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摘 要 本文分析了传统的金相实验课程教学方法中存在的一些问题，并以金相檢验课程中“工模具钢的热处理及金相检验”采用项目教学法为例，探索了新的教学方法，介绍了项目教学法的实施过程，即资讯—计划—决策—实施—检查—评估，实践证明采用项目教学法可以提高学生实践操作能力，培养学生的团队意识和综合素质。
关键词 金相 项目教学 工模具钢
中图分类号：G424 文献标识码：A
0 引言
金相检验课程是材料工程技术专业进行岗位能力培养的一门核心课程。现代金相检验技术是材料化学成分—加工工艺—显微组织—力学性能之间联系的桥梁，可为提高材料性能而制定和改善加工工艺提供可靠的技术依据；现代金相检验技术是检查产品质量和发展新材料、新工艺的重要技术手段。本课程的主要任务是学习金属材料的宏观及微观检验技术，使学生理解微观组织和宏观性能之间的相互关系及其变化规律，初步学会使用金相显微镜对金属及合金的组织进行观察及相应的检验技能；掌握金相试样制备方法；能够运用所学的理论对一些实际工程问题进行初步的失效分析。
金相检验是一门实践性和操作性很强的专业课程，课程的教学目标应该适应社会需求，教学情境和教学内容与企业工作任务应密切结合。项目教学法最显著的特点就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”。这就要求实践教学过程中把探究性学习的自主权交给学生，由教师启发引导学生亲自设计合理的实验方案，通过分组交流讨论和改善方案，每个学生积极参与分工协作，在探索性实验过程中完成整个操作规程项目。
1 项目教学法的应用
1.1 项目选择及设计
进行项目教学，首先依据金相检验实际工作过程，精心准备和策划设计一个适合学生特点和知识点的项目，并设计好该项目设施过程中的各个环节，这是实施项目教学的关键。
下面详细介绍金相检验实训课程中“工模具钢的热处理及金相检验”采用项目教学法，说明该方法的具体应用。本项目的教学目的：（1）知识目标：掌握常用工模具钢在不同热处理工艺条件下的显微组织，熟悉组织中的各组成成分。（2）能力目标：培养学生独立分析和解决问题的能力，让学生体会到学习的乐趣和成就感。（3）素质目标：培养和提高学生的团队意识和创新精神。
1.2 项目实施
1.2.1 资讯
项目教学法通常采用分组教学的模式，项目教学的能否顺利地实施，依赖于全班各小组之间的通力协作和团队密切配合，教师可依据全班学生的基本情况进行分组，让学生根据个人特点和需要自由组合，6～8人为一组，每组选举一个项目负责人，然后教师根据项目需要再进行适当的调整，学生合理搭配、优化组合有助于培养学生的合作意识和团队精神。分组后教师应将准备好的工作方案分发给每个小组，让学生仔细检查核对，及时解决疑难问题，并为顺利开展项目工作任务做好准备。学生通过认真学习课本内容，并上网、到图书馆收集常用工模具钢的热处理工艺的有关资料，了解常用工模具钢的成分、热加工过程、性能特点及用途。
分组讨论内容可以包括：（1）分析常用工模具钢的热处理工艺流程。（2）热处理时工模具钢的主要成分、加热温度和时间等重要因素对合金的组织与性能的影响。（3）不同牌号、化学成分的工模具钢经退火、淬火和回火后的显微组织特征。（4）实验需要相应的仪器、设备、材料、工具等物品情况。（5）任务能顺利完成的关键，明确热处理过程中的操作注意事项。这一阶段主要培养学生收集资料、沟通协调等能力。
1.2.2 计划
各小组对工作项目进行分析和研究，制定完成本组工作计划的具体实施方案和进度安排，采用角色扮演法进行实验过程设计，根据每个学生特点、专长和能力大小分配相应的工作责任，由各组组长组织协调各组员间进行分工协作，使每位成员都能明确自身的角色，并从角色的角度去观察、分析和思考应该如何完成小组的工作方案。例如，在本项目教学过程中模拟热处理厂的工作任务，各组的负责人扮演热处理车间主任，主要成员有副主任、工艺员、热处理操作工、制样工和质检员等。车间主任的主要职责是对工模具钢热处理过程的工艺计划进行全面安排和负责实施，工艺员设计热处理工艺的主要参数，热处理操作工负责钢材的加热、淬火等主要操作，制样工承担热处理后金相试样的制备操作，质检员在热处理过程中积极配合并对产品实施金相检验和显微硬度检测。
1.2.3 决策
各小组选派代表宣讲计划实施方案，并开展分组之间的讨论，组与组之间交换工艺方案卡，在能保证完成各组任务的前提下，提出每组自己的建议，以便每组都不断完善自己组的工艺方案卡，并对工艺方案进行汇总。然后交给老师检查，看学生所制定的计划是否适合学生的实际水平，学生提出的解决方案是否可行，及时指出不足之处，并提出意见供参考改进，修改后老师签字，并开始实施。
1.2.4 实施
教师先现场讲解和进行操作示范，然后学生按照各自扮演的角色分组完成实验步骤。整个过程中，教师巡查和鼓励每个学生积极参与，学会独立思考和分析问题，并让全班同学相互协助和共同提高，通过艰辛的工作过程来激发学生的潜能和培养创新意识。
1.2.5 检查
在学生实验过程中，教师应及时检查设备操作、工具使用和安全操作等情况。学生也应检查加热温度和时间的选择是否合适，淬火介质的选择是否正确，淬火速度是否足够等。加热温度过高会试样晶粒变粗大，导致表面氧化脱碳等缺陷，加热温度过低产生铁素体组织，工具钢的性能达不到要求。学生检验工具钢的金相组织是否有表面脱碳、过热组织、非金属夹杂等非正常组织出现。
1.2.6 评估
首先要求每个学生总结项目实践的收获和心得体会，并写出实训报告；然后在小组内部进行自评，根据小组成员对本组工作任务完成的实际贡献大小进行互评并打分；最后由教师进行综合评定，对有创新意义的，应适当加分。
2 总结
在金相检验课程中实施项目教学，与传统的教学方法相比，具有以下几个方面的优点：（1）改变传统的教学方法以教师、课堂和教材为中心的教学模式，项目教学模式中学生是主体，教师融入其中，用经验去引导和启发学生，并采取小组分工协作和角色扮演的教学手段，提高了学生学习的积极性和激发学习兴趣。（2）项目教学法能有效地将理论知识和实践技能紧密结合，学生可以边学边练，突出对学生能力和专业技能的培养，课程结束后学生可直接考取相应的职业资格证书。（3）项目教学法可以使学生在完成项目的过程中，巩固所学的知识，并创新了评价方法，使学生体会到学习的乐趣和成就感，有助于培养和提高学生的团队意识和创新精神。
关键词 金相 项目教学 工模具钢
中图分类号：G424 文献标识码：A
0 引言
金相检验课程是材料工程技术专业进行岗位能力培养的一门核心课程。现代金相检验技术是材料化学成分—加工工艺—显微组织—力学性能之间联系的桥梁，可为提高材料性能而制定和改善加工工艺提供可靠的技术依据；现代金相检验技术是检查产品质量和发展新材料、新工艺的重要技术手段。本课程的主要任务是学习金属材料的宏观及微观检验技术，使学生理解微观组织和宏观性能之间的相互关系及其变化规律，初步学会使用金相显微镜对金属及合金的组织进行观察及相应的检验技能；掌握金相试样制备方法；能够运用所学的理论对一些实际工程问题进行初步的失效分析。
金相检验是一门实践性和操作性很强的专业课程，课程的教学目标应该适应社会需求，教学情境和教学内容与企业工作任务应密切结合。项目教学法最显著的特点就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”。这就要求实践教学过程中把探究性学习的自主权交给学生，由教师启发引导学生亲自设计合理的实验方案，通过分组交流讨论和改善方案，每个学生积极参与分工协作，在探索性实验过程中完成整个操作规程项目。
1 项目教学法的应用
1.1 项目选择及设计
进行项目教学，首先依据金相检验实际工作过程，精心准备和策划设计一个适合学生特点和知识点的项目，并设计好该项目设施过程中的各个环节，这是实施项目教学的关键。
下面详细介绍金相检验实训课程中“工模具钢的热处理及金相检验”采用项目教学法，说明该方法的具体应用。本项目的教学目的：（1）知识目标：掌握常用工模具钢在不同热处理工艺条件下的显微组织，熟悉组织中的各组成成分。（2）能力目标：培养学生独立分析和解决问题的能力，让学生体会到学习的乐趣和成就感。（3）素质目标：培养和提高学生的团队意识和创新精神。
1.2 项目实施
1.2.1 资讯
项目教学法通常采用分组教学的模式，项目教学的能否顺利地实施，依赖于全班各小组之间的通力协作和团队密切配合，教师可依据全班学生的基本情况进行分组，让学生根据个人特点和需要自由组合，6～8人为一组，每组选举一个项目负责人，然后教师根据项目需要再进行适当的调整，学生合理搭配、优化组合有助于培养学生的合作意识和团队精神。分组后教师应将准备好的工作方案分发给每个小组，让学生仔细检查核对，及时解决疑难问题，并为顺利开展项目工作任务做好准备。学生通过认真学习课本内容，并上网、到图书馆收集常用工模具钢的热处理工艺的有关资料，了解常用工模具钢的成分、热加工过程、性能特点及用途。
分组讨论内容可以包括：（1）分析常用工模具钢的热处理工艺流程。（2）热处理时工模具钢的主要成分、加热温度和时间等重要因素对合金的组织与性能的影响。（3）不同牌号、化学成分的工模具钢经退火、淬火和回火后的显微组织特征。（4）实验需要相应的仪器、设备、材料、工具等物品情况。（5）任务能顺利完成的关键，明确热处理过程中的操作注意事项。这一阶段主要培养学生收集资料、沟通协调等能力。
1.2.2 计划
各小组对工作项目进行分析和研究，制定完成本组工作计划的具体实施方案和进度安排，采用角色扮演法进行实验过程设计，根据每个学生特点、专长和能力大小分配相应的工作责任，由各组组长组织协调各组员间进行分工协作，使每位成员都能明确自身的角色，并从角色的角度去观察、分析和思考应该如何完成小组的工作方案。例如，在本项目教学过程中模拟热处理厂的工作任务，各组的负责人扮演热处理车间主任，主要成员有副主任、工艺员、热处理操作工、制样工和质检员等。车间主任的主要职责是对工模具钢热处理过程的工艺计划进行全面安排和负责实施，工艺员设计热处理工艺的主要参数，热处理操作工负责钢材的加热、淬火等主要操作，制样工承担热处理后金相试样的制备操作，质检员在热处理过程中积极配合并对产品实施金相检验和显微硬度检测。
1.2.3 决策
各小组选派代表宣讲计划实施方案，并开展分组之间的讨论，组与组之间交换工艺方案卡，在能保证完成各组任务的前提下，提出每组自己的建议，以便每组都不断完善自己组的工艺方案卡，并对工艺方案进行汇总。然后交给老师检查，看学生所制定的计划是否适合学生的实际水平，学生提出的解决方案是否可行，及时指出不足之处，并提出意见供参考改进，修改后老师签字，并开始实施。
1.2.4 实施
教师先现场讲解和进行操作示范，然后学生按照各自扮演的角色分组完成实验步骤。整个过程中，教师巡查和鼓励每个学生积极参与，学会独立思考和分析问题，并让全班同学相互协助和共同提高，通过艰辛的工作过程来激发学生的潜能和培养创新意识。
1.2.5 检查
在学生实验过程中，教师应及时检查设备操作、工具使用和安全操作等情况。学生也应检查加热温度和时间的选择是否合适，淬火介质的选择是否正确，淬火速度是否足够等。加热温度过高会试样晶粒变粗大，导致表面氧化脱碳等缺陷，加热温度过低产生铁素体组织，工具钢的性能达不到要求。学生检验工具钢的金相组织是否有表面脱碳、过热组织、非金属夹杂等非正常组织出现。
1.2.6 评估
首先要求每个学生总结项目实践的收获和心得体会，并写出实训报告；然后在小组内部进行自评，根据小组成员对本组工作任务完成的实际贡献大小进行互评并打分；最后由教师进行综合评定，对有创新意义的，应适当加分。
2 总结
在金相检验课程中实施项目教学，与传统的教学方法相比，具有以下几个方面的优点：（1）改变传统的教学方法以教师、课堂和教材为中心的教学模式，项目教学模式中学生是主体，教师融入其中，用经验去引导和启发学生，并采取小组分工协作和角色扮演的教学手段，提高了学生学习的积极性和激发学习兴趣。（2）项目教学法能有效地将理论知识和实践技能紧密结合，学生可以边学边练，突出对学生能力和专业技能的培养，课程结束后学生可直接考取相应的职业资格证书。（3）项目教学法可以使学生在完成项目的过程中，巩固所学的知识，并创新了评价方法，使学生体会到学习的乐趣和成就感，有助于培养和提高学生的团队意识和创新精神。