浅述《热处理原理与工艺》之混合式教学

陆艳红 刘剑 刘杰慧 郭海华 郭丹

摘 要 《热处理原理与工艺》是材料类专业学生非常重要的一门专业基础课，但是由于课程概念多、理论较抽象、学习难度较大。通过初步探索、实践，证明采用思维导图、网络辅助教学、讨论式教学的混合式教学方式有效地提升了教学效果，提升了学生对知识的理解和应用能力。

关键词 热处理;混合式教学;金属

Abstract The Principles and Processes of Heat Treatment is a very important basic professional course for students majoring in materials， while it has so many concepts and abstract theories， it is difficult to learn. Through preliminary exploration and parctice， its proved that the use of a mixed teaching method of mind mapping， network-assisted teaching， discussion-based teaching， has effectively improved the teaching effect， the students understanding and application ability of knowledge.

Keywords Heat treatment; Mixed teaching; Metal

引言

《金属热处理原理与工艺》是材料类专业非常重要的一门专业基础课，教学目标是培养学生具备基础的热处理知识并为今后的实践打下坚实的理论基础，也是培养热处理人才的重要课程。该课程要求学生具有较好的《物理化学》、《材料科学基础》、《材料力学性能》等课程的理论基础，同时该课程专业性较强、概念较多、热处理原理部分较为抽象难懂，和实践联系非常密切。这些原因不论是对学生的学习还是老师的教学都提出了更高的要求，教学过程中，学生极易因为理论知识的难度以及缺乏实践基础而丧失学习兴趣。因此如何提高学生对这门课程的学习兴趣，如何让学生更加高效地学习以及如何让学生在学习中充分发挥主观能动性同时具有创造性思维，这一系列问题一直是我校《金属热处理原理与工艺》课程组探究的难题。本文对近几年该门课程的教学进行思考总结，拟利用思维导图、网络辅助教学、讨论式教学的混合式教学法以期进一步提高该门课程的教学质量。

1利用思维导图梳理知识点

《热处理原理与工艺》这门课程主要讲述固态相变，固态相变原理部分涉及奥氏体转变、珠光体转变、马氏体转变和贝氏体转变以及过冷奥氏体等温转变图和连续冷却转变图。热处理工艺部分主要涉及退火、正火、淬火和回火以及表面热处理和化学热处理。所涉及的概念非常多而且对于学生来说这些概念较为抽象难懂，并且该门课程和实践联系紧密和生产息息相关，然而学生缺乏相关实践经验。这对该门课程的授课以及学生的学习提出了更高要求，需要老师将知识点有条理地教给学生，需要学生将各个概念理解清楚，理清各个章节各个知识点之间的逻辑关系。对于如此多的抽象概念此时思维导图起了非常大的作用[1]。

老师以一定的逻辑将一个章节的知识教给学生后，学生需要自己去归纳总结、理清这个章节各个知识点之间的逻辑关系，将主要的知识点串起来，并且将总结结果以思维导图的形式提交作为作业。这个过程既可以帮助学生针对该门课程概念多的特点理清思路，同时老师根据学生提交的思维导图可以掌握每个同学对本章节的掌握情况，实现了师生有效及时地沟通。学生自由组合形成学习小组，并且评选出本组最优思维导图，最后老师将所有小组优秀思维导图分享给班级。评选优秀思维导图的过程可以让学生发现自己和别人的差异，加强相互间的学习、交流，有利于提升整体学习效果。

2网络辅助教学

传统的教学多为线下授课，这种方式能够增进师生之间的交流和互动，老师能够更直接地掌握学生的学习状态，学生也能更直观更集中地开展学习活动。但是对于理论性较强的课程来说，对学生的上课状态以及课前预习、基础理论知识的掌握度要求较高，统一进度教学没法照顾到具有个体差异性的每一位学生。由于学生个体的差异，对某个知识点理解程度就有差异，但是线下教学不具有线上教学的教学实时录屏及视频回放功能，当时没有跟上老师思路的同学很可能就会一直跟不上教学进度。所以线上教学辅助线下教学对这部分同学非常友好。老师可以采用微课、慕课或者采用腾讯课堂的方式制作重点知识线上短小授课视频，这样学生可以利用课下时间自主学习。

其次由于本门课程较为抽象难懂，如果能够很好地利用网络资源[2]，寻找一些解释原理的视频或者工厂实际热处理操作的视频，可以很好地帮助学生理解抽象的概念，同时弥补了学生缺乏实践经验的不足。例如在讲解奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变以及马氏体转变的过程，我们提供了通过特殊的显微技术拍摄的显微组织形成过程，通过网络转发给学生观看，能够很好地提升他们对于热处理微观世界的认知以及对这门学科的兴趣。

对于线下教学，我们可以打破传统的教学方式，充分利用雨课堂、微助教等教学辅助软件，这些软件可以帮助教师实现随机点名、抽答、学生互评、随堂测验等。由于学科本身的特点，理论的教学会相对枯燥，借助这些软件可以适时活跃课堂气氛，可以让学生紧绷的神经稍微放松。把随堂测验作为学生平时成绩也能引起学生重视，上课更加集中精力学习。这些软件也能非常方便地将一些教学资源如电子课件等及时分享给学生，也能方便快捷地帮助老师统计考勤、分析学生学习情况、开展小组教学等。同时可以帮助老师及时快速地掌握学生的学习情况，例如雨课堂中课件的预习功能有效地建立了老师和学生之间快速沟通的平台。通过学生对PPT内容中的不懂知识点的提问以及不懂PPT页数的统计，使得老师提前掌握了学生的學习情况，为线下重点难点突出的教学提供了便利。

3讨论式教学

教学的过程不应该是以教师为中心的填鸭式教学，而应该是以学生为中心的教学。怎样才能让学生成为课堂的主导人，激发他们学习的能动性、对学习知识的渴望以及敢于质疑、敢于表达自己的能力是我们教学的主要目的，是培养创新型人才的需求。老师教学并不能只求将书本知识或者课外知识全部讲授给学生，而要让学生学会怎样获取知识、学会分析问题、解决问题。

针对《热处理原理与工艺》这门课程十几章的内容，在老师授课的过程中应该做到精讲，着重讲授基础知识以及重点内容，同时通过布置练习题的方式加强学生对理论知识的理解以及学以致用的能力[3]。通过《材料科学基础实验》的教学经验总结出对于《热处理原理与工艺》课程重点知识拟通过让学生以学习小组的形式开展教学活动，每个学习小组通过查阅热处理相关文献的方式总结出文献当中应用了哪个热处理原理采用了哪种工艺。学习小组集体协作完成并在课堂中以学术汇报的方式讲解给全班同学听，其他同學可以自由提问并点评，老师对其中的个别知识点进行归纳，对部分有争议的知识点进行点评。

这种方式和观看热处理相关操作视频都能够让学生对热处理原理与工艺的应用加深理解，但是这种方式增加了学生之间、师生之间的交流和互动，促进了相互学习，培养了学生分析问题以及表达观点的能力。这也是一种将查阅文献获取知识的过程当作一个小项目来开展的过程[4]，增加了学习方式的多样性，提升了学生学习的兴趣。在《材料科学基础实验》中涉及热处理知识的环节采用了该方法，通过学生的文献阅读总结汇报，发现他们不仅加深了对书本理论知识的理解，而且明白了这些理论知识应该怎么用，增强了他们的探究能力。

4结束语

通过教学经验总结出采用思维导图、网络辅助教学、讨论式教学等混合式教学方法，部分教学方法的初步实践使得《金属热处理原理与工艺》这门课程的教学效果有了较大提升，使得原本枯燥、抽象的理论知识形象化，消除了学生的畏难情绪，增强了学生学习的主观能动性以及提升了分析问题、解决问题的能力。如何进一步提升教学效果仍需继续探索和实践。

参考文献

[1] 蒋亮，杨丽萍，李涌泉，等.混合式教学在金属材料及热处理课程中的应用与探索[J].教育现代化，2020（46）58-61.

[2] 刘晓英，赵杰，邹龙江，等. 材料科学基础实验课多媒体教学及网络教学平台建设[J]. 中国现代教育装备，2013（19）：42-43.

[3] 杨在至.《金属学及热处理原理》课程教学改革与实践 [J].教育教学论坛，2013（41）：50-51.

[4] 陈清宇，富伟，徐明晗，等.基于项目驱动的《金属原理与工艺》课程新型教学法研究 [J].教育教学论坛，2017（7）：130-131.