芻議《金屬學及熱處理》課程改革與實踐

王 磊

（天津工業(yè)職業(yè)學院，天津 300400）

《金屬學及熱處理》的專業(yè)類別屬于黑色冶金或材料成型專業(yè)方向，屬于一門專業(yè)技術(shù)基礎性課程，主要構(gòu)成部分包括金屬學、金屬材料、力學性能和熱處理。此課程教學實質(zhì)是讓學生掌握更多關(guān)于金屬的相關(guān)知識及材料性能特征，了解零件在設計、選材、用材方面的細節(jié)，具備合理使用熱處理、科學安置加工工藝線路等相關(guān)理論知識和技能?！督饘賹W及熱處理》最大的難度是內(nèi)容多、概念繁瑣、理論抽象等，且這類知識和生產(chǎn)實踐之間的聯(lián)系非常密切。學生在學習過程中，通常難以理解這些知識點，感覺很無趣。

1 《金屬學及熱處理》課程改革問題

首先，《金屬學及熱處理》專業(yè)性非常強，理論概念繁瑣抽象，好多都是微觀不可見的，所以學生理解起來難度非常大。雖然部分教學經(jīng)驗相對豐富的老師會結(jié)合案例展開教學，多用生產(chǎn)、生活案例，激勵學生學習積極性，但若無實踐教學，很多學生不太理解，更不會運用方法，從而降低教學效果。

其次，金屬學熱處理理論性強，教起來有很大難度。出現(xiàn)這種情況的因素有很多：①根據(jù)義務教育評價標準而言，一些高職院校的學生都會被人們想當然的認為其素質(zhì)和能力較差，因此有學校廣招生源時其整體素質(zhì)逐漸下降。②老師并未改變自己的學生觀，需借助一種新穎、創(chuàng)新的學生觀來對待每一位學生，即多元智能理論。各個學校的學生差異并非智力水平，而是智力種類?？偟膩碇v，一部分學生智力類型適合學習學科課程，如概念、理論、公式和定理；而另一部分學生智力種類則適合學習行動課程，如當場實踐、動手操作等這類技能性較強的知識點。③課程體系不夠創(chuàng)新、與學生實際情況不符、課程框架和學生認知框架不一致，教學方式和其他學校相同，教學效果和預期不符，學生學習熱情被磨滅，教師缺乏工作的成就感。

2 課程改革與實踐

2.1 利用信息化技術(shù)解決問題

在教學材料中必然會涉及到一些難題，增加學生的理解難度。難題的出現(xiàn)，其原因是學生知識體系存在問題，另外學生學習能力較差。這時老師就要精準的把控內(nèi)容難點，更好的操控教材，讓學生更好的掌握教材內(nèi)容。

在眾多教材問題中，有一些是重點問題，一些不是，因此要格外重視。“教是為了不教”，老師的責任并非“教”，而是讓學生知曉如何學習。在課堂上，老師可通過多媒體課件、視頻和圖片來幫助學生解決難題，如“C曲線”問題，讓學生知道“C”曲線來源是什么，有什么作用，如何使用。

2.2 引入新的課程

引入新課程的時間較短，只有幾分鐘而已，然在教學環(huán)節(jié)新課程是其核心要素，能夠從根本上激發(fā)學生興趣，產(chǎn)生學習欲望，調(diào)動學生活躍性和自主性，另外在新舊課程之間具有承上啟下的效果。引入新的課程需結(jié)合教學方案與內(nèi)容，關(guān)于基礎知識要選擇相對靈活的方法實施。每節(jié)課都要引入新課程，每個章節(jié)都每個章節(jié)的引入手段。

提出問題、解決問題是教學活動的主要特點，因此當教學開始時老師所提出的問題需具備啟發(fā)性，容易讓學生想象，其效果非常顯著。若將緒論講解放在第一節(jié)課上，就要先講解此課程的核心內(nèi)容，這時老師并未直接告訴學生，而是挑選學生熟知的工具加以提問。如刀具，其用途有哪些？材料成分主要有哪些？生產(chǎn)方式和方法是什么？結(jié)合學生討論出的用途，對刀具工作過程的受力狀況加以延伸，闡述刀具如何在快速、高溫的環(huán)境下使刃口依舊尖銳，這些因素均由材料性能決斷。材料的性能指標具體有哪些？這些問題會在材料性能章節(jié)中有所講解。刀具的材料組成有哪些？通常都是回答選鋼?！昂娩撚迷诘度猩稀?，哪種類型的鋼才是好鋼呢？材料選擇最為關(guān)鍵。對此引入金屬材料性能、種類和用途的意義。在刀具成型以后有在冷水中靜置，也有在冷油中靜置，方法不同獲取的性能也不同，軟件皆有，就是人們所指的熱處理。需要我們詳細了解熱處理知識，不然制作的刀具與標準要求不符。通過學生們的回答，能夠具體講出緒論內(nèi)容，并且用真實案例讓學生有效掌握學習目標和要求。

由于一些理論概念從表面來看極為相同，導致學生容易將這些知識弄混。在學習新章節(jié)理論概念時，引入舊的概念加以對比，找到區(qū)分此類概念的方法。比如在學習正火這一章節(jié)時，加入退火概念，退火是把鋼溫度調(diào)整到適合體溫，維持現(xiàn)有溫度，隨后慢慢冷卻進行熱處理；正火指的是把鋼溫度加熱到30°～50°，維持一段時間的溫度，隨著空氣流動慢慢冷卻從而進行熱處理。在區(qū)分加熱溫度與冷卻速度時可借助Fe--C相圖分析來完成，讓自己更加理解，這樣不僅溫習內(nèi)容，還能掌握正火內(nèi)容細則。在提到低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼時，要先了解碳素結(jié)構(gòu)鋼用途、成分和性能，進一步分析碳素結(jié)構(gòu)鋼，如果屈服強度比275MPa牌號高，那么就是低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，它的主要成分是合金元素，其力學性能要優(yōu)于碳素結(jié)構(gòu)鋼，在工程結(jié)構(gòu)中使用頻繁。引入新的課程可起到承上啟下效果，不僅讓學生溫習了舊知識，還學會了新知識[1-4]。

2.3 挖掘和培養(yǎng)學生的學習愛好

興趣是練出來的，對學習是一種很強的推動力，堅持才是最好的老師。在培養(yǎng)和保護學習興趣過程中，要盡可能的關(guān)注學生專業(yè)課程方面的學習。大多數(shù)學生并未不愛學習，而是沒有學習的興趣和動力，長此以往就會延伸到厭學，情況越來越嚴重。作為老師要不斷創(chuàng)新和研發(fā)新型教學模式，將多樣化教學運用到教學階段，開展興趣教學，進而激發(fā)學生學習熱情，真正喜歡和掌握這門學科。在日常生活中學生所感興趣的都是自己熟悉的事物，所以老師在教學過程中要抓住這一機會，列舉一些非常普遍的典型案例，引導學生更好的學習。

比如在緒論中講解金屬材料，向?qū)W生介紹幾種市面上經(jīng)?？吹降慕饘俨牧?，教室暖氣片、教室門窗框、車床床身和電線等。隨后又主要論述了幾個有代表性的鋼材料與鑄鐵，因為此物體在日常生活中非常常見，所以具有一定的感性認知度，在教學過程中讓學生更加熟悉和了解其內(nèi)容，吸引學生眼球，激發(fā)學生學習更深層次知識點。

針對金屬材料力學性能而言，其課程內(nèi)容極為重要和關(guān)鍵。在教學過程中，老師可用實際案例來提升學生們的學習熱情。在講解硬度理論時，用相同的小刀來削鉛筆、刻畫玻璃，小刀可以削鉛筆的原因是小刀要比鉛筆堅硬；小刀不能用來刻玻璃的原因是玻璃硬度要比小刀強，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)軟件是相對的，用哪種單位來權(quán)衡軟與硬，即硬度。相較于刀具而言，一般其硬度耐磨性高即可。根據(jù)實際案例，學生能夠更好的掌握和了解硬度知識，加強對抽象知識的記憶與認可，減輕學習壓力。

老師在向?qū)W生講解碳素鋼時，會選擇碳素鋼來舉例，主要原因是碳素鋼在實際生活中極為常見。例如菜刀就是低碳鋼，其塑性非常強，可以打磨的較為尖銳，然而強度較差，不能砍骨頭；斧頭是一種高碳鋼，其成分有著較高的碳量，強硬度非常高，能用來砍骨頭，然而塑性一般，打磨不夠尖銳，難以切菜。如此來看，可一同講解低碳鋼與高碳鋼性能，便于學生更好的掌握知識點。

《金屬學及熱處理》中的概念理論非常抽象，并且看不到也摸不著，可以利用靈活、清楚、多樣的方法開展啟發(fā)式教學，搜尋日常生活中隨處可見的案例，把相對抽象、難以理解的知識點在語言和例子中體現(xiàn)出來，由深到淺的講解給每位學生聽，讓他們可以更好的掌握和涉取，列舉的案例盡管非常簡單，但可以烘托課堂氛圍，激發(fā)學生學習積極性，更好的理解問題，提升教學效果。

2.4 抓住教學重點，做好整理總結(jié)工作

針對技能教育來講，需要每位學生的實踐操作技能非常強，對生產(chǎn)工藝過程和操作規(guī)范非常熟悉，還能靈活使用學到的基礎理論與基本技能，挖掘、研究和處理所遇到的問題。為了實現(xiàn)這個目標，老師要緊緊環(huán)繞應用技能來挑選、完善教學方案。

相較于課程總體框架而言，《金屬學及熱處理》主要構(gòu)成部分包括金屬學、金屬材料、力學性能和熱處理。根據(jù)學生畢業(yè)以后從事的工作特征來說，要始終貫徹側(cè)重應用原則，改良和調(diào)節(jié)原有的教學內(nèi)容，對金屬材料牌號、作用、材料進行重點理解，結(jié)合學生真實狀況來培養(yǎng)其對金屬材料選擇的技能。著重加強熱處理工藝運用和控制方法，從金屬學原理和金屬框架入手，因為金屬理論知識非常多，概念抽象，只讓學生有一個大體的認識即可。

《金屬學及熱處理》這門學科內(nèi)容涉及范圍較廣，概念理論知識非常多，學生很容易混為一談，增加理解難度。在教學過程中，老師要結(jié)合每個章節(jié)知識體系之間的邏輯關(guān)系，將零散的知識結(jié)構(gòu)整合到一起，組成相對健全的知識框架，讓學生更好的領(lǐng)會和駕馭，推進課堂教學改革。

老師在傳授碳素鋼與合金鋼知識點時，內(nèi)容主要包括鋼成分、功能、牌號、用途。這類鋼種內(nèi)容繁多，相似程度高，學生非常容易混為一談。在授課過程中，老師可依據(jù)種類把碳素鋼與合金鋼做成一個表格，用表格的方式來區(qū)分鋼的異同點，這種對比、整理和總結(jié)方式能夠讓學生的知識體系越發(fā)系統(tǒng)化，加深學生的理解和記憶。

任何一個章節(jié)講完以后，老師都要再次總結(jié)這堂課所講內(nèi)容，重點強調(diào)一些重要的知識體系，理清學生思路。哪部分知識點知道即可，哪部分知識點需要加深記憶，做到寬度廣、深度淺、精度準。

3 結(jié)論

綜上所述，在《金屬學與熱處理》教學中，老師的首要任務是了解和掌握此科目的特征，加大學生實際應用能力的培養(yǎng)力度，從而實現(xiàn)一體化教學目的。結(jié)合每位學生的特性，重點挖掘和培育學生學習愛好，展開多層次、多樣化、多途徑教學流程。向?qū)W生舉例平時生活中最常見的事物，把相對抽象的概念理論用靈活多變的言語和案例從深到淺講給學生聽，讓他們可以更好的認知和涉取。利用其它教學手段，整理歸納，從根本上提高教學效果。