淺談金屬工藝學(xué)課程教學(xué)

摘要：金屬工藝學(xué)是機(jī)械類、材料類等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，本文對(duì)金屬工藝學(xué)教學(xué)方法進(jìn)行分析和討論，結(jié)合金屬工藝學(xué)課程特點(diǎn)，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、考核方式，改進(jìn)教學(xué)方法等方面闡述如何搞好金屬工藝學(xué)課程教學(xué)。

關(guān)鍵詞：金屬工藝學(xué)；教學(xué)；教學(xué)方法

Abstract：Metal technology was an important professional basic course for machine and material engineering major，

which was a theoretical and very practical course. The teaching method of metal technology combine was analyzed and

discussed with the characteristic of course and how to develop the metal technology teaching according to optimize the

teaching contents，examination forms and improving teaching methods was presented.

Key words：metal technology；teaching；teaching method

金屬工藝學(xué)是一門傳授有關(guān)制造金屬零件工藝方法的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課，主要講述各種工藝方法本身的規(guī)律性及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用和相互聯(lián)系，金屬零件的加工工藝過(guò)程和結(jié)構(gòu)工藝性，常用金屬材料的性能及對(duì)加工工藝的影響，工藝方法的綜合比較等。金屬工藝學(xué)作為一門綜合性學(xué)科，包含金屬冶煉、力學(xué)性能、物理、化學(xué)及工藝性能，金屬材料熱處理及冷、熱加工方法（鑄造、鍛壓、焊接、切削加工）等方面的知識(shí)，目前課程教學(xué)中面臨的題主要有：課程的內(nèi)容廣泛，覆蓋面大，理論知識(shí)較深、概念抽象、實(shí)際應(yīng)用知識(shí)貫穿整個(gè)課程，課程整體性不強(qiáng)。其次，學(xué)生對(duì)課程的重要性認(rèn)識(shí)不夠，加上課程內(nèi)容敘述性較多而推理性較少，易懂難用，概念多，內(nèi)容多而枯燥，學(xué)習(xí)積極性不高。再次，教學(xué)過(guò)程中如果只按照傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式，老師羅列各個(gè)抽象理論，學(xué)生被動(dòng)接受加上生硬記憶，特別是傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中采用板書或掛圖等，對(duì)于傳播一些涉及到工藝過(guò)程、設(shè)備操作等動(dòng)態(tài)過(guò)程的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。以下我們就本校金屬材料工程專業(yè)的金屬工藝學(xué)課程教學(xué)存在的問(wèn)題及教學(xué)方式方法等方面談幾點(diǎn)體會(huì)。

1 金屬工藝學(xué)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，制造工業(yè)領(lǐng)域的新材料、新技術(shù)、新工藝層出不窮，金屬工藝學(xué)課程的內(nèi)容越來(lái)越豐富。從金屬材料到非金屬材料、高分子材料及復(fù)合材料；從傳統(tǒng)的

冷、熱加工到應(yīng)用光、聲、電的特種加工；從普通的機(jī)電控制到數(shù)字程序控制；從單板機(jī)數(shù)控加工到計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，課程內(nèi)容不斷擴(kuò)展而學(xué)時(shí)有限，課程內(nèi)容系統(tǒng)性、嚴(yán)密性較差，煩瑣、易懂、難用，這就造成老師難講，學(xué)生難學(xué)的惡性循環(huán)。這在一定程度上要求課程教學(xué)時(shí)重點(diǎn)突出而不是面面俱到。課程考試的命題一般多采用傳統(tǒng)的考核方式，如填空題、

概念題、問(wèn)答題等形式，雖然可以檢查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，但對(duì)于一些平時(shí)不認(rèn)真聽(tīng)講、曠課缺課的學(xué)生，考前只要突擊記憶就可以順利通過(guò)考試，這顯然與培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的課程教學(xué)目標(biāo)相悖。金屬工藝學(xué)課程教學(xué)涉及工種、設(shè)備繁多，操作技術(shù)要領(lǐng)實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生技術(shù)技能的提高除取決于設(shè)備場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)條件和理論教學(xué)條件，還取決于教學(xué)師資水平的高低。

2 課程教學(xué)中值得借鑒及發(fā)揚(yáng)的方面

根據(jù)課程特點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力為目標(biāo)，以下分別從幾個(gè)方面探討筆者在本課程教學(xué)中值得借鑒并繼續(xù)發(fā)揚(yáng)之處

2.1 啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意運(yùn)用理論知識(shí)來(lái)解釋實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用及科學(xué)研究中與之關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，不僅有助于學(xué)生透徹理解與課程相關(guān)的基本概念和知識(shí)點(diǎn)，還可有效提高學(xué)

生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。工科專業(yè)的多數(shù)學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)方面的知識(shí)還是比較有興趣的，但極少有機(jī)會(huì)接觸到工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)金屬工藝學(xué)的內(nèi)容及作用知之甚少，即便是經(jīng)過(guò)金工實(shí)習(xí)，雖然對(duì)金屬工藝有了大致了解，但仍然難以產(chǎn)生興趣。這就要求任課老師在教學(xué)活動(dòng)中要善于利用生活中耳熟能詳?shù)慕?jīng)典實(shí)例，通過(guò)拋磚引玉，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，利用金屬工藝專業(yè)知識(shí)合理解釋表面現(xiàn)象與事件本質(zhì)的聯(lián)系。比如在緒論的教學(xué)中，我們列舉了一系列與金屬材料息息相關(guān)的事件及現(xiàn)象：從令人震驚的美國(guó) 911 事件，我們分析解釋大樓倒塌的真正原因。世貿(mào)中心塔樓周管式設(shè)計(jì)可保護(hù)其免受飛機(jī)撞擊后的倒塌，但飛機(jī)燃料油大火所產(chǎn)生的

巨大熱量是致命的，雖然這個(gè)熱量不足以使鋼熔化，卻使鋼的強(qiáng)度損失一半而變形，導(dǎo)致鋼彎曲、損壞，從而引起樓層倒塌，已倒下樓層的重量又壓垮下面的樓層，造成整座大樓多米

諾骨牌式的倒塌。從北京奧運(yùn)水立方獨(dú)一無(wú)二的鳥巢結(jié)構(gòu)，特別是鋼結(jié)構(gòu)施工中，為有效控制構(gòu)件的最大壁厚并減小焊接工作量，在桁架柱內(nèi)柱受力最大的部位采用高強(qiáng)的 Q460 鋼材，我們?cè)敿?xì)介紹這種低合金強(qiáng)度鋼，其受力強(qiáng)度比一般鋼材大，460 MPa 時(shí)才會(huì)發(fā)生塑性變形，我們雖然首次使用這種鋼材，但鋼板厚度能達(dá) 110 mm，甚至超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 100 mm，從材料制備到相關(guān)施工技術(shù)都極大體現(xiàn)了我國(guó)在金屬材料領(lǐng)域的重大突破。通過(guò)實(shí)例舉證，不但拓展學(xué)生專業(yè)知識(shí)背景，大大提高他們學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，也增強(qiáng)了他們學(xué)好課程的信心和決心。

2.2 教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)，突出重點(diǎn)，舉一反三本課程主要探討金屬材料的宏觀性能與金屬內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)及顯微組織之間的關(guān)系，即組織決定性能，性能決定應(yīng)用；根據(jù)材料特點(diǎn)和性能要求，改變內(nèi)部組織以滿足性能要求；根據(jù)材料特點(diǎn)和性能要求設(shè)計(jì)工藝路線。組織決定性能是課程的主線，所有內(nèi)容圍繞其展開(kāi)。課程講授過(guò)程中始終抓住這條主線，注意教學(xué)內(nèi)容所包含的各知識(shí)點(diǎn)間的銜接，使內(nèi)容系統(tǒng)而清晰，學(xué)生也可盡量減少死記硬背，利于他們透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在講授鐵碳合金相圖及熱處理原理時(shí)，以共析鋼為重點(diǎn)，詳細(xì)分析其組織變化過(guò)程，說(shuō)明圖中 GSE 線的含義，而對(duì)于過(guò)共析鋼、亞共析鋼從液態(tài)到室溫的組織變化過(guò)程則可不必多講，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，讓他們自己分析尋找答案。既可滿足學(xué)生未知的欲望，鍛煉思維能力，也使他們參與到課程教學(xué)中，把 “單邊”教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)?“雙邊”教學(xué)，還能激發(fā)他們運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，做到舉一反三。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

金屬工藝學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生對(duì)與課程內(nèi)容相關(guān)的感性認(rèn)識(shí)不多，有些甚至是聞所未聞，聽(tīng)課時(shí)則會(huì)倍感抽象和空洞。因此，我們?cè)谡n程講授之前安排學(xué)生參加為期兩周的金工實(shí)習(xí)。學(xué)生對(duì)具體實(shí)物及操作有了感性認(rèn)識(shí)，理論課的學(xué)習(xí)才不會(huì)抽象而空洞。而在鑄、鍛、焊、熱處理等各加工工藝教學(xué)環(huán)節(jié)中，我們針對(duì)性的安排合作企業(yè)的參觀學(xué)習(xí)，并

現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。即可拓寬學(xué)生知識(shí)面又能大大增強(qiáng)學(xué)生接受專業(yè)知識(shí)的能力。變死記硬背為積極主動(dòng)的接受知識(shí)。此外，教師在授課過(guò)程中注意將與學(xué)科發(fā)展緊密聯(lián)系的新趨勢(shì)、新方向、新成果呈現(xiàn)在課堂的理論教學(xué)中，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，分別在金屬材料基本知識(shí)等相關(guān)章節(jié)中注意聯(lián)系專業(yè)教師的相關(guān)科研項(xiàng)目工作，比如三元相圖等溫截面的繪制、對(duì)鐵 - 碳系統(tǒng)相圖的分析講解，引導(dǎo)學(xué)生全面理解、掌握鐵 - 碳系統(tǒng)相圖等等。同時(shí)還鼓勵(lì)學(xué)生參與專業(yè)教師的課題研究，以專業(yè)教師的課題為基礎(chǔ)申報(bào)自治區(qū)級(jí)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目，目前金屬材料工程專業(yè)大三學(xué)生中獲得自治區(qū)大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目立項(xiàng)資格，相關(guān)工作有序開(kāi)展。大二學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目也正積極申報(bào)?？蒲泄ぷ鞯拈_(kāi)展極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣，反之又推動(dòng)課程教學(xué)工作的有效開(kāi)展。

2.4 考核方式靈活多樣化

目前金屬工藝學(xué)課程的考核主要是期末考試，平時(shí)成績(jī)也多依據(jù)課堂考勤和平時(shí)作業(yè)，這大大制約學(xué)生主體作用的發(fā)揮。課程考試的命題除以往通常采用的填空題、概念題、問(wèn)答題外，加大主觀題的比重，學(xué)生只有對(duì)課程相關(guān)的基本原理、基本概念的真正理解，有效組織已學(xué)知識(shí)點(diǎn)答題，提高學(xué)生的思維能力和解決問(wèn)題的能力，這些都不能通過(guò)考前的突擊式死記硬背而完成的，使考核方式科學(xué)化。對(duì)于平時(shí)課堂討論過(guò)程中有獨(dú)立見(jiàn)解的也給予一定的加分，提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性，所參加科研項(xiàng)目中與本課程相關(guān)的項(xiàng)目成果也給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。

3 結(jié) 語(yǔ)

總之，教師在金屬工藝學(xué)課程的教學(xué)中，注意結(jié)合工科專業(yè)的實(shí)際特點(diǎn)，充分利用啟發(fā)示教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)并鼓勵(lì)學(xué)生積極參與專業(yè)教師的科研項(xiàng)目以實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，從而有效提高金屬工藝學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。

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