“金相檢驗”教學(xué)模式方法探討

李大林

摘 要：主要針對夏季小學(xué)期的特點以及“金相檢驗”課程要求，對“金相檢驗”課程從課程設(shè)置、學(xué)時的分配、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考試方式進(jìn)行分析與討論。具體內(nèi)容包括課時的精簡與改變，教學(xué)框架的改變，以具體實際操作為主，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；考試方式的多樣性，加強(qiáng)學(xué)生的自我創(chuàng)新能力。實踐證明，教學(xué)模式的改變明顯提高了教學(xué)質(zhì)量與效果。

關(guān)鍵詞：金相檢驗；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

“金相檢驗”課程是材料成型專業(yè)的專業(yè)課，是材料類、機(jī)械類技術(shù)專業(yè)人員應(yīng)該掌握的專業(yè)知識之一，主要針對本科生大三時段開設(shè)。學(xué)生在大三階段，已經(jīng)進(jìn)行了專業(yè)課的學(xué)習(xí)，如金屬材料及熱處理、材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬工藝學(xué)等課，學(xué)生已經(jīng)基本了解本專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容與方向，但由于有些專業(yè)課程的學(xué)時多，內(nèi)容講授的也比較廣，學(xué)生只能從大的方向了解一下，形象記憶的不夠深刻，如何進(jìn)一步加強(qiáng)材料專業(yè)課的學(xué)習(xí)值得去思考，另外正常的上、下兩個學(xué)期學(xué)時比較多，專業(yè)課一般學(xué)時都是50左右，學(xué)習(xí)的時間比較長，而夏季小學(xué)期只有四周，這樣雖然課時少了，但要講的內(nèi)容也不能簡略，如何讓學(xué)生在較短的時間內(nèi)更好的理解和掌握專業(yè)課程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從被動接受到主動學(xué)習(xí)，是每位任課老師需要認(rèn)真考慮的課題。本文以“金相檢驗”課程為例，通過親自實踐教學(xué)，總結(jié)出幾點體會，內(nèi)容如下。

一、課程設(shè)置和性質(zhì)

通過“金相檢驗”課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)了解和掌握的知識包括：鋼的宏觀檢驗技術(shù)、金相檢驗設(shè)備與試樣制備技術(shù)，結(jié)構(gòu)鋼、模具剛、不銹鋼的金相檢驗技術(shù)、鋼的化學(xué)熱處理金相檢驗技術(shù)等至少11個方面的知識，該課程與同時開設(shè)的模具材料與熱處理相互聯(lián)系、相互關(guān)聯(lián)。要求學(xué)生初步具有如下能力：正確制備金相試樣的能力、熟練使用金相顯微鏡的能力，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對各類金屬材料或非金屬材料進(jìn)行金相檢驗的能力。本課程設(shè)置的目的要求為不斷完善專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的素質(zhì)，將金相檢驗技術(shù)的專業(yè)知識應(yīng)用于未來的材料進(jìn)口檢驗、進(jìn)廠檢驗、常規(guī)生產(chǎn)檢驗以及失效分析的工作中，不斷培養(yǎng)材料類專業(yè)技術(shù)人員實事求是的科學(xué)素質(zhì)。與其說這門課是以理論為基礎(chǔ)的課，不如說是在理論基礎(chǔ)之上更注重檢測方法的課程，理論知識涉及到材料的內(nèi)容很廣也很復(fù)雜。各種材料的組織不同，檢測的方法也各有特點。

二、合理的分配課時

每門課的總授課時數(shù)都有應(yīng)該一個數(shù)值范圍，如果小于其最小值學(xué)習(xí)的效果達(dá)不到，無法滿足大綱要求，如果大于最大值，學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容太多產(chǎn)生反感情緒。而對于每周課時按排，要根據(jù)課程安排的需要，不能“一刀切”

[1]。研究表明，一周課時安排過密，學(xué)生來不及消化知識就要繼續(xù)接受新的知識，容易造成“消化不良”，長此以往學(xué)生就不注重學(xué)習(xí)的內(nèi)容，沒有時間去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，同樣教師的備課也不會充分[2]。相反，如果課程安排稀疏會導(dǎo)致知識結(jié)構(gòu)松散，課程內(nèi)容跨越度太大，還沒學(xué)新的知識已經(jīng)忘記上次課的講授內(nèi)容，同樣教師的教學(xué)也會較為放松，影響對這門課的課堂教學(xué)設(shè)計，每次課都要用大量時間回顧上次課的知識，占用寶貴的課堂時間。本課程根據(jù)人才培養(yǎng)方案的授課時數(shù)為16課時，分3周時間上完，剩余一周為實訓(xùn)時間。這樣的課時安排從效果來看并不理想。周課時過于分散，實訓(xùn)的時間過少。這樣就會造成幾周理論課為了講授而授課，與實操訓(xùn)練脫節(jié)。其次夏季小學(xué)期天氣比較熱，不能很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此，在總授課時數(shù)不變的前提下，現(xiàn)在改為“2+2”的模式，及2周授課+2周實訓(xùn)或者“1+3” 及1周授課+3周實訓(xùn)，重點以實操為主。實踐證明，“2+2”模式授課效果良好。

三、豐富教學(xué)內(nèi)容

（一）精簡理論知識。在理論教學(xué)方面，原來的內(nèi)容很多，涉及到金屬和非金屬的檢驗技術(shù)，再加上在小學(xué)期上的課時很少，學(xué)生可能不能完全理解與接受。這時候在不改變原有的課程設(shè)置目的的前提下從教學(xué)內(nèi)容稍加修改，授課內(nèi)容去掉在金屬學(xué)與熱處理課程中已經(jīng)講過的基礎(chǔ)知識，直接進(jìn)入檢驗方法環(huán)節(jié)，從最基本的試樣制備開始進(jìn)行講解，具體內(nèi)容主要講解常見金屬和鋁合金方面即可，重點講解鋁合金的檢驗技術(shù)的基礎(chǔ)知識，簡單介紹鋼、鑄鐵、焊接等金相檢驗技術(shù)的基礎(chǔ)知識，使學(xué)生了解最新的國家檢驗標(biāo)準(zhǔn)，為以后從事金屬和有色金屬方向的檢驗做好充分的準(zhǔn)備。

（二）課堂教學(xué)以案例導(dǎo)入式為主，注重發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題之間的聯(lián)系。目前大學(xué)課堂中課堂教學(xué)較為死板沒有新意，還是以“填鴨式”的教學(xué)為主，學(xué)習(xí)知識還是以被動的接受為主，以前授課方式主要依靠的是黑板和粉筆寫板書，現(xiàn)在已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈亩嗝襟w投影，這樣雖然可以大大節(jié)省寫板書的時間，但多媒體存在“照屏宣科”的情況，一節(jié)課看著屏幕讀下來，這樣做反到適得其反。多媒體等教學(xué)手段的改變只是教學(xué)改革的一種外在形式，其中也有一些弊端。例如不能很好的跟同學(xué)進(jìn)行眼神的溝通[3]。俗話說：眼睛是心靈的窗戶，上課與學(xué)生的眼神的溝通很有必要，能時刻了解。本課程與生產(chǎn)實際情況聯(lián)系較緊密，例如：有些刀具在熱處理后會出現(xiàn)細(xì)小的裂紋，刀具報廢。為什么會產(chǎn)生裂紋？裂紋是由于熱處理產(chǎn)生的還是之前就已經(jīng)產(chǎn)生了等等小問題，如何才能避免產(chǎn)生這樣的破壞。能夠找到問題的所在，這樣順利成章的就開始講解工具鋼的熱處理方式和檢驗方法。

（三）內(nèi)容明確而不凌亂。目前有些教師為了吸引學(xué)生的注意力過于追求一些新奇的教學(xué)內(nèi)容，不注重本課程或本章甚至本節(jié)課知識體系的完整性，講一些與課程相差較遠(yuǎn)但聽似又有一點關(guān)系的的內(nèi)容，有些老師甚至講授一些早期或近期的所研究的課題[3]。這些看似能夠吸引同學(xué)的注意力，但事實上在知識體系層面上的邏輯性已經(jīng)早已不存在，授課內(nèi)容凌亂沒有頭緒，有些同學(xué)也很反感老師在那滔滔不絕的說著他們不知道的內(nèi)容，時間長了就喪失了對課本上知識的興趣。有些年輕的老師喜歡按照課本上每一章的順序來授課，其實這樣的做法也不是錯誤的，但在學(xué)生角度認(rèn)為老師就在平鋪直敘的講著課本東西，沒有新意，要避免這種情況的出現(xiàn)，就得掌握本門課的重點和難點，內(nèi)容精而不多。本課程因為跟生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密，需要大量的實例來講解某些材料的組織和檢測方法，因此需要教師更應(yīng)該把握好尺度，內(nèi)容緊靠金相的檢測方法，符合教學(xué)大要求，避免出現(xiàn)貪多嚼不爛的情況。

四、教學(xué)方法的多元化

（一）理論與實踐相統(tǒng)一。有些章節(jié)的內(nèi)容課上采用多媒體與顯微金相照片相互對照方式，把多媒體教室搬到實驗室，摒棄以前上完理論課再上實踐課的方法，改變?yōu)槔碚摵蛯嵺`同時上，PPT講解試樣的檢驗方法與標(biāo)準(zhǔn)，并顯示標(biāo)準(zhǔn)試樣圖片，余下時間利用事先準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)試樣非常直觀的進(jìn)行試樣的觀察，眼睛與頭腦同時作用，加深印象，鞏固教學(xué)成果，教會學(xué)生終身受用的知識與學(xué)習(xí)方法，比要學(xué)習(xí)什么新知識更重要。原來每次課上2課時和實驗2課時壓縮到大約3課時就可以，節(jié)省了時間，為2周后的課程實訓(xùn)留下充裕的時間，其從實際教學(xué)方面也反映良好。也可與企業(yè)聯(lián)系起來共同授課，單獨用幾天時間請企業(yè)工程師進(jìn)行專題講座，開闊視野，了解企業(yè)生產(chǎn)的最新動態(tài)，提高學(xué)習(xí)的興趣。

（二）在課程實訓(xùn)方面，把時間全部交給學(xué)生，教師在整個實驗步驟中只做指導(dǎo)和安全知識提醒，不要具體干預(yù)學(xué)生的想法。古人云：“授人以魚，不如授人以漁”，側(cè)重讓學(xué)生學(xué)會獲取專業(yè)知識的能力，而不是只看重某個知識點。例如以鋁合金為例，在鋁合金制備時候，首先要求配料計算，明確每一種基本合金元素添加的數(shù)量，計算完畢再動手進(jìn)行實際的配料操作，實際講解配料的精確位數(shù)（小數(shù)點后4位）和如何進(jìn)行精確的配料的方法；其次就是鋁合金的熔煉，熔煉鋁合金溫度較高需要教師帶領(lǐng)，同時講解加入配料的先后順序，但加入什么微量元素可以讓學(xué)生查看一些文獻(xiàn)或者按照教本上要求的進(jìn)行添加，并提出相應(yīng)的問題，如為什么不同的微量元素的添加可以改變鋁合金的組織形態(tài)和性能，怎樣能減少中間元素在熔煉時候的燒損，用什么方法能控制雜質(zhì)元素的含量等問題；最后是熱處理操作，鋁合金熱處理步驟包括哪些，溫度如何選擇以及最后的試樣的檢測的方法。課程實驗因配料、熔鑄需要一些時間，原有的1周實訓(xùn)時間應(yīng)增加到2周，留給學(xué)生充裕的時間，在實驗中尋找問題的答案。另外要分組，一般5人一組，由組長分配工作，也充分調(diào)動學(xué)生團(tuán)隊合作的能力。夏季小學(xué)期的時間較短，有些學(xué)生可能有些意猶未盡，再等到秋季開學(xué)期間可以繼續(xù)進(jìn)行一些沒完成的實驗，為大四撰寫畢業(yè)論文做好充分的準(zhǔn)備。

（三）提高學(xué)生在實訓(xùn)中使用實驗儀器的參與性。以往做實驗都是以教師操作為主，學(xué)生大部分現(xiàn)場觀察與記錄，收獲不大。要提高學(xué)生的參與感。以最常見的45號鋼為例，在制備金屬試樣時候，鑲嵌試樣可采用熱鑲嵌，其儀器操作較簡單需要學(xué)生自己動手鑲嵌，試樣同樣需要學(xué)生動手磨制和腐蝕，腐蝕試劑4%的硝酸酒精和拋光液也要學(xué)會配制，并用普通的光學(xué)顯微鏡觀察其劃痕和被腐蝕情況。在熱處理時，讓學(xué)生控制加熱設(shè)備的溫度，選擇加熱的速度和記下保溫時間，做為以后的實驗數(shù)據(jù)，同時也增加了學(xué)生的責(zé)任感。

（四）注重驗證性結(jié)果，也注重模仿性結(jié)果。以往實驗做完如果沒有想達(dá)到預(yù)期的觀察結(jié)果，學(xué)生可能很失望，打擊較大，有些還要重復(fù)之前的操作較為繁瑣。這時應(yīng)當(dāng)要告知學(xué)生材料的金相觀察并檢驗，有成功也有失敗。例如在淬火后的45號鋼中應(yīng)該能觀察到馬氏體，但最后沒有觀察到，并且測量洛氏硬度時硬度較小。這是為什么，什么原因能造成組織的改變。這些問題的出現(xiàn)一點點的培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。實驗的結(jié)果固然重要，但實驗過程中遇到問題并解決掉這樣的收獲會更重要。要善于激勵學(xué)生，激發(fā)出學(xué)習(xí)的興趣，把重點從實驗結(jié)果轉(zhuǎn)移到實驗過程，認(rèn)可學(xué)生學(xué)習(xí)的努力和潛力，提高教學(xué)效果事半功倍。

（五）因材施教?！耙虿氖┙獭笔俏覀兘?jīng)常提起的，經(jīng)常掛在嘴邊的，但在教學(xué)中真正能夠做到卻是很難的

[4]。近些年由于高考的擴(kuò)招，學(xué)生上大學(xué)繼續(xù)學(xué)習(xí)的機(jī)會增多，這對于學(xué)生和家長來講是個好的消息，但對于高校教師就會是一個挑戰(zhàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和水平參差不齊，如何能在幾十甚至上百個人中找到最好的教學(xué)方法，讓不同層次的學(xué)生在有限的時間內(nèi)掌握更過知識值得每位教師深思[5]。從本校的定位來講，屬于普通民辦本科學(xué)校，學(xué)生接受能力不強(qiáng)，自我學(xué)習(xí)能力偏弱，因此要多跟學(xué)生溝通，注重討論與交流，對較難得知識要耐下心慢慢講解，授課時借助實物講解，重“實”避“虛”，手腦并用。本課程特點是實物模型來源很廣泛，每一種常見的材料都能找到，課上重點講明白，減輕學(xué)生課后自學(xué)的壓力。

四、教材選擇的針對性

教材是學(xué)習(xí)新知識的重要來源之一，學(xué)生課后自學(xué)都是以教材為主，一些教材的時代性不強(qiáng)，雖然改版了很多次但內(nèi)容還是很陳舊；一些教材實用性不強(qiáng)，偏重理論知識，聯(lián)系生產(chǎn)實際較少，兩者不能較好的融合再一起，因此選擇一本好的教材就顯得尤為關(guān)鍵。首選教材以國家級規(guī)劃教材為主，以突出專業(yè)方向特點的書籍為輔，輔助參考教材也可采用自編教材。自編教材的特點就是更貼近地方區(qū)域的發(fā)展和符合本學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，知識特點較為突出，針對性較強(qiáng)，以實用性為主。本課程以往的金相檢驗教材知識內(nèi)容很廣，幾乎涵蓋了所有常用的典型的金屬材料的檢測方法，因每一種金屬的組織、性能都不同，所以每一章都講解都比較分散，不系統(tǒng)。根據(jù)課程大綱要求和教學(xué)特點并且要突出實用性，反應(yīng)地區(qū)特點和時代要求，重點講解一些常見的材料或者與實訓(xùn)內(nèi)容相關(guān)的材料。例如想重點講解鋁合金方向的知識，可選擇教材應(yīng)重點突出鋁合金的的成分、工藝、組織、性能和檢測，知識體系要求完整。教材只是輔助學(xué)習(xí)的工具，而不是必須讓其按照一章一節(jié)的進(jìn)行講解。盡可能做到講授內(nèi)容來源于教材，但又超越教材。

五、考試方式的多樣性

考試方式做為課程改革最后的環(huán)節(jié)也同樣重要，是改革最后結(jié)果的體現(xiàn)。目前高校的考試方式依舊一成不變，很多科目的考試成績還是最后一張紙決定?？荚嚨膬?nèi)容也是任課教師自己命題，一人決定考試范圍，沒有相關(guān)的題庫內(nèi)容供學(xué)生復(fù)習(xí)參考。題型也較為固定，如判斷題、選擇題、填空題、簡答題等。甚至有些題來源于網(wǎng)絡(luò)，原封不動的照搬過來。有較少的課程考試采用寫論文或者報告等方式，但其學(xué)生回答的問題結(jié)果相似度太高，不能客觀反應(yīng)學(xué)生掌握知識信息量。本課程根據(jù)夏季小學(xué)期時間較短和課程結(jié)構(gòu)的特點，課程考試方式可采用多種方式，目的是充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和突出學(xué)到的知識。考試方式的改變包括PPT進(jìn)行匯報講解，也可做成視頻和圖片形式進(jìn)行講解，視頻內(nèi)容可包括實驗過程，儀器的使用方法等，教師也能從中了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)與創(chuàng)新精神，摒棄以前傳統(tǒng)的打印交論文的單一形式。最后成績的給出包括老師打分成績和學(xué)生互評成績，每組學(xué)生給自己組員分別打分，最后取平均分，并注明給分的依據(jù)。

六、總結(jié)

“金相檢驗“教學(xué)模式方法的改變充分考慮到民辦本科院校材料類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和課程知識體系構(gòu)建的要求，改變的效果及時通過實訓(xùn)課程的表現(xiàn)和考試結(jié)果進(jìn)行檢驗。課程涉及到較多的材料類基礎(chǔ)的知識，需要教師在教學(xué)方法和課程設(shè)置上多加思考。教師授課方法模式要不斷的改變以適應(yīng)當(dāng)代社會的發(fā)展，教學(xué)有方法，但是沒有固定的方法，每門課程甚至每一節(jié)課所講的內(nèi)容都有各自的特點，同樣也應(yīng)該采用不同的教學(xué)方法來講授，以不變應(yīng)萬變在高等教學(xué)中是不可行的。

[參考文獻(xiàn)]

[1]丁華.高校教學(xué)方法與教學(xué)手段改革的新審視[J].陜西教育：高教，2016，0（8）.

[2] 徐紅.普通高校本科教學(xué)方法之案例研究[D].華中師范大學(xué)，2004.

[3]高寶立.中國高等教育研究：進(jìn)展、問題與前景[J].教育研究，2003 （07）.

[4] 孫亞玲.課堂教學(xué)的變革與創(chuàng)新[M].廣東教育出版社，2006.

[5]王春燕.高校課堂教學(xué)改革探究[D].曲阜師范大學(xué)，2015.

（作者單位：煙臺南山學(xué)院，煙臺 龍口 265713）