鑄造合金及其熔煉課程教學(xué)模式的改革

夏鵬成　謝鯤　曹梅青　岳麗杰

【摘 要】根據(jù)《鑄造合金及其熔煉》課程的特點(diǎn)，分析該課程在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題并提出解決問(wèn)題的措施。針對(duì)本課程的教學(xué)，僅僅采用傳統(tǒng)教學(xué)模式不能完全滿足教學(xué)要求，只有多種教學(xué)方法相互結(jié)合，才能激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題分析和解決能力，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】課程教學(xué)；改革；多媒體

中圖分類號(hào)： G642；TG24-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）11-0147-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.063

【Abstract】The existing problems in the course of teaching are analyzed and the measures to solve the problems are advised according to the characteristics of the course of Casting Alloy and Melting. The traditional teaching mode alone can not fully meet the requirements of teaching. The learning interest of students is stimulated by combining with a variety of teaching methods. The learning initiative is fully mobilized. The ability of analyzing and solving practical problems is cultivated and teaching quality is improved.

【Key words】Course teaching； Reformation； Multimedia

0 前言

《鑄造合金及其熔煉》是材料科學(xué)與工程學(xué)院為金屬材料工程專業(yè)大四學(xué)生開(kāi)設(shè)一門專業(yè)選修課。該課程主要講授鑄鐵、鑄鋼及有色金屬熔煉原理、結(jié)晶及組織形成基本知識(shí)。課程目的是使學(xué)生初步掌握金屬熔煉基本原理、鑄錠結(jié)晶機(jī)理、金屬熔鑄工藝及技術(shù)，熟悉熔煉鑄造中的注意事項(xiàng)，培養(yǎng)今后從事合金熔煉與鑄造工作的初步能力，為今后從事金屬材料生產(chǎn)或科研工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

《鑄造合金及其熔煉》課程在剛開(kāi)始授課時(shí)沒(méi)有使用多媒體教學(xué)，主要以老師在課堂上講授為主。通過(guò)近幾年課堂教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中存在很多問(wèn)題，教學(xué)質(zhì)量不是特別理想，學(xué)生成績(jī)與預(yù)期相差較大。通過(guò)在課下或課程結(jié)束后與學(xué)生交流，發(fā)現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程中存在以下主要問(wèn)題：

1.1 使用教材內(nèi)容偏多，上課學(xué)時(shí)較少

本課程選用教材是由機(jī)械工業(yè)出版社出版的《鑄造合金及其熔煉》，該教材是普通高等教育機(jī)電類規(guī)劃教材，全書共三篇十七章，教材內(nèi)容較多，而授課學(xué)時(shí)只有32學(xué)時(shí)。由于學(xué)時(shí)較少，教師上課時(shí)講得太粗，尤其是一些知識(shí)難點(diǎn)，很多學(xué)生聽(tīng)課感覺(jué)比較困難，也不容易理解，大大降低了他們學(xué)習(xí)的積極性，從而影響了學(xué)生后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)并造成惡性循環(huán)。

1.2 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在一些不足

采用傳統(tǒng)板書授課，對(duì)于該課程部分教學(xué)內(nèi)容，是比較適合的。如在講解鑄鐵、碳鋼及有色金屬熔煉特點(diǎn)、原理及其配料方法時(shí)，通過(guò)板書授課，能夠取得較好的效果。有些教學(xué)內(nèi)容只在課堂上講解，學(xué)生不容易接受。如在講解鐵碳相圖及不同成分合金結(jié)晶時(shí)，需要老師在黑板上畫出鐵碳相圖。有時(shí)為了使學(xué)生更好地了解合金結(jié)晶過(guò)程及組織結(jié)構(gòu)， 需要讓學(xué)生觀看課本中沒(méi)有的合金組織及組織圖片，這些組織圖片讓教師在黑板上畫出來(lái)，既費(fèi)時(shí)，圖片質(zhì)量較差，嚴(yán)重影響授課計(jì)劃及學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性。需要借助于多媒體教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生印象。在講解合金熔煉設(shè)備的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)時(shí)， 教師可以結(jié)合教材的圖片給學(xué)生講解。學(xué)生在學(xué)習(xí)合金熔煉工藝及熔煉金屬操作過(guò)程及注意事項(xiàng)時(shí)，只靠教師在課堂上講解是比較困難的，且學(xué)生不容易接受，記憶也不深刻，教師收集到學(xué)多合金熔煉工藝的視頻，也不能展現(xiàn)給學(xué)生。

通過(guò)上述分析表明，對(duì)于該課程教學(xué)，采用單純的“一塊黑板、一支粉筆”的教學(xué)模式已不能完全達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，必須和其他教學(xué)方式相結(jié)合，學(xué)生才能更好地理解教學(xué)的內(nèi)容，有更深刻的印象。

2 教學(xué)改革方法

針對(duì)該課程在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，授課教師采取了一下改進(jìn)措施。

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)

本課程使用教材共三篇十七章，各篇之間分屬不同合金（鑄鐵、碳鋼和有色金屬）及其熔煉工藝，內(nèi)容多且知識(shí)點(diǎn)分布廣，加之授課學(xué)時(shí)少，授課相對(duì)比較困難。為了提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)優(yōu)化。特別針對(duì)第一、二篇有關(guān)鑄鐵和碳鋼結(jié)晶過(guò)程及熱處理工藝、合金鋼方面內(nèi)容，由于學(xué)生前期課程《材料科學(xué)概論》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《金屬固態(tài)相變?cè)怼?、《金屬材料學(xué)》都學(xué)習(xí)過(guò)。因此，對(duì)于上述的教學(xué)內(nèi)容上課時(shí)適當(dāng)減少，但是要強(qiáng)調(diào)和突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。關(guān)于合金熔煉配料的教學(xué)內(nèi)容，由于很多內(nèi)容重復(fù)，可以把三種合金配料合在一起講授。

2.2 借助多媒體教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量

借助多媒體教學(xué)，可以使學(xué)生對(duì)許多抽象的概念比較容易理解，對(duì)一些看似簡(jiǎn)單，理解圖難的內(nèi)容也容易記憶。該課程在講解鋁合金相圖及不同成分鋁合金結(jié)晶組織時(shí)，簡(jiǎn)單鋁合金二元相圖如A1-Si、Al-Cu等教材上都有，學(xué)生結(jié)合教師講解容易理解。對(duì)于復(fù)雜的Al-Zn相圖，學(xué)生學(xué)習(xí)比較困難，為了使學(xué)生更好地理解相圖， 教師需要在黑板上畫出相圖，再講解不同線及點(diǎn)表征的意義、各元素反應(yīng)過(guò)程及結(jié)晶組織。在黑板上畫相圖雖然費(fèi)時(shí)，但是學(xué)生還是能夠看懂。如果畫出不同成分合金的結(jié)晶組織，比較困難，學(xué)生學(xué)起來(lái)比較費(fèi)力，教學(xué)效果也不理想。如果借助多媒體技術(shù)，把不同成分合金結(jié)晶過(guò)程及組織通過(guò)多媒體直觀的展現(xiàn)出來(lái)，不僅節(jié)省課時(shí)，而且學(xué)生更容易理解，印象也深刻，并能激發(fā)他們較高的學(xué)習(xí)興趣。后節(jié)學(xué)習(xí)的銅合金相圖更加復(fù)雜，只有借助多媒體技術(shù)才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。在講解合金熔煉設(shè)備、工藝及熔煉需要注意事項(xiàng)時(shí)，由于學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)看到相應(yīng)熔煉設(shè)備及熔煉工藝，依靠老師在課堂上講解，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，學(xué)生還不好理解，學(xué)生不愿意聽(tīng)，教學(xué)效果比較差。借助多媒體技術(shù)，讓學(xué)生觀看工廠在生產(chǎn)時(shí)熔煉設(shè)備、合金熔煉工藝及在合金在熔煉時(shí)應(yīng)該注意事項(xiàng)等方面的視頻，就能一目了然地看到實(shí)際工廠中不同合金熔煉設(shè)備和熔煉工藝有何特點(diǎn)、有何區(qū)別。這樣能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深他們的印象，對(duì)以后相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)有較好的促進(jìn)作用。文獻(xiàn)[1，2]在課程教學(xué)過(guò)程中，采用部分視頻和動(dòng)畫教學(xué)，取得較好教學(xué)效果。

2.3 采用討論式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力

采用討論式教學(xué)，提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)對(duì)某一工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行討論，并進(jìn)一步分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，加深學(xué)生對(duì)基本概念和理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。該課程的一些章節(jié)也適合討論式教學(xué)。如在課程最后復(fù)習(xí)時(shí)，教師給出某種合金的成分，要求學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)合金的熔煉設(shè)備、工藝及合金在澆注后組織。把學(xué)生分成幾個(gè)小組，讓他們?cè)谡n后查資料并討論，選用哪種熔煉設(shè)備及工藝熔煉合金，如何配料及熔煉步驟。不同的小組，可能會(huì)有不同的答案。在課堂上，每個(gè)組派一位代表發(fā)言，教師和其他小組同學(xué)根據(jù)學(xué)生給出的答案，適當(dāng)加以補(bǔ)充或者提出問(wèn)題，判斷選用該方案是否合適。通過(guò)學(xué)生和教師共同討論，選擇該合金最佳的熔煉設(shè)備及工藝、配料方法、合金的結(jié)晶組織。通過(guò)討論式教學(xué)能夠進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和想象力，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，這對(duì)他們今后的學(xué)習(xí)和工作都有重要意義。

3 結(jié)論

本文根據(jù)鑄造合金及其熔煉課程教學(xué)特點(diǎn)，分析了該課程在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并提出解決措施。通過(guò)兩屆學(xué)生的實(shí)踐，取得了較好的效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)都普遍得到提高，通過(guò)考核，學(xué)生及格率達(dá)到100%，優(yōu)秀率在30%以上?？梢?jiàn)，對(duì)于該課程的教學(xué)，僅僅采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，已不能滿足教學(xué)的要求。只有多種教學(xué)方法相結(jié)合，學(xué)生對(duì)該課程才有更深刻的認(rèn)識(shí)和理解，才能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。為他們今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)和就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]肖金坤，靳惠明，張超.《鑄造合金及其熔煉》課程教學(xué)改革探討[J].廣州化工，2017，45（13）：195-197.

[2]王振玲，梁維中，王振廷，于玉城，徐佳文，劉興.基于“3+1”人才培養(yǎng)模式《鑄造合金及其熔煉》課程改革[J].鑄造設(shè)備與工藝，2013，（5）：48-49.