如何在金屬材料與熱處理課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

朱夢穎

摘 要：21世紀(jì)是科技時代，而科技創(chuàng)新是一個國家綜合國力的最好體現(xiàn)，只有不斷對科技進行創(chuàng)新，才可以有效的提高國家競爭力，而教育是對科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，為國家培養(yǎng)后備人才，肩負著培養(yǎng)高科技、高素質(zhì)人才的重任。在眾多的技術(shù)課程中，熱處理與金屬材料課是其中的一部分，但是在其教學(xué)過程中，還存在著一定的教學(xué)缺陷，文中對熱處理和金屬材料的教學(xué)中，存在的問題以及相應(yīng)的解決辦法進行了簡單論述。

關(guān)鍵詞：金屬材料；熱處理；課程教學(xué)；創(chuàng)新能力

中圖分類號： G712 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）13-106-2

0 引言

金屬材料和熱處理課程是機械類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其講述的內(nèi)容包括金屬材料成分、構(gòu)成、熱處理的相關(guān)工藝，其教學(xué)的目標(biāo)要求學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時，需要充分掌握材料性能的特點，在實踐設(shè)計機械零件的活動中，懂得如何選擇正確的合適的材料，并采取適合的熱處理加工工藝以及加工方法。

1 金屬材料和熱處理課程的概述

1.1 特點以及結(jié)構(gòu)

金屬材料與熱處理課程特點，包括概念定義的術(shù)語多、內(nèi)容較為抽象、學(xué)生不易掌握知識點。其課程的內(nèi)容主要包括材料的性能、鋼的熱處理、金屬學(xué)的基本原理、常用的金屬材料、合理選材機械零件、熱處理工藝等。

1.2 金屬學(xué)的原理

金屬學(xué)的教學(xué)重點分為金屬的結(jié)晶結(jié)構(gòu)、結(jié)晶以及鐵碳相圖。在這些教學(xué)重點中，鐵碳相圖對于學(xué)生而言是重點和難點，其講述的是有關(guān)研究鐵碳合金和制定鋼的熱處理的工藝?yán)碚摶A(chǔ)。這些內(nèi)容具有一定的抽象性和難度，對于學(xué)生而言不易接受，所以需要教師發(fā)揮其作用，在教學(xué)中要有邏輯性、有條理的講授相圖的組成，包括相圖的特性點、相區(qū)的含義、特性線、相圖中的各基本相名稱以及性能特點，要求學(xué)生熟練運用鐵碳相圖。

1.3 熱處理的概念

熱處理工藝部分分為整體熱處理以及表面熱處理，熱處理教學(xué)中的重點內(nèi)容是鋼的熱處理，鋼的熱處理教學(xué)內(nèi)容中包括熱處理概念、熱處理工藝方法、C曲線等。熱處理通過改變材料內(nèi)部的組織和結(jié)構(gòu)，一般不改變鋼材的形狀，達到改變材料性能的目的。在鋼的熱處理教學(xué)中C曲線是教學(xué)難點，其研究的是在不同溫度下過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變過程，以及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的類型，學(xué)生應(yīng)該學(xué)會C曲線的應(yīng)用，在實際操作中，制定合理的熱處理工藝，確定鋼的臨界冷卻速度，并估計淬透性、淬火介質(zhì)、淬火方式等，達到熱處理的學(xué)習(xí)目的。

2 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的辦法

2.1 完善教學(xué)課程

金屬材料和熱處理課程是在物理、化學(xué)、材料科學(xué)等科目的基礎(chǔ)上形成的科目，其重點研究的是固態(tài)相變規(guī)律等，在學(xué)生的專業(yè)課中起到了承前啟后的重要作用，金屬材料和熱處理課程中分為先行課、平行課、后繼課。其中先行課的教學(xué)目的是使學(xué)生充分認(rèn)識金屬的本質(zhì)以及合金的本質(zhì)等，在平行課的基礎(chǔ)上，進一步研究金屬的成分和組織以及性能的關(guān)系。教師需要處理好先行課與平行課以及后繼課的關(guān)系，將這三種課程進行合理的分工、充分的銜接、相互配合，同時處理好理論知識與實踐的關(guān)系、學(xué)生掌握的知識以及學(xué)生的能力、技術(shù)與工藝、教學(xué)體系與教學(xué)方法等的關(guān)系，對知識進行整合，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在整合教學(xué)體系時需要注意以下幾點：首先是處理三種課程時，要避免發(fā)生教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的情況，不能遺忘重要的知識點，以優(yōu)化課程內(nèi)部和優(yōu)化整體目標(biāo)為原則，培養(yǎng)學(xué)生的時間能力以及創(chuàng)新能力。其次，根據(jù)課程的特點，學(xué)生的掌握能力差，課程內(nèi)容繁瑣，教師需要在有限的時間內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)，同時要使學(xué)生充分的掌握知識。最后，將Fe-Fe3C相圖、共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線圖作為教學(xué)重點，重視退火和正火、淬火以及回火這四把火的教學(xué)，在具體教學(xué)中，要突出熱處理工藝的影響，提高學(xué)生的創(chuàng)新力。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新觀念

熱處理技術(shù)是基礎(chǔ)的機械技術(shù)，對于發(fā)揮金屬性能有著重要的作用，可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)約原材料降低生產(chǎn)成本，減少資源能耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，我國熱處理技術(shù)發(fā)展的歷史悠久，早在戰(zhàn)國時期我國就出了鋼的淬火技術(shù)，熱處理技術(shù)隨科技的進步有著翻天覆地的變化，并形成了熱處理體系，并且產(chǎn)生了許多的熱處理工藝，包括等溫淬火、臨界區(qū)退火、真空熱處理等，熱處理技術(shù)在不斷地完善發(fā)展著，所以學(xué)校要想培養(yǎng)適合發(fā)展需要的人才，就需要加大對學(xué)生的創(chuàng)新力的培養(yǎng)，其首要工作就是幫助學(xué)生樹立創(chuàng)新意識，教師在授課中便可以通過向?qū)W生展示有關(guān)熱處理技術(shù)的圖片或者成果等，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)熱處理技術(shù)感興趣，主動進行探索研究，才能不斷提高學(xué)生的技術(shù)水平。

2.3 采取先進的教學(xué)方法

在對熱處理技術(shù)進行教學(xué)時，由于該學(xué)科概念較多、術(shù)語難理解、符號多、理論知識抽象等，在教學(xué)中嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)，若不能探索出一套適合學(xué)生的教學(xué)方式，很難達到教學(xué)的目標(biāo)，而改變教學(xué)方式對教師而言具有很大的挑戰(zhàn)。在教學(xué)工作中，教師需要改變以往的授課方式，注重啟發(fā)式教學(xué)、談?wù)撌浇虒W(xué)、目標(biāo)教學(xué)法等，注重學(xué)生的參與程度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

例如，教師在利用目標(biāo)教學(xué)法進行教學(xué)工作時，要將教學(xué)目標(biāo)進行細化，設(shè)計基礎(chǔ)性的、綜合性、研究性的教學(xué)目標(biāo)，循序漸進的完成教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)的整體效果，就基礎(chǔ)性教學(xué)目標(biāo)而言，在基礎(chǔ)性的教學(xué)中可以將碳鋼基本熱處理的工藝、鋁合金的固溶時效、低碳鋼中的滲碳、Gleeble熱-力模擬等囊括進來，可以將學(xué)生分為小組的形式，進行討論研究，不僅可以提高學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)生主動進行研究，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.4 利用現(xiàn)代教學(xué)工具

科技的不斷創(chuàng)新，是在利用先進的技術(shù)手段的基礎(chǔ)上完成的，是一種螺旋上升的趨勢，近年來伴隨著科技發(fā)展而出現(xiàn)了各種社交軟件以及云存儲軟件、多媒體教學(xué)設(shè)備等，教師在進行教學(xué)時可以充分的利用現(xiàn)代的科技手段，教師可以利用社交通訊軟件，組建本班學(xué)生成立一個學(xué)習(xí)小組，實現(xiàn)教師與學(xué)生之間零障礙的溝通進行知識共享。在進行授課時，教師可以將枯燥的理論知識，利用現(xiàn)代的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，下載有關(guān)熱處理課程中有關(guān)的視頻和動畫，通過聲音與畫面的配合將知識變得動感，吸引學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生的主動創(chuàng)新能力，在實踐教學(xué)活動中，充分利用教學(xué)設(shè)備，提高學(xué)生的操作能力，使學(xué)生找到實踐操作的興趣，只有將學(xué)生放在教學(xué)的主體地位上，由學(xué)生主動進行學(xué)習(xí)和鉆研，才是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳方法。

3 結(jié)語

文中對金屬材料和熱處理課程的概念分別進行了論述，并且對如何在金屬材料、熱處理課程中提高學(xué)生的創(chuàng)新能力的具體辦法做了詳細的論述，熱處理課程對于學(xué)生學(xué)習(xí)而言，存在著很大的挑戰(zhàn)，對于教師的教學(xué)工作而言也具有一定的難度，需要教師與學(xué)生一同努力，不斷地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參 考 文 獻

[1] 文斌.在中職金屬材料與熱處理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實踐能力之我見[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（03）.

[2] 吳志方.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（04）.

[3] 吳欣，陳剛，崔國榮.在課程教學(xué)中開展創(chuàng)新教育的探索與實踐——以金屬材料及熱處理課程為例[J].高教論壇，

2012（10）.

[4] 杜瑞芬.淺談在金屬材料與熱處理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的記憶能力[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2001（06）.

[5] 王豫，蔡幼慶.金屬學(xué)與熱處理課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革實踐[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2001（04）.

[6] 程宏輝，吳瑛，黃新，張敬堯，嚴(yán)凱.項目教學(xué)法在“金屬材料熱處理”課程中的應(yīng)用[J].科教文匯（上旬刊），2015（02）.

[7] 秦志景.淺談在金屬材料與熱處理的教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的記憶能力[J].機械職業(yè)教育，2000（02）.