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《金属固态相变原理》教学改革初探

作者：曹梅青 崔洪芝 孙宏飞 宋强 来源：《科技视界》2012年第28期

【摘 要】本文在对《金属固态相变原理》课程进行了简单介绍的基础上，讨论了该课程教学内容、教学方法和教学手段几个方面的改革措施，指出应该从建立合理的内容体系、理论联系实际、加强实践教学；改进教学方法、采用多种教学手段等方面来进行课程改革，以提升学生的学习兴趣，取得满意的教学效果。

【关键词】金属固态相变原理；教学内容；教学方法；教学手段 1 课程简介

《金属固态相变原理》是金属材料专业一门重要的专业基础课，本课程和金属材料专业的其它课程联系较为紧密。该课程是一门多学科的试验科学，教学内容多，涉及的面非常广，概念和原理多，许多内容涉及到看不见和摸不着的微观组织，本课程还涉及到一些工艺方面的知识，对于正确制定热处理工艺起到了指导作用，因此大部分学生不能轻松的理解和掌握这门专业课，课题组教师多年来一直在寻找一条切实可行的教学方法及教学手段。

鉴于该课程的以上特点，经过多年教学实践的验证，选用西北工业大学胡光立教授主编的《钢的热处理（原理与工艺）》作为主要参考教材，该教材内容全面，既有A转变、P转变、M转变等理论性的知识，也有与实际相结合的热处理工艺制定。在授课过程中还补充了很多教科书以外的相关知识以扩大学生的知识面。 2 教学内容改革

目前，《金属固态相变原理》课程的学时数在75学时左右，如何在这么短的时间内使学生掌握金属固态相变的原理及热处理工艺的制定，是十分关键的问题，笔者认为应做好以下几方面：

2.1 建立合理的教学内容体系

《金属固态相变原理》整体教学内容可分为金属材料的相变、几种常用的热处理方法及特种热处理等。本课程的目标是使学生通过学习，了解和掌握金属相变的过程和热处理方法，及各种新型金属材料以及最新发展方向，从而全面、系统地掌握各种金属材料的特性及其应用，并为继续深造打下坚实的基础。

为了建立完整的内容体系，授课过程中改变了教科书上的目录顺序。热处理就是通过加热、保温、冷却来改变金属内部组织，从而达到改变金属性能的目的。因此授课过程中在介绍完金属固态相变概论，金属加热过程中发生的奥氏体转变后再介绍原课本第六章即过冷奥氏体

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冷却转变图的内容，这样就使得内容能够连贯。学习过冷奥氏体在冷却时的转变图（IT、CT图）为随后各类转变内容的介绍奠定了基础，这样学生学起来更系统。在各类转变后进行具体的热处理工艺的研究。这样学生便能运用前面的内容来进行热处理过程中发生的组织转变从而来判断热处理后材料的性能。 2.2 理论联系实际

在授课过程中为了扩大学生的知识面，除讲授课本内容外，还应适当的给学生补充一些其他的知识，尤其是和生产实践密切相关的知识。把生产上遇到的一些工程问题引入到教学内容中，通过举例等方式让学生自己来分析这些问题以及怎样来解决问题。例如让学生利用学过的知识来分析为什么经过冷拔处理的钢绳在吊着钢件进行固溶处理时钢丝绳断裂。通过这样的方式使学生觉得学有所用，而非空洞的理论知识，从而提高学生的学习兴趣。 2.3 加强实验教学

实验环节可帮助学生巩固和加深对理论知识的理解，掌握基本实验技能，培养理论联系实际，自己动手分析、解决问题的能力。加强实验教学环节，对部分课程内容，安排在实验室进行，使学生通过具体的实验、观察，获取直观性的认识并总结归纳，使学生在获取知识的同时，感受探索知识的乐趣。同时加强应用教学环节，充分利用多媒体技术，将蕴含于工程实际和生活中的材料科学基础类题材引入课堂教学，拓宽学生的视野，培养学生应用所学知识解决工程实际问题的能力，使学生了解本门课程的重要性。 3 教学方法和教学手段改革

随着教学体制改革的不断深入，传统的“填鸭式”教学模式已经逐渐被时代所摒弃，以学生为主体，以培养学生自主创新意识与能力为重点的教学方法成为高教工作者们努力的目标。教师必须对教学方式、方法、手段等进行重新设计，以求方案的最优化。 3.1 采用启发、交互、讨论式教学方法

在授课方式上，切忌教师自己在讲台上唱独角戏，要尽量使课堂教学生动、活泼。采用以学生为中心的上课方式，充分调动广大学生的积极性，鼓励学生在课堂上积极发言，教师在教学过程中注重学生思维想象能力的发挥，要求学生时时联系实际，应用理论知识，轻松自由的讨论，让学与教相结合，不要死记硬背书本知识。另外，上课的内容充实生动，课上不单单是老师单方面的传输，学生硬式输入的方法，更注重的是学生对课堂所学内容的理解与贯通，不断提出问题。启发式教学，让学生充分运用头脑中已有的知识去思考、猜测本课程将会怎样延续，给学生充分表现自己的机会，或者教师自问自答，让学生有恍然大悟的感觉。例如在讲钢的淬火时，涉及到影响钢淬透性的因素，可以提示学生，凡是影响淬火临界冷速的因素都会影响淬透性，这样学生就会思考有什么样的因素来影响淬火临界冷速，讲到这儿学生可能还未完全清楚该问题，可以继续提醒学生影响淬火临界冷速的因素与影响IT、CT图的因素是一样

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的，也就是说凡是使IT、CT图右移的因素都会使淬透性提高。这样由提问一环紧扣一环，步步深入，层层展开吸引着学生轻松理解掌握课堂教学内容。 3.2 引导学生温故知新，将所学课程系统化

该课程本身的连贯性比较强，和其它课程也有较为密切的联系，因此授课过程中应该引导学生对学过的内容进行温习，在温习旧内容的过程中通过不断的设问导入新的内容，在讲解新内容的过程中如果有涉及到以前所学的知识，可以对学生进行提问，检查他们对知识的掌握如何，并能帮助学生巩固知识。在授课过程中应该有意识的引导学生对金属材料专业的主要课程进行系统的概括总结，让学生对于一个问题能够从不同的角度来进行分析，将所学课程融会贯通，而非机械的进行学习。

3.3 多媒体教学与传统教学方法相结合为了提高学生的学习兴趣，在教学手段上应该将多媒体教学和传统的板书教学相结合。多媒体教学可以将一些深奥的内容生动化，还可以对一些难以讲解的显微组织等给学生一个很直观的印象，制作多媒体的时候要注意内容的丰富，生动，适当的加入一些动画。例如马氏体的转变讲起来比较困难，可以辅以动画教学，使转变过程直观化，学生较易理解。板书教学是一种不可或缺的教学手段，一些系统性较强的内容可以通过板书的方式一层层展开来讲，将多媒体与板书教学相结合可以起到相得益彰的效果。提升学生的学习兴趣。 3.4 考试方式的改革

改革考核方法，一方面应加大实践教学环节的考核，学生的最终成绩包含卷面成绩和平时成绩，其中的实验环节占15%，实验成绩分三部分评分：①实验操作部分；②实验报告部分；③实验纪律部分。实验成绩为上述三部分的算术和。出勤和课堂表现及作业情况占15%，使学生不仅仅是为了考试而学；另一方面探索考教分离的考试方法，使考试真正成为促进教与学两方面积极性的有效手段。考风带动学风：克服教而不导现象，加强课内课外的辅导工作，提倡辅导学生掌握知识点，杜绝习题集上画题、背题的现象。既严格进行考核，同时又要加强试卷的质量控制。 4 小结

《金属固态相变原理》是金属材料专业不可或缺的一门专业基础课，因此对本课程进行改革以提高学生的学习兴趣，使学生更好的掌握该课程是非常必要的，应该从以下两方面进行： 4.1 教学内容改革：建立合理的内容体系，理论联系实际以及加强实践教学。

4.2 教学方法和教学手段改革：采用启发、交互、讨论式教学，引导学生温故知新、将所学内容系统化，多媒体教学与传统的板书教学相结合等。 【参考文献】