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(tǒng)的機械工程材料及熱處理課程體系，由于追求課程內(nèi)容的完整性，采用傳統(tǒng)的教學性模式，忽略了該課程與其他課程的相互滲透與關(guān)聯(lián)，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(nèi)容

基于我們的工作過程，在教學內(nèi)容的選取上，針對不同的專業(yè)，以對綜合能力的要求為依據(jù)來決定課程內(nèi)容的取舍。例如，對于機械類的學生畢業(yè)后主要從事產(chǎn)品設(shè)計與制造工作，傳統(tǒng)的教學只注重于材料的選擇與加工環(huán)節(jié)，而在材料科學發(fā)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(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，從環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)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(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加了功能材料、納米材料等反映當前科技發(fā)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(yè)的最新科技發(fā)展現(xiàn)狀，以開拓學生的視野。

1．3精煉課程內(nèi)容，以“必需夠用”為度

在工作過程中，我們提倡經(jīng)典內(nèi)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(tǒng)的教學中，通過金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)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(nèi)容對材料專業(yè)的學生是必需的，而對機械類專業(yè)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(jié)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(nèi)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(fā)

2．1導學在教學工作過程中的應用

課堂教學的創(chuàng)新在于最大限度地調(diào)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(tǒng)教學模式，向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的一種教學方法，體現(xiàn)了以“培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力”為主旨的教學模式，其最終目標是激發(fā)學生學習的內(nèi)驅(qū)力，提高課堂教學質(zhì)量與學生學習的興趣，從而達到培養(yǎng)學生自學能力、實踐能力及創(chuàng)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(shè)計應該在大綱的指引下，以課本為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學生自學能力、實際能力、創(chuàng)新意識為目標，充分發(fā)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(nèi)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(fā)性，在此基礎(chǔ)上把一部分內(nèi)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(cè)重于引導學生建立知識結(jié)構(gòu)，掌握學習方法，并關(guān)注理論背景。導學的課后督導也是課程教學設(shè)計的重要內(nèi)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(zhì)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(zhì)疑是教師向?qū)W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(huán)節(jié)

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(shù)的開始。良好的導入能集中學生的注意力，調(diào)動學生的求知欲，把他們引入探索知識奧秘的境界，為后續(xù)各環(huán)節(jié)的順利進行打下良好的基礎(chǔ)。導入的方式有多種，在教學中可根據(jù)教材的不同特點，采取不同的導入方式。如聯(lián)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(guān)鍵。培養(yǎng)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(jié)構(gòu)，重視新、舊知識的聯(lián)系和遷移，注重理論和實踐的結(jié)合。導議法是課堂藝術(shù)的高潮。導議最突出的特點是運用啟發(fā)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(guī)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(jié)晶的過程時，由于金屬或合金不透明，無法直接觀察其結(jié)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?？紤]到晶體都有共同的結(jié)晶規(guī)律，教師在講述這部分內(nèi)容時可借以觀察其他透明物質(zhì)如鹽類晶體的結(jié)晶，來幫助學生了解金屬結(jié)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(jié)晶過程。隨著液體的蒸發(fā)，結(jié)晶首先從液滴的邊緣處開始，逐漸向中間擴展。結(jié)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(fā)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(jié)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(jié)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(jié)晶規(guī)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(fā)學生的學習興趣，同時可把書本知識和實際事物聯(lián)系起來，使學生比較牢固地掌握課本中的基本理論和規(guī)律，教學效果可得到明顯地提高。

3．2綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗教學

實驗教學內(nèi)容和方法的改革對培養(yǎng)綜合型高素質(zhì)人才至關(guān)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(huán)境下工作的適應能力和創(chuàng)新能力，實驗教學改革的重點是加強綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗教學。機械工程材料及熱處理課程傳統(tǒng)的實驗教學內(nèi)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(zhì)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(nèi)容進行整合、優(yōu)化，增設(shè)綜合型和設(shè)計型實驗。實驗按照課堂授課內(nèi)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(shè)計性實驗。

3．3實訓與理論相結(jié)合，實訓中發(fā)揮理論的指導作用

在課程快結(jié)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(jié)果出現(xiàn)釘子沒釘上而錘子出了凹坑的現(xiàn)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(tài)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(nèi)容。這樣，實質(zhì)上就把鉗工實習內(nèi)容始終貫穿在整個課程中，而不是孤立地作為一個內(nèi)容來完成。待課程結(jié)束后再安排學生鉗工實習，讓學生自己選材、獨立設(shè)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(jié)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(fā)學生的學習興趣，必能取得令人滿意的教學效果。