刍议《金属学及热处理》课程改革与实践

王 磊

（天津工业职业学院，天津 300400）

《金属学及热处理》的专业类别属于黑色冶金或材料成型专业方向，属于一门专业技术基础性课程，主要构成部分包括金属学、金属材料、力学性能和热处理。此课程教学实质是让学生掌握更多关于金属的相关知识及材料性能特征，了解零件在设计、选材、用材方面的细节，具备合理使用热处理、科学安置加工工艺线路等相关理论知识和技能。《金属学及热处理》最大的难度是内容多、概念繁琐、理论抽象等，且这类知识和生产实践之间的联系非常密切。学生在学习过程中，通常难以理解这些知识点，感觉很无趣。

1 《金属学及热处理》课程改革问题

首先，《金属学及热处理》专业性非常强，理论概念繁琐抽象，好多都是微观不可见的，所以学生理解起来难度非常大。虽然部分教学经验相对丰富的老师会结合案例展开教学，多用生产、生活案例，激励学生学习积极性，但若无实践教学，很多学生不太理解，更不会运用方法，从而降低教学效果。

其次，金属学热处理理论性强，教起来有很大难度。出现这种情况的因素有很多：①根据义务教育评价标准而言，一些高职院校的学生都会被人们想当然的认为其素质和能力较差，因此有学校广招生源时其整体素质逐渐下降。②老师并未改变自己的学生观，需借助一种新颖、创新的学生观来对待每一位学生，即多元智能理论。各个学校的学生差异并非智力水平，而是智力种类。总的来讲，一部分学生智力类型适合学习学科课程，如概念、理论、公式和定理；而另一部分学生智力种类则适合学习行动课程，如当场实践、动手操作等这类技能性较强的知识点。③课程体系不够创新、与学生实际情况不符、课程框架和学生认知框架不一致，教学方式和其他学校相同，教学效果和预期不符，学生学习热情被磨灭，教师缺乏工作的成就感。

2 课程改革与实践

2.1 利用信息化技术解决问题

在教学材料中必然会涉及到一些难题，增加学生的理解难度。难题的出现，其原因是学生知识体系存在问题，另外学生学习能力较差。这时老师就要精准的把控内容难点，更好的操控教材，让学生更好的掌握教材内容。

在众多教材问题中，有一些是重点问题，一些不是，因此要格外重视。“教是为了不教”，老师的责任并非“教”，而是让学生知晓如何学习。在课堂上，老师可通过多媒体课件、视频和图片来帮助学生解决难题，如“C曲线”问题，让学生知道“C”曲线来源是什么，有什么作用，如何使用。

2.2 引入新的课程

引入新课程的时间较短，只有几分钟而已，然在教学环节新课程是其核心要素，能够从根本上激发学生兴趣，产生学习欲望，调动学生活跃性和自主性，另外在新旧课程之间具有承上启下的效果。引入新的课程需结合教学方案与内容，关于基础知识要选择相对灵活的方法实施。每节课都要引入新课程，每个章节都每个章节的引入手段。

提出问题、解决问题是教学活动的主要特点，因此当教学开始时老师所提出的问题需具备启发性，容易让学生想象，其效果非常显著。若将绪论讲解放在第一节课上，就要先讲解此课程的核心内容，这时老师并未直接告诉学生，而是挑选学生熟知的工具加以提问。如刀具，其用途有哪些？材料成分主要有哪些？生产方式和方法是什么？结合学生讨论出的用途，对刀具工作过程的受力状况加以延伸，阐述刀具如何在快速、高温的环境下使刃口依旧尖锐，这些因素均由材料性能决断。材料的性能指标具体有哪些？这些问题会在材料性能章节中有所讲解。刀具的材料组成有哪些？通常都是回答选钢。“好钢用在刀刃上”，哪种类型的钢才是好钢呢？材料选择最为关键。对此引入金属材料性能、种类和用途的意义。在刀具成型以后有在冷水中静置，也有在冷油中静置，方法不同获取的性能也不同，软件皆有，就是人们所指的热处理。需要我们详细了解热处理知识，不然制作的刀具与标准要求不符。通过学生们的回答，能够具体讲出绪论内容，并且用真实案例让学生有效掌握学习目标和要求。

由于一些理论概念从表面来看极为相同，导致学生容易将这些知识弄混。在学习新章节理论概念时，引入旧的概念加以对比，找到区分此类概念的方法。比如在学习正火这一章节时，加入退火概念，退火是把钢温度调整到适合体温，维持现有温度，随后慢慢冷却进行热处理；正火指的是把钢温度加热到30°～50°，维持一段时间的温度，随着空气流动慢慢冷却从而进行热处理。在区分加热温度与冷却速度时可借助Fe--C相图分析来完成，让自己更加理解，这样不仅温习内容，还能掌握正火内容细则。在提到低合金高强度结构钢时，要先了解碳素结构钢用途、成分和性能，进一步分析碳素结构钢，如果屈服强度比275MPa牌号高，那么就是低合金高强度结构钢，它的主要成分是合金元素，其力学性能要优于碳素结构钢，在工程结构中使用频繁。引入新的课程可起到承上启下效果，不仅让学生温习了旧知识，还学会了新知识[1-4]。

2.3 挖掘和培养学生的学习爱好

兴趣是练出来的，对学习是一种很强的推动力，坚持才是最好的老师。在培养和保护学习兴趣过程中，要尽可能的关注学生专业课程方面的学习。大多数学生并未不爱学习，而是没有学习的兴趣和动力，长此以往就会延伸到厌学，情况越来越严重。作为老师要不断创新和研发新型教学模式，将多样化教学运用到教学阶段，开展兴趣教学，进而激发学生学习热情，真正喜欢和掌握这门学科。在日常生活中学生所感兴趣的都是自己熟悉的事物，所以老师在教学过程中要抓住这一机会，列举一些非常普遍的典型案例，引导学生更好的学习。

比如在绪论中讲解金属材料，向学生介绍几种市面上经常看到的金属材料，教室暖气片、教室门窗框、车床床身和电线等。随后又主要论述了几个有代表性的钢材料与铸铁，因为此物体在日常生活中非常常见，所以具有一定的感性认知度，在教学过程中让学生更加熟悉和了解其内容，吸引学生眼球，激发学生学习更深层次知识点。

针对金属材料力学性能而言，其课程内容极为重要和关键。在教学过程中，老师可用实际案例来提升学生们的学习热情。在讲解硬度理论时，用相同的小刀来削铅笔、刻画玻璃，小刀可以削铅笔的原因是小刀要比铅笔坚硬；小刀不能用来刻玻璃的原因是玻璃硬度要比小刀强，经研究发现软件是相对的，用哪种单位来权衡软与硬，即硬度。相较于刀具而言，一般其硬度耐磨性高即可。根据实际案例，学生能够更好的掌握和了解硬度知识，加强对抽象知识的记忆与认可，减轻学习压力。

老师在向学生讲解碳素钢时，会选择碳素钢来举例，主要原因是碳素钢在实际生活中极为常见。例如菜刀就是低碳钢，其塑性非常强，可以打磨的较为尖锐，然而强度较差，不能砍骨头；斧头是一种高碳钢，其成分有着较高的碳量，强硬度非常高，能用来砍骨头，然而塑性一般，打磨不够尖锐，难以切菜。如此来看，可一同讲解低碳钢与高碳钢性能，便于学生更好的掌握知识点。

《金属学及热处理》中的概念理论非常抽象，并且看不到也摸不着，可以利用灵活、清楚、多样的方法开展启发式教学，搜寻日常生活中随处可见的案例，把相对抽象、难以理解的知识点在语言和例子中体现出来，由深到浅的讲解给每位学生听，让他们可以更好的掌握和涉取，列举的案例尽管非常简单，但可以烘托课堂氛围，激发学生学习积极性，更好的理解问题，提升教学效果。

2.4 抓住教学重点，做好整理总结工作

针对技能教育来讲，需要每位学生的实践操作技能非常强，对生产工艺过程和操作规范非常熟悉，还能灵活使用学到的基础理论与基本技能，挖掘、研究和处理所遇到的问题。为了实现这个目标，老师要紧紧环绕应用技能来挑选、完善教学方案。

相较于课程总体框架而言，《金属学及热处理》主要构成部分包括金属学、金属材料、力学性能和热处理。根据学生毕业以后从事的工作特征来说，要始终贯彻侧重应用原则，改良和调节原有的教学内容，对金属材料牌号、作用、材料进行重点理解，结合学生真实状况来培养其对金属材料选择的技能。着重加强热处理工艺运用和控制方法，从金属学原理和金属框架入手，因为金属理论知识非常多，概念抽象，只让学生有一个大体的认识即可。

《金属学及热处理》这门学科内容涉及范围较广，概念理论知识非常多，学生很容易混为一谈，增加理解难度。在教学过程中，老师要结合每个章节知识体系之间的逻辑关系，将零散的知识结构整合到一起，组成相对健全的知识框架，让学生更好的领会和驾驭，推进课堂教学改革。

老师在传授碳素钢与合金钢知识点时，内容主要包括钢成分、功能、牌号、用途。这类钢种内容繁多，相似程度高，学生非常容易混为一谈。在授课过程中，老师可依据种类把碳素钢与合金钢做成一个表格，用表格的方式来区分钢的异同点，这种对比、整理和总结方式能够让学生的知识体系越发系统化，加深学生的理解和记忆。

任何一个章节讲完以后，老师都要再次总结这堂课所讲内容，重点强调一些重要的知识体系，理清学生思路。哪部分知识点知道即可，哪部分知识点需要加深记忆，做到宽度广、深度浅、精度准。

3 结论

综上所述，在《金属学与热处理》教学中，老师的首要任务是了解和掌握此科目的特征，加大学生实际应用能力的培养力度，从而实现一体化教学目的。结合每位学生的特性，重点挖掘和培育学生学习爱好，展开多层次、多样化、多途径教学流程。向学生举例平时生活中最常见的事物，把相对抽象的概念理论用灵活多变的言语和案例从深到浅讲给学生听，让他们可以更好的认知和涉取。利用其它教学手段，整理归纳，从根本上提高教学效果。