基于金相競賽的金屬材料實驗教學改革與思考

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摘 要：為了提升金屬科學教學的質量，幫助學生更好的進行相關知識點的學習，必須要注重金相競賽的重要性，結合競賽內容，對金屬材料試驗教學的方式進行改革，提升學生們學習金屬科學的積極性。本文從金屬材料試驗教學體系以及金相技能教學的現狀出發，分析了當前在進行教學過程中存在的不足，提出了實驗教學改革的措施，旨在帶動學生學習自主性的增強。

關鍵詞：金相競賽;金屬材料實驗教學;教學內容;教學改革

引言

教育體系應當不斷隨著時代的發展而變化，當前，在教育的過程中更應當結合學生的實際需求，注重提升學生的學習興趣，使其自主的進行鉆研。在這個基礎上，實驗教學方式成為了主要的教學手段，提升了學生的動手能力。同時更可以在一個個實驗中，直觀的學習到知識內容，使知識點變得動態化，使學生愛上學習。因此在進行金屬材料相關學習時，應當進行實驗技能競賽的開展，在比賽中激發學生的興趣，從而提升學生的動手水平，在競賽中形成良性競爭氛圍，使學生愛上金屬材料學習，改善以往金屬材料教學過程中存在的問題。

1金屬材料實驗教學體系及金相技能教學現狀

金屬材料相關學科一直以來都是大學教育過程中的重點內容，但是教學質量一直難以提升。相對于理論知識，實驗教學更能有助于金屬材料學科教學質量的提升，學生可以在參與實驗課程中，對于各種金屬材料的性能有所了解。當前，金屬材料相關學科主要包括了“機械工程材料”“金屬材料及熱處理”等內容，包含的知識點多，從總體狀況來看，實驗項目豐富，教學模式多樣。目前，我校實驗教學針對金相技能的訓練分為兩個層次，希望通過競賽帶動學生學習效果的提升，從“材料科學基礎”以及“金相樣品的制備及顯微鏡的使用出發，通過實驗，將書本上的知識直觀的展現在學生的面前，學生可以通過顯微鏡等器材對于金屬材料有一個初步的認識，從而在這個基礎上進行加深學習。教師隨后進行綜合實驗課程的開展，根據各個金屬材料的性能進行各種處理，如熱處理等，讓學生觀察在金屬材料熱處理過程中，金屬分子的變化情況，對于其中的顯微組織進行檢驗和分析，從而在大量的實驗中，提升學生的實踐能力，改善以往金屬材料學習過程中“紙上談兵”的弊端。但是當前，雖然認識到進行金屬實驗教學對于學生知識掌握具有更好的效果，但是在實際課堂上，還是存在很多的不足。學生對基本實驗技能的掌握水平已經較為成熟，但是金相試樣等操作技巧難度較大，學生們在實驗的時候仍然存在很多的誤區。同時，各個學科的實驗操作活動多，班級人數也較多，但是實驗室和課時都是十分有限的，因此學生們很難針對某一課題進行反復實驗，起不到加深學習的效果，對在進行鑄鐵、不銹鋼等主題的金相檢驗過程匯總，涉及的內容較多，但是實驗課程受現實情況的制約則較少，因此學生難以獲得提升，不能熟練的掌握實驗的流程，對于一些金相技術與金屬學之間的知識點更是掌握的較少，不能發揮出實驗真正的作用，同時，金屬材料科學雖然是我國高校教育體系中的主要內容，但是由于難度大，涉及的知識面廣，學習的知識點十分復雜，因此導致了很多學生存在畏難心理，在招生的過程中，人數往往不盡人意，專業不能起到吸引學生的效果。在實驗中，需要進行反復實驗，過程十分繁瑣，導致了本專業學生也常常出現消極懈怠的心理，難以激發學生的學習興趣，因此，必須要根據當前金屬材料科學教學中存在的問題出發，解決當前存在的不足，開展更加有效地實踐活動，提升學生的學習興趣。在實驗的過程中進行引發，展開金相技能競賽，在競賽中吸引學生的求知欲，從而帶動學習質量的提升。

2金相競賽的金屬材料實驗教學改革建議

2.1注重以競賽帶動教學水平的提升

為了提升學生學習的積極性，同時保證所學知識更加的扎實，開展了全國大學生金相技能大賽”，旨在通過開展金相技能大賽，實現以賽促教，在競賽中激發學生的學習好奇心，及時的找出學生學習過程中存在的不足，帶動教育方式的改革。 自2014年開始，各大高校認識到了實驗競賽教學的優勢，將金相競賽納入了金屬材料綜合實驗課程的教學環節，將它與實際教學相結合，設置了課內金相競賽，使每個學生都有參加競賽的機會。同時，不斷的完善競賽教學的內容。金屬材料試驗包含的知識點較多，只進行單一的幾個知識點內容的競賽，不能激發學生的學習興趣，在這個基礎上，2017年各個高校將金相競賽的內容進行了拓展，將金屬材料綜合實驗和機械工程材料綜合實驗兩門課程納入了競賽的范圍。為了保證競賽的難度相適合，應當根據學生的學習進度、教學內容以及教學計劃制定競賽，告知學生們競賽的范圍，學生可以自己進行復習，對于材料的知識點更好的掌握。必須要保證競賽與課程相結合，使學生認識到競賽的重要性。

2.2注重以競賽帶動教學方式的改革

以往金屬科學教學過程中存在問題，總是進行書本知識點的講解，實驗課程少，沒有注重提升學生的動手能力。當前教育重心不斷的發生變化，為了提升學生的動手能力，使學生真正的掌握知識內容，必須要注重以競賽的方式帶動教學模式的不斷更新。首先必須要結合課程內容分析實驗方法。以往在進行制樣時，主要是在水流沖洗下用濕磨金相砂紙進行手磨，容易受到環境的制約，具有局限性。當前競賽改變了這一方式，在實驗的過程中使用懸浮液。在對金屬進行腐蝕時均采用滴管滴注腐蝕，從而完成實驗，使學生們可以在顯微鏡下進行觀察。其次，必須要注重匯聚經驗。各個高校的授課風格、教學內容都有細微的差別，因此在進行競賽的時候，常常會有不同的經驗，實驗的操作流程具有開放式，因此為了更好的對金屬材料學科進行教學，應當對于金相競賽中的實驗方法進行整合與交流，吸取相關經驗進行教學方式的改革。最后，注重帶動實驗室建設，引進新器材、新材料，幫助學生更好的進行實驗操作，拓寬學生的知識面。

2.3以競賽的方式促進學生學習

金屬的種類多，各個金屬的材質、性能等都存在很大的差別，在不同實驗中的反應也是不一樣的，因此專業難度大，實驗操作復雜，學生在學習的時候，常常存在很大的難度，在實驗的過程中也是經常出現失誤，長期下去，消磨了學生的學習興趣。因此，必須要注重以競賽的方式帶動學生學習。實驗技能競賽通常是針對學科培養目標中學生應該掌握的基本實驗技能進行，針對某一內容要求學生進行操作，以競技為目的開展實驗，因此競賽本身是緊張而有趣的。學生普遍都有求勝心理，在競賽的時候會更加的全神貫注。在進行金相競賽的時候可以設置提問環節，如這個圖像是什么意思等，從而提升學生的注意力和緊張性，也使學生自己認識到在實驗操作中自己還存在哪些不足，不斷的進行自身水平的強化。

結語

綜上所述，金屬材料科學教學的難度系數十分的高，其中實驗過程繁瑣復雜，涉及的知識面廣，在進行教學的時候，除了理論知識教學之外，更應當提升的是學生的實際動手能力。因此，必須要注重結合競賽教學，在競賽的過程中，發現教學問題，激發學生興趣，使學生發現金屬材料學習的樂趣，注重以競賽的形式帶動教育方式的改革，實現以賽促教、以賽促改等內容，更好的進行金屬材料科學專業人才的培養，為推動我國教育體系的健康發展做出貢獻。

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