基于金相競賽的金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與思考

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摘 要：為了提升金屬科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量，幫助學(xué)生更好的進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，必須要注重金相競賽的重要性，結(jié)合競賽內(nèi)容，對金屬材料試驗(yàn)教學(xué)的方式進(jìn)行改革，提升學(xué)生們學(xué)習(xí)金屬科學(xué)的積極性。本文從金屬材料試驗(yàn)教學(xué)體系以及金相技能教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，分析了當(dāng)前在進(jìn)行教學(xué)過程中存在的不足，提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施，旨在帶動學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：金相競賽;金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)改革

引言

教育體系應(yīng)當(dāng)不斷隨著時代的發(fā)展而變化，當(dāng)前，在教育的過程中更應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際需求，注重提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其自主的進(jìn)行鉆研。在這個基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式成為了主要的教學(xué)手段，提升了學(xué)生的動手能力。同時更可以在一個個實(shí)驗(yàn)中，直觀的學(xué)習(xí)到知識內(nèi)容，使知識點(diǎn)變得動態(tài)化，使學(xué)生愛上學(xué)習(xí)。因此在進(jìn)行金屬材料相關(guān)學(xué)習(xí)時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能競賽的開展，在比賽中激發(fā)學(xué)生的興趣，從而提升學(xué)生的動手水平，在競賽中形成良性競爭氛圍，使學(xué)生愛上金屬材料學(xué)習(xí)，改善以往金屬材料教學(xué)過程中存在的問題。

1金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及金相技能教學(xué)現(xiàn)狀

金屬材料相關(guān)學(xué)科一直以來都是大學(xué)教育過程中的重點(diǎn)內(nèi)容，但是教學(xué)質(zhì)量一直難以提升。相對于理論知識，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更能有助于金屬材料學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的提升，學(xué)生可以在參與實(shí)驗(yàn)課程中，對于各種金屬材料的性能有所了解。當(dāng)前，金屬材料相關(guān)學(xué)科主要包括了“機(jī)械工程材料”“金屬材料及熱處理”等內(nèi)容，包含的知識點(diǎn)多，從總體狀況來看，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目豐富，教學(xué)模式多樣。目前，我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)針對金相技能的訓(xùn)練分為兩個層次，希望通過競賽帶動學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升，從“材料科學(xué)基礎(chǔ)”以及“金相樣品的制備及顯微鏡的使用出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)，將書本上的知識直觀的展現(xiàn)在學(xué)生的面前，學(xué)生可以通過顯微鏡等器材對于金屬材料有一個初步的認(rèn)識，從而在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行加深學(xué)習(xí)。教師隨后進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)課程的開展，根據(jù)各個金屬材料的性能進(jìn)行各種處理，如熱處理等，讓學(xué)生觀察在金屬材料熱處理過程中，金屬分子的變化情況，對于其中的顯微組織進(jìn)行檢驗(yàn)和分析，從而在大量的實(shí)驗(yàn)中，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，改善以往金屬材料學(xué)習(xí)過程中“紙上談兵”的弊端。但是當(dāng)前，雖然認(rèn)識到進(jìn)行金屬實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于學(xué)生知識掌握具有更好的效果，但是在實(shí)際課堂上，還是存在很多的不足。學(xué)生對基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握水平已經(jīng)較為成熟，但是金相試樣等操作技巧難度較大，學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)的時候仍然存在很多的誤區(qū)。同時，各個學(xué)科的實(shí)驗(yàn)操作活動多，班級人數(shù)也較多，但是實(shí)驗(yàn)室和課時都是十分有限的，因此學(xué)生們很難針對某一課題進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，起不到加深學(xué)習(xí)的效果，對在進(jìn)行鑄鐵、不銹鋼等主題的金相檢驗(yàn)過程匯總，涉及的內(nèi)容較多，但是實(shí)驗(yàn)課程受現(xiàn)實(shí)情況的制約則較少，因此學(xué)生難以獲得提升，不能熟練的掌握實(shí)驗(yàn)的流程，對于一些金相技術(shù)與金屬學(xué)之間的知識點(diǎn)更是掌握的較少，不能發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)真正的作用，同時，金屬材料科學(xué)雖然是我國高校教育體系中的主要內(nèi)容，但是由于難度大，涉及的知識面廣，學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)十分復(fù)雜，因此導(dǎo)致了很多學(xué)生存在畏難心理，在招生的過程中，人數(shù)往往不盡人意，專業(yè)不能起到吸引學(xué)生的效果。在實(shí)驗(yàn)中，需要進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，過程十分繁瑣，導(dǎo)致了本專業(yè)學(xué)生也常常出現(xiàn)消極懈怠的心理，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此，必須要根據(jù)當(dāng)前金屬材料科學(xué)教學(xué)中存在的問題出發(fā)，解決當(dāng)前存在的不足，開展更加有效地實(shí)踐活動，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)驗(yàn)的過程中進(jìn)行引發(fā)，展開金相技能競賽，在競賽中吸引學(xué)生的求知欲，從而帶動學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。

2金相競賽的金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議

2.1注重以競賽帶動教學(xué)水平的提升

為了提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時保證所學(xué)知識更加的扎實(shí)，開展了全國大學(xué)生金相技能大賽”，旨在通過開展金相技能大賽，實(shí)現(xiàn)以賽促教，在競賽中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)好奇心，及時的找出學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的不足，帶動教育方式的改革。 自2014年開始，各大高校認(rèn)識到了實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)的優(yōu)勢，將金相競賽納入了金屬材料綜合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)，將它與實(shí)際教學(xué)相結(jié)合，設(shè)置了課內(nèi)金相競賽，使每個學(xué)生都有參加競賽的機(jī)會。同時，不斷的完善競賽教學(xué)的內(nèi)容。金屬材料試驗(yàn)包含的知識點(diǎn)較多，只進(jìn)行單一的幾個知識點(diǎn)內(nèi)容的競賽，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在這個基礎(chǔ)上，2017年各個高校將金相競賽的內(nèi)容進(jìn)行了拓展，將金屬材料綜合實(shí)驗(yàn)和機(jī)械工程材料綜合實(shí)驗(yàn)兩門課程納入了競賽的范圍。為了保證競賽的難度相適合，應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)計(jì)劃制定競賽，告知學(xué)生們競賽的范圍，學(xué)生可以自己進(jìn)行復(fù)習(xí)，對于材料的知識點(diǎn)更好的掌握。必須要保證競賽與課程相結(jié)合，使學(xué)生認(rèn)識到競賽的重要性。

2.2注重以競賽帶動教學(xué)方式的改革

以往金屬科學(xué)教學(xué)過程中存在問題，總是進(jìn)行書本知識點(diǎn)的講解，實(shí)驗(yàn)課程少，沒有注重提升學(xué)生的動手能力。當(dāng)前教育重心不斷的發(fā)生變化，為了提升學(xué)生的動手能力，使學(xué)生真正的掌握知識內(nèi)容，必須要注重以競賽的方式帶動教學(xué)模式的不斷更新。首先必須要結(jié)合課程內(nèi)容分析實(shí)驗(yàn)方法。以往在進(jìn)行制樣時，主要是在水流沖洗下用濕磨金相砂紙進(jìn)行手磨，容易受到環(huán)境的制約，具有局限性。當(dāng)前競賽改變了這一方式，在實(shí)驗(yàn)的過程中使用懸浮液。在對金屬進(jìn)行腐蝕時均采用滴管滴注腐蝕，從而完成實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生們可以在顯微鏡下進(jìn)行觀察。其次，必須要注重匯聚經(jīng)驗(yàn)。各個高校的授課風(fēng)格、教學(xué)內(nèi)容都有細(xì)微的差別，因此在進(jìn)行競賽的時候，常常會有不同的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的操作流程具有開放式，因此為了更好的對金屬材料學(xué)科進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)當(dāng)對于金相競賽中的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行整合與交流，吸取相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)方式的改革。最后，注重帶動實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，引進(jìn)新器材、新材料，幫助學(xué)生更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，拓寬學(xué)生的知識面。

2.3以競賽的方式促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)

金屬的種類多，各個金屬的材質(zhì)、性能等都存在很大的差別，在不同實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)也是不一樣的，因此專業(yè)難度大，實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候，常常存在很大的難度，在實(shí)驗(yàn)的過程中也是經(jīng)常出現(xiàn)失誤，長期下去，消磨了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，必須要注重以競賽的方式帶動學(xué)生學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)技能競賽通常是針對學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)中學(xué)生應(yīng)該掌握的基本實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行，針對某一內(nèi)容要求學(xué)生進(jìn)行操作，以競技為目的開展實(shí)驗(yàn)，因此競賽本身是緊張而有趣的。學(xué)生普遍都有求勝心理，在競賽的時候會更加的全神貫注。在進(jìn)行金相競賽的時候可以設(shè)置提問環(huán)節(jié)，如這個圖像是什么意思等，從而提升學(xué)生的注意力和緊張性，也使學(xué)生自己認(rèn)識到在實(shí)驗(yàn)操作中自己還存在哪些不足，不斷的進(jìn)行自身水平的強(qiáng)化。

結(jié)語

綜上所述，金屬材料科學(xué)教學(xué)的難度系數(shù)十分的高，其中實(shí)驗(yàn)過程繁瑣復(fù)雜，涉及的知識面廣，在進(jìn)行教學(xué)的時候，除了理論知識教學(xué)之外，更應(yīng)當(dāng)提升的是學(xué)生的實(shí)際動手能力。因此，必須要注重結(jié)合競賽教學(xué)，在競賽的過程中，發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)金屬材料學(xué)習(xí)的樂趣，注重以競賽的形式帶動教育方式的改革，實(shí)現(xiàn)以賽促教、以賽促改等內(nèi)容，更好的進(jìn)行金屬材料科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)，為推動我國教育體系的健康發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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