǎn)。

第三，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。實(shí)踐能力就是實(shí)際動手能力或者說理論應(yīng)用于實(shí)際生活中的能力，實(shí)踐能力關(guān)系到如何將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。學(xué)生實(shí)踐能力的提高應(yīng)源于實(shí)踐本身，也就是說首先要讓學(xué)生參與到實(shí)踐中來。熱處理設(shè)備本身是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，如果安排得當(dāng)很有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力。材料類專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中，熱處理設(shè)備較多，最常見的是箱式電阻爐(馬弗爐)。因此，可安排學(xué)生對箱式電阻爐進(jìn)行簡單的修理或拆卸、安裝等工作，使其對熱處理爐有直觀的認(rèn)識，并提高其實(shí)踐能力。

三、結(jié)語

熱處理設(shè)備是集理論與應(yīng)用于一體的綜合性課程。通過教師在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式等方面的調(diào)整與改進(jìn)，讓學(xué)生對熱處理設(shè)備有全面的了解，使學(xué)生接觸到更加先進(jìn)的課程相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與自主創(chuàng)新的意識，并提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

[1]于永波，韓靜國，孫佳佳，韓俊霞．熱處理設(shè)備課程教學(xué)模式改革初探[J]．機(jī)械職業(yè)教育，2014(2): 34-35．

[2]王凱嵐，榮華．熱處理設(shè)備課的教學(xué)組織與教學(xué)改革[J]．河北機(jī)電學(xué)院學(xué)報(bào)，1995(2): 76-79．

[3]楊穎．新型智能熱處理爐[J]．科技視界，2013(1): 48-49．

(責(zé)任編輯 文雙全)

Exploration on Teaching Reform of Heat Treatment Equipment Course

SHI Xiao-bin, LI Yong-tao

(School of Material Science and Engineering, Anhui University of Technology, Ma’anshan 243002, Anhui, China)

Heat Treatment Equipment Course is a comprehensive course which combines theory and application. In the course of teaching, we should arrange the content of the course reasonably, and adopt various teaching methods, establish the student-centered teaching mode, stimulate the students’ innovative consciousness and improve their practical ability.

Heat Treatment Equipment; teaching content; teaching mode

2016-03-30

安徽工業(yè)大學(xué)校級教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(2015jy04)

史曉斌(1986-)，男，遼寧鞍山人，安徽工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師，博士。

G642.0

A

1671-9247(2016)04-0075-02