如何在金屬材料與熱處理課程教學中培養學生的創新能力

朱夢穎

摘 要：21世紀是科技時代，而科技創新是一個國家綜合國力的最好體現，只有不斷對科技進行創新，才可以有效的提高國家競爭力，而教育是對科技創新的基礎，為國家培養后備人才，肩負著培養高科技、高素質人才的重任。在眾多的技術課程中，熱處理與金屬材料課是其中的一部分，但是在其教學過程中，還存在著一定的教學缺陷，文中對熱處理和金屬材料的教學中，存在的問題以及相應的解決辦法進行了簡單論述。

關鍵詞：金屬材料；熱處理；課程教學；創新能力

中圖分類號： G712 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）13-106-2

0 引言

金屬材料和熱處理課程是機械類專業的基礎課程，其講述的內容包括金屬材料成分、構成、熱處理的相關工藝，其教學的目標要求學生在學習這門課程時，需要充分掌握材料性能的特點，在實踐設計機械零件的活動中，懂得如何選擇正確的合適的材料，并采取適合的熱處理加工工藝以及加工方法。

1 金屬材料和熱處理課程的概述

1.1 特點以及結構

金屬材料與熱處理課程特點，包括概念定義的術語多、內容較為抽象、學生不易掌握知識點。其課程的內容主要包括材料的性能、鋼的熱處理、金屬學的基本原理、常用的金屬材料、合理選材機械零件、熱處理工藝等。

1.2 金屬學的原理

金屬學的教學重點分為金屬的結晶結構、結晶以及鐵碳相圖。在這些教學重點中，鐵碳相圖對于學生而言是重點和難點，其講述的是有關研究鐵碳合金和制定鋼的熱處理的工藝理論基礎。這些內容具有一定的抽象性和難度，對于學生而言不易接受，所以需要教師發揮其作用，在教學中要有邏輯性、有條理的講授相圖的組成，包括相圖的特性點、相區的含義、特性線、相圖中的各基本相名稱以及性能特點，要求學生熟練運用鐵碳相圖。

1.3 熱處理的概念

熱處理工藝部分分為整體熱處理以及表面熱處理，熱處理教學中的重點內容是鋼的熱處理，鋼的熱處理教學內容中包括熱處理概念、熱處理工藝方法、C曲線等。熱處理通過改變材料內部的組織和結構，一般不改變鋼材的形狀，達到改變材料性能的目的。在鋼的熱處理教學中C曲線是教學難點，其研究的是在不同溫度下過冷奧氏體的等溫轉變過程，以及轉變產物的類型，學生應該學會C曲線的應用，在實際操作中，制定合理的熱處理工藝，確定鋼的臨界冷卻速度，并估計淬透性、淬火介質、淬火方式等，達到熱處理的學習目的。

2 培養學生的創新能力的辦法

2.1 完善教學課程

金屬材料和熱處理課程是在物理、化學、材料科學等科目的基礎上形成的科目，其重點研究的是固態相變規律等，在學生的專業課中起到了承前啟后的重要作用，金屬材料和熱處理課程中分為先行課、平行課、后繼課。其中先行課的教學目的是使學生充分認識金屬的本質以及合金的本質等，在平行課的基礎上，進一步研究金屬的成分和組織以及性能的關系。教師需要處理好先行課與平行課以及后繼課的關系，將這三種課程進行合理的分工、充分的銜接、相互配合，同時處理好理論知識與實踐的關系、學生掌握的知識以及學生的能力、技術與工藝、教學體系與教學方法等的關系，對知識進行整合，培養學生的實踐能力以及培養學生的創新能力。

在整合教學體系時需要注意以下幾點：首先是處理三種課程時，要避免發生教學內容重復的情況，不能遺忘重要的知識點，以優化課程內部和優化整體目標為原則，培養學生的時間能力以及創新能力。其次，根據課程的特點，學生的掌握能力差，課程內容繁瑣，教師需要在有限的時間內完成教學目標，同時要使學生充分的掌握知識。最后，將Fe-Fe3C相圖、共析鋼等溫轉變曲線圖作為教學重點，重視退火和正火、淬火以及回火這四把火的教學，在具體教學中，要突出熱處理工藝的影響，提高學生的創新力。

2.2 培養學生的創新觀念

熱處理技術是基礎的機械技術，對于發揮金屬性能有著重要的作用，可以提高產品的質量，節約原材料降低生產成本，減少資源能耗，提高企業的經濟效益，我國熱處理技術發展的歷史悠久，早在戰國時期我國就出了鋼的淬火技術，熱處理技術隨科技的進步有著翻天覆地的變化，并形成了熱處理體系，并且產生了許多的熱處理工藝，包括等溫淬火、臨界區退火、真空熱處理等，熱處理技術在不斷地完善發展著，所以學校要想培養適合發展需要的人才，就需要加大對學生的創新力的培養，其首要工作就是幫助學生樹立創新意識，教師在授課中便可以通過向學生展示有關熱處理技術的圖片或者成果等，讓學生對學習熱處理技術感興趣，主動進行探索研究，才能不斷提高學生的技術水平。

2.3 采取先進的教學方法

在對熱處理技術進行教學時，由于該學科概念較多、術語難理解、符號多、理論知識抽象等，在教學中嚴重阻礙了學生的學習，若不能探索出一套適合學生的教學方式，很難達到教學的目標，而改變教學方式對教師而言具有很大的挑戰。在教學工作中，教師需要改變以往的授課方式，注重啟發式教學、談論式教學、目標教學法等，注重學生的參與程度，激發學生的學習積極性。

例如，教師在利用目標教學法進行教學工作時，要將教學目標進行細化，設計基礎性的、綜合性、研究性的教學目標，循序漸進的完成教學目標，提高教學的整體效果，就基礎性教學目標而言，在基礎性的教學中可以將碳鋼基本熱處理的工藝、鋁合金的固溶時效、低碳鋼中的滲碳、Gleeble熱-力模擬等囊括進來，可以將學生分為小組的形式，進行討論研究，不僅可以提高學習效率，激發學生主動進行研究，從而提高學生的創新能力。

2.4 利用現代教學工具

科技的不斷創新，是在利用先進的技術手段的基礎上完成的，是一種螺旋上升的趨勢，近年來伴隨著科技發展而出現了各種社交軟件以及云存儲軟件、多媒體教學設備等，教師在進行教學時可以充分的利用現代的科技手段，教師可以利用社交通訊軟件，組建本班學生成立一個學習小組，實現教師與學生之間零障礙的溝通進行知識共享。在進行授課時，教師可以將枯燥的理論知識，利用現代的學習網絡，下載有關熱處理課程中有關的視頻和動畫，通過聲音與畫面的配合將知識變得動感，吸引學生的注意力，培養學生的主動創新能力，在實踐教學活動中，充分利用教學設備，提高學生的操作能力，使學生找到實踐操作的興趣，只有將學生放在教學的主體地位上，由學生主動進行學習和鉆研，才是培養學生創新能力的最佳方法。

3 結語

文中對金屬材料和熱處理課程的概念分別進行了論述，并且對如何在金屬材料、熱處理課程中提高學生的創新能力的具體辦法做了詳細的論述，熱處理課程對于學生學習而言，存在著很大的挑戰，對于教師的教學工作而言也具有一定的難度，需要教師與學生一同努力，不斷地提高學生的創新能力。

參 考 文 獻

[1] 文斌.在中職金屬材料與熱處理教學中培養學生實踐能力之我見[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2010（03）.

[2] 吳志方.在“金屬熱處理”課程教學中培養學生創新能力[J].中國冶金教育，2010（04）.

[3] 吳欣，陳剛，崔國榮.在課程教學中開展創新教育的探索與實踐——以金屬材料及熱處理課程為例[J].高教論壇，

2012（10）.

[4] 杜瑞芬.淺談在金屬材料與熱處理教學中如何培養學生的記憶能力[J].內蒙古科技與經濟，2001（06）.

[5] 王豫，蔡幼慶.金屬學與熱處理課程教學內容和教學方法的改革實踐[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2001（04）.

[6] 程宏輝，吳瑛，黃新，張敬堯，嚴凱.項目教學法在“金屬材料熱處理”課程中的應用[J].科教文匯（上旬刊），2015（02）.

[7] 秦志景.淺談在金屬材料與熱處理的教學中如何培養學生的記憶能力[J].機械職業教育，2000（02）.