機械材料熱處理教學革新思路

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1以工作過程為導向，重視課程體系改革

1．1教學中存在的問題

傳統的機械工程材料及熱處理課程體系，由于追求課程內容的完整性，采用傳統的教學性模式，忽略了該課程與其他課程的相互滲透與關聯，導致學生工程應用能力不夠，綜合能力較差。因此，必須重組課程體系，以形成具有應用性、綜合性及先進性的新課程體系。

1．2合理選擇更新教學內容

基于我們的工作過程，在教學內容的選取上，針對不同的專業，以對綜合能力的要求為依據來決定課程內容的取舍。例如，對于機械類的學生畢業后主要從事產品設計與制造工作，傳統的教學只注重于材料的選擇與加工環節，而在材料科學發展日新月異的今天，還應學會正確處理材料科技進展與人類文明及經濟發展的關系，從環境保護和可持續發展角度評價使用材料。具體教學時，在重點介紹鋼鐵材料、有色金屬材料及熱處理等方面內容的基礎上，增加了功能材料、納米材料等反映當前科技發展成果的新型材料，使學生在校學習期間能及時了解本專業的最新科技發展現狀，以開拓學生的視野。

1．3精煉課程內容，以“必需夠用”為度

在工作過程中，我們提倡經典內容簡練化，并不是通常意義上的刪繁就簡，更不是降低課程的基本要求，而是通過貫通、滲透、舉一反三的方法，使學生學會思維的過程，掌握應用的途徑。例如金屬學原理部分的核心就是鐵碳相圖，在傳統的教學中，通過金屬與合金的晶體結構、結晶相與組織及二元勻晶相圖、共晶相圖，逐步引出鐵碳相圖。這些內容對材料專業的學生是必需的，而對機械類專業的學生來說有些并不是必需的。如果直接引入鐵碳相圖，把相圖所需的概念結合鐵碳相圖進行講解分析，一方面可較為準確地反映“必需夠用為度”的教學方針，另一方面也可在較短的學時內加強對鐵碳相圖的理解應用。

2工作過程中采用導學式教學模式，重在引導，貴在啟發

2．1導學在教學工作過程中的應用

課堂教學的創新在于最大限度地調動學生學習的積極性和主動性，因為興趣是最好的導師。導學式教學法正是摒棄傳統教學模式，向素質教育轉軌的一種教學方法，體現了以“培養學生創新精神和實踐能力”為主旨的教學模式，其最終目標是激發學生學習的內驅力，提高課堂教學質量與學生學習的興趣，從而達到培養學生自學能力、實踐能力及創新意識的目的。針對機械工程材料及熱處理的特點，教學方法的設計應該在大綱的指引下，以課本為基礎，以培養學生自學能力、實際能力、創新意識為目標，充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。

2．2導學教學模式

導學模式采用課前導學，首先是對知識點的綜述。使學生了解所學知識的背景與含義，建立起自己的智力模式，找到解決問題的策略，學生需要知道的、涉及該內容的詳細信息和一些必要的預備知識都要反映在其中。課中導學采用只講基本知識，少而精，要富有啟發性，在此基礎上把一部分內容留給學生自學，有利于訓練學生的自主學習能力。授課則側重于引導學生建立知識結構，掌握學習方法，并關注理論背景。導學的課后督導也是課程教學設計的重要內容。課外學習并不意味著教師在學生學習過程中退出，答疑和質疑就是教師參與學生自主學習的兩種方式。答疑是教師向個別學生解答疑難問題，學生可以向教師提出學習中自己解決不了的問題。質疑是教師向學生提出問題，以便了解學生掌握知識的深度、學習能力水平和學習方法等情況，更好地指導學生進行自主學習。

2．3導學教學環節

導學的過程包括導入、導讀、導議等幾個過程。導入是課堂藝術的開始。良好的導入能集中學生的注意力，調動學生的求知欲，把他們引入探索知識奧秘的境界，為后續各環節的順利進行打下良好的基礎。導入的方式有多種，在教學中可根據教材的不同特點，采取不同的導入方式。如聯想法、實驗法、問題法和提問法等。導讀法是提高自學能力的關鍵。培養學生的自學能力，使其掌握好的學習方法，是教學中的一項重要任務。在教學中要指導學生學會基本的原理及分析方法，理清知識結構，重視新、舊知識的聯系和遷移，注重理論和實踐的結合。導議法是課堂藝術的高潮。導議最突出的特點是運用啟發式教學，以學生為主體，以教師為主導，圍繞中心議題展開討論。

3以工作過程為導向，讓實踐教學貫穿課程主線

3．1豐富課堂中的實驗演示，工作中加強直觀教學

機械工程材料及熱處理這門課中，一些基本概念和規律都具有非直觀性的特點，以往的抽象講述，常導致學生對理論不理解，甚至聽不進。因此，教學中盡可能想辦法進行一些演示性實驗，這對于提高學生的學習興趣很重要。如講到金屬結晶的過程時，由于金屬或合金不透明，無法直接觀察其結晶過程，學生缺乏直觀認識，對于形核和晶核長大兩個過程似懂非懂。考慮到晶體都有共同的結晶規律，教師在講述這部分內容時可借以觀察其他透明物質如鹽類晶體的結晶，來幫助學生了解金屬結晶的過程。例如，在玻璃片上滴一滴飽和氯化鉀溶液，然后放在投影儀上同學生一起觀察它的結晶過程。隨著液體的蒸發，結晶首先從液滴的邊緣處開始，逐漸向中間擴展。結晶的第一階段是在液滴的最外層形成一圈細小的等軸晶體，然后以這些等軸晶為核心開始向各個方向生長柱狀晶。那些向液滴中心生長的柱狀晶由于容易及時得到液體的補充，發展較快。晶體除了向液滴中心生長外，在垂直于柱狀晶主軸的方向上還會長出二次、三次晶軸，形成了典型的平面柱狀樹枝晶。隨著結晶過程的進行，最后在液滴的中心部位形成不同位向的等軸狀樹枝晶。鑄錠的結晶過程和組織與此實驗非常相似。通過這樣一個演示性實驗，可使學生在課堂上注意力高度集中，在饒有興趣之中加深了對金屬結晶規律及一些重要概念的理解。教師在教學過程中通過這種邊講授理論知識，邊通過實驗演示的方式，使課堂教學由教師傳遞信息為主的過程變成師生共同對信息再加工、接受的過程。這樣可極大地增加學生的感性認識、激發學生的學習興趣，同時可把書本知識和實際事物聯系起來，使學生比較牢固地掌握課本中的基本理論和規律，教學效果可得到明顯地提高。

3．2綜合性、設計性、創新性的實驗教學

實驗教學內容和方法的改革對培養綜合型高素質人才至關重要，既是實驗教學改革的重中之重，也是實驗教學改革的難點。為提高學生在新環境下工作的適應能力和創新能力，實驗教學改革的重點是加強綜合性、設計性、創新性的實驗教學。機械工程材料及熱處理課程傳統的實驗教學內容陳舊、方法單一，通常是以演示性、驗證性的分散小型實驗為主。我們以提高實驗教學質量，形成新的實驗教學模式為中心，對實驗教學的類型、方法、手段及考核方法進行了探索。對原來的驗證性、基本技能型實驗內容進行整合、優化，增設綜合型和設計型實驗。實驗按照課堂授課內容的順序分階段進行，授課初、中期做基本技能型、驗證型實驗，然后安排綜合型實驗和設計性實驗。

3．3實訓與理論相結合，實訓中發揮理論的指導作用

在課程快結束時，通常會安排學生進行鉗工實習。這時可用以往學生做的錘子演示釘釘子，結果出現釘子沒釘上而錘子出了凹坑的現象，讓學生分析原因，從而引出課程中的金屬材料的機械性能;不同材料在鐵碳狀態圖中的位置、組織;金屬材料分類;如何通過熱處理改善性能等內容。這樣，實質上就把鉗工實習內容始終貫穿在整個課程中，而不是孤立地作為一個內容來完成。待課程結束后再安排學生鉗工實習，讓學生自己選材、獨立設計零件、完成零件加工，從而鍛煉和檢驗學生對知識掌握的綜合能力，強化和加深學生對所學知識的理解。

4結語

總的來說，“教學有法，但無定法”。以工作過程為導向，在教學實踐中采用靈活多變的方法，激發學生的學習興趣，必能取得令人滿意的教學效果。