机械材料热处理教学革新思路

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1以工作过程为导向，重视课程体系改革

1．1教学中存在的问题

传统的机械工程材料及热处理课程体系，由于追求课程内容的完整性，采用传统的教学性模式，忽略了该课程与其他课程的相互渗透与关联，导致学生工程应用能力不够，综合能力较差。因此，必须重组课程体系，以形成具有应用性、综合性及先进性的新课程体系。

1．2合理选择更新教学内容

基于我们的工作过程，在教学内容的选取上，针对不同的专业，以对综合能力的要求为依据来决定课程内容的取舍。例如，对于机械类的学生毕业后主要从事产品设计与制造工作，传统的教学只注重于材料的选择与加工环节，而在材料科学发展日新月异的今天，还应学会正确处理材料科技进展与人类文明及经济发展的关系，从环境保护和可持续发展角度评价使用材料。具体教学时，在重点介绍钢铁材料、有色金属材料及热处理等方面内容的基础上，增加了功能材料、纳米材料等反映当前科技发展成果的新型材料，使学生在校学习期间能及时了解本专业的最新科技发展现状，以开拓学生的视野。

1．3精炼课程内容，以“必需够用”为度

在工作过程中，我们提倡经典内容简练化，并不是通常意义上的删繁就简，更不是降低课程的基本要求，而是通过贯通、渗透、举一反三的方法，使学生学会思维的过程，掌握应用的途径。例如金属学原理部分的核心就是铁碳相图，在传统的教学中，通过金属与合金的晶体结构、结晶相与组织及二元匀晶相图、共晶相图，逐步引出铁碳相图。这些内容对材料专业的学生是必需的，而对机械类专业的学生来说有些并不是必需的。如果直接引入铁碳相图，把相图所需的概念结合铁碳相图进行讲解分析，一方面可较为准确地反映“必需够用为度”的教学方针，另一方面也可在较短的学时内加强对铁碳相图的理解应用。

2工作过程中采用导学式教学模式，重在引导，贵在启发

2．1导学在教学工作过程中的应用

课堂教学的创新在于最大限度地调动学生学习的积极性和主动性，因为兴趣是最好的导师。导学式教学法正是摒弃传统教学模式，向素质教育转轨的一种教学方法，体现了以“培养学生创新精神和实践能力”为主旨的教学模式，其最终目标是激发学生学习的内驱力，提高课堂教学质量与学生学习的兴趣，从而达到培养学生自学能力、实践能力及创新意识的目的。针对机械工程材料及热处理的特点，教学方法的设计应该在大纲的指引下，以课本为基础，以培养学生自学能力、实际能力、创新意识为目标，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。

2．2导学教学模式

导学模式采用课前导学，首先是对知识点的综述。使学生了解所学知识的背景与含义，建立起自己的智力模式，找到解决问题的策略，学生需要知道的、涉及该内容的详细信息和一些必要的预备知识都要反映在其中。课中导学采用只讲基本知识，少而精，要富有启发性，在此基础上把一部分内容留给学生自学，有利于训练学生的自主学习能力。授课则侧重于引导学生建立知识结构，掌握学习方法，并关注理论背景。导学的课后督导也是课程教学设计的重要内容。课外学习并不意味着教师在学生学习过程中退出，答疑和质疑就是教师参与学生自主学习的两种方式。答疑是教师向个别学生解答疑难问题，学生可以向教师提出学习中自己解决不了的问题。质疑是教师向学生提出问题，以便了解学生掌握知识的深度、学习能力水平和学习方法等情况，更好地指导学生进行自主学习。

2．3导学教学环节

导学的过程包括导入、导读、导议等几个过程。导入是课堂艺术的开始。良好的导入能集中学生的注意力，调动学生的求知欲，把他们引入探索知识奥秘的境界，为后续各环节的顺利进行打下良好的基础。导入的方式有多种，在教学中可根据教材的不同特点，采取不同的导入方式。如联想法、实验法、问题法和提问法等。导读法是提高自学能力的关键。培养学生的自学能力，使其掌握好的学习方法，是教学中的一项重要任务。在教学中要指导学生学会基本的原理及分析方法，理清知识结构，重视新、旧知识的联系和迁移，注重理论和实践的结合。导议法是课堂艺术的高潮。导议最突出的特点是运用启发式教学，以学生为主体，以教师为主导，围绕中心议题展开讨论。

3以工作过程为导向，让实践教学贯穿课程主线

3．1丰富课堂中的实验演示，工作中加强直观教学

机械工程材料及热处理这门课中，一些基本概念和规律都具有非直观性的特点，以往的抽象讲述，常导致学生对理论不理解，甚至听不进。因此，教学中尽可能想办法进行一些演示性实验，这对于提高学生的学习兴趣很重要。如讲到金属结晶的过程时，由于金属或合金不透明，无法直接观察其结晶过程，学生缺乏直观认识，对于形核和晶核长大两个过程似懂非懂。考虑到晶体都有共同的结晶规律，教师在讲述这部分内容时可借以观察其他透明物质如盐类晶体的结晶，来帮助学生了解金属结晶的过程。例如，在玻璃片上滴一滴饱和氯化钾溶液，然后放在投影仪上同学生一起观察它的结晶过程。随着液体的蒸发，结晶首先从液滴的边缘处开始，逐渐向中间扩展。结晶的第一阶段是在液滴的最外层形成一圈细小的等轴晶体，然后以这些等轴晶为核心开始向各个方向生长柱状晶。那些向液滴中心生长的柱状晶由于容易及时得到液体的补充，发展较快。晶体除了向液滴中心生长外，在垂直于柱状晶主轴的方向上还会长出二次、三次晶轴，形成了典型的平面柱状树枝晶。随着结晶过程的进行，最后在液滴的中心部位形成不同位向的等轴状树枝晶。铸锭的结晶过程和组织与此实验非常相似。通过这样一个演示性实验，可使学生在课堂上注意力高度集中，在饶有兴趣之中加深了对金属结晶规律及一些重要概念的理解。教师在教学过程中通过这种边讲授理论知识，边通过实验演示的方式，使课堂教学由教师传递信息为主的过程变成师生共同对信息再加工、接受的过程。这样可极大地增加学生的感性认识、激发学生的学习兴趣，同时可把书本知识和实际事物联系起来，使学生比较牢固地掌握课本中的基本理论和规律，教学效果可得到明显地提高。

3．2综合性、设计性、创新性的实验教学

实验教学内容和方法的改革对培养综合型高素质人才至关重要，既是实验教学改革的重中之重，也是实验教学改革的难点。为提高学生在新环境下工作的适应能力和创新能力，实验教学改革的重点是加强综合性、设计性、创新性的实验教学。机械工程材料及热处理课程传统的实验教学内容陈旧、方法单一，通常是以演示性、验证性的分散小型实验为主。我们以提高实验教学质量，形成新的实验教学模式为中心，对实验教学的类型、方法、手段及考核方法进行了探索。对原来的验证性、基本技能型实验内容进行整合、优化，增设综合型和设计型实验。实验按照课堂授课内容的顺序分阶段进行，授课初、中期做基本技能型、验证型实验，然后安排综合型实验和设计性实验。

3．3实训与理论相结合，实训中发挥理论的指导作用

在课程快结束时，通常会安排学生进行钳工实习。这时可用以往学生做的锤子演示钉钉子，结果出现钉子没钉上而锤子出了凹坑的现象，让学生分析原因，从而引出课程中的金属材料的机械性能;不同材料在铁碳状态图中的位置、组织;金属材料分类;如何通过热处理改善性能等内容。这样，实质上就把钳工实习内容始终贯穿在整个课程中，而不是孤立地作为一个内容来完成。待课程结束后再安排学生钳工实习，让学生自己选材、独立设计零件、完成零件加工，从而锻炼和检验学生对知识掌握的综合能力，强化和加深学生对所学知识的理解。

4结语

总的来说，“教学有法，但无定法”。以工作过程为导向，在教学实践中采用灵活多变的方法，激发学生的学习兴趣，必能取得令人满意的教学效果。