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摘要：“热处理原理及工艺”课程是金属材料工程专业的一门重要的专业基础课，根据课程的性质、内容和特点，针对课程的教学目标和要求，结合多年的教学经验，提出“热处理原理及工艺”课程的教学改革与实践措施。
关键词：金属材料工程；热处理；教学改革
作者简介：马春阳（1977-），女，黑龙江大庆人，东北石油大学机械学院，讲师；丁俊杰（1988-），男，吉林通化人，东北石油大学机械学院硕士研究生。（黑龙江 大庆 163318）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）33-0202-02
金属材料的热处理是一门研究工程的施工工艺、技术和方法的学科。东北石油大学（以下简称“我校”）的金属材料工程专业是黑龙江省重点专业，“热处理原理及工艺”课程是我校金属材料工程专业的特色专业课程之一。为使学生在有限的学时内全面认识生产过程，制定正确的热处理工艺，了解最新的生产技术和施工工艺，这就要求教师应该改变教学思路，结合实际的教学情况，探索新的教学方法，以达到好的教学效果。
一、“热处理原理及工艺”课程特点
1.理论性强
热处理的实际操作是在控制金属微观组织变化过程，它建立在理论基础之上。“热处理原理及工艺”课程涉及很多理论，例如，研究钢的晶体结构时需要金属学中的相关理论，研究钢中碳原子、铁原子扩散时需要扩散理论，研究相变时需要固体物理中的相关理论，等等。
2.抽象性强
课程涉及的理论大多是研究金属微观组织转变过程的理论，微观与宏观不同，宏观问题我们可以将其具体化，可以通过肉眼观察变化过程，对于微观问题，只能通过抽象思维，构建金属微观组织结构模型，想象原子的扩散运动过程。例如，在珠光体转变、贝氏体转变以及马氏体转变的过程中，无法宏观观测碳原子、铁原子的扩散过程，只能用抽象思维想象原子的扩散运动过程。
3.综合性强
课程所涵盖的专业基础知识面广，涉及物理化学、金属学、固态相变原理等课程的知识，具有很强的综合性。要学好这门课程，就必须学好前期的基础理论课程。
4.实践性强
“热处理原理及工艺”课程是制定金属材料热处理工艺的依据，与实际生产过程密切相关。课程讲述的热处理工艺手段主要包括退火、正火、淬火及回火，也即整个热处理中的“四把火”，是实际生产中常用的热处理工艺手段。只有将理论应用于实践，实践诠释理论，才能让学生更好地掌握该课程的主要内容，取得较好的教学效果。
二、“热处理原理及工艺”课程中存在的问题
1.教学模式陈旧
目前，该课程仍采取传统的教学模式，主要是老师讲、学生听。这种模式对于纯理论课程的教学是可行的，但对于“热处理原理及工艺”这门实践性很强的专业课，这种教育模式使理论与实践相脱节，使得学生在学习过程中只能被动接受，不能主动参与学习，逐渐使学生失去对学习的热情与兴趣，直接影响教学质量和教学效果。
2.教学内容繁杂，学时有限
该课程的教学内容大多是依据教材内容制定的，而目前的教材内容繁杂、抽象、枯燥，理论性又很强，不同版本之间的教材内容大体上相同，追求的是内容上的大而全，重点不突出，章节之间缺乏连贯性。另外，课程的学时有限，除讲述相关理论及主要的热处理工艺手段外，没有学时讲解如何将理论应用于生产过程。
3.理论与实践脱节
该课程具有实践性强的特点，同时课程所讲述的“四把火”是实际生产中热处理的主要手段，这必须通过现场认知，学生才能更好地掌握。而现在的实际情况是先进性认知实习，然后学习相关的理论。在未掌握热处理相关理论的情况下进行认知实习，学生只能感性接触，而没有理性判断，不能将所学习的理论知识很好地与实践相结合。
三、“热处理原理及工艺”课程教学改革措施
1.精选教学内容，培养应用能力为主题
课程的教学内容要紧扣应用型人才的培养，以金属材料工程专业培养目标为导向，精心组织教学内容，适当淡化教材中过于深奥的理论、公式，使教学内容具有应用性；课程的教学内容要重视基础知识和基本的理论，以普通热处理的退火、正火、淬火及回火为基础，同时在热处理工艺中增加“真空热处理”、“激光热处理”等内容，增加课程的基础性和先进性。教师也要多了解各种热处理方法的最新发展动态，对教材各种内容进行补充，克服教材内容的局限性。[1]
2.改革教学方法，提高学生学习的主动性
目前，课堂教学还是大学教学的主要方法，传统的课堂教学方法是以教师讲授为主，而对于“热处理原理及工艺”课程抽象性强的特点，有的内容学生难以接受，导致学生对学习失去信心和兴趣。我们认为，在教学方法上，教师是教学的主导，学生是学习的主体，教师在讲解每章内容之后，安排多种形式的习题，让学生在课堂上先讨论，学生对于不理解的问题，与老师共同讨论，最后达到将知识融会贯通的目的。
为了巩固所学知识，在教学各个环节适当安排课后习题，包括名词术语和新概念的理解与分析、用文字阐述问答题、训练运算能力的计算题等类型的题目，以达到课后复习的目的。作为教师，要及时批改作业，根据学生的作业反馈信息，掌握学生对所学内容的领悟程度。对出现的问题，及时讲解，给予纠正。多与学生沟通，根据学生对课程内容的反应，及时调整教学方法，增补教学内容，从而提高教学质量。在教师教课的同时，要培养学生的自学能力，强调预习及复习的重要性。
课堂上要组织好课堂讨论，不仅能调动学生学习的自觉性、积极性和主动性，而且能培养学生独立思考和积极思考的能力，促进双边互动教学活动。例如在讲解“钢热处理淬火+回火工艺”时，讨论如何确定合理的淬火工艺以减少和防止淬火变形和开裂的倾向，以及采用不同的回火工艺将对钢的性能及组织产生何种影响。通过分组讨论，大多数学生可以正确选取热处理工艺。最后，教师进行小结和重点讲解，实现真正意义上的互动过程。
3.引入实例教学，理论联系实际
根据“热处理原理及工艺”课程实践性、综合性强的特点，可以在教学过程中引入相关实例进行讲解，帮助学生理解教学内容，提高学生理论联系实际的能力。选取代表性的工程实例进行全面的讲解，例如齿轮轴的热处理工艺，首先分析齿轮轴的运行环境，要求齿轮轴应具有何种力学性能，从而选取何种材质的钢加工齿轮轴，之后，根据其力学性能要求，进行热处理工艺来达到要求的力学性能。通过选取实例分析，将学生所学理论应用于实际生产，提高学生理论联系实际的能力。
4.运用多媒体、Flash教学手段，化抽象为具体
多媒体教学具有信息量大、播放速度快、形象直观、现场感强、效果好、效率高等优点，能够提高学生的学习兴趣，使一些抽象难懂的概念变成具体的画面，可以激发学生的学习兴趣，扩大了学生的视野，有效提高了教学效果。[2]例如，在讲述相变过程中碳原子、铁原子扩散过程时，可使用Flash动画演示碳原子、铁原子的扩散运动，将抽象的微观的原子运动变为宏观的、可视的，有助于学生对扩散运动过程的理解。
5.加强实践教学环节，所学为所用
“热处理原理及工艺”课程的实践环节较为薄弱，在校内的实践活动只有教师安排的热处理实验，并且实验学时有限。仅靠学校内部的实践教学活动是远远不够的，学校应与技术先进、管理严格、经济效益好的企业建立长期的合作关系。在实践过程中，要求学生学习拟定热处理工艺，编制进度计划，参加制定施工方案和技术措施，实习结束后，上交实习报告和实习总结。学生参与到实际工程中，将自己所学的知识为己所用，激发了学生学习的热情和工作潜能。
6.改革考核方式，实行多元化测评
课程的考核是课程教学的重要组成部分，目的在于指导和督促学生自觉系统地复习和巩固所学知识及技能，检查和评定学生对基本理论、基本知识、基本概念和基本技能的掌握程度和运用能力。为了达到教学目标要求，培养学生综合运用概念、原理分析和解决实际问题的能力，摈弃了传统的成绩的考核方式，采用多元化测评的方式，即采用闭卷考试（占总成绩的60%）+平时成绩（占总成绩的40%），其中平时成绩包括平时出勤成绩（占平时成绩的10%）、实验成绩（占平时成绩的10%）、作业成绩（占平时成绩的10%）、课堂讨论（占平时成绩的10%）。闭卷考试主要考查学生临场应变能力以及对基本知识的掌握和理解程度，考试内容要充分体现教学大纲的要求。平时成绩是对学生平时学习态度的评价；实验是考查学生基本的实验动手能力和基本的实验技能，以及加深对所学知识的理解；作业训练是根据热处理课程术语概念多、内容涉及广、抽象不易理解的特点，要求学生不断总结归纳，经常进行训练，加深理解和记忆，巩固所学知识；课堂讨论是让学生对讨论的主题充分发表意见，培养独立思考、分析和解决问题的能力。成绩考核方式的改变调动了学生学习的积极性，促进了学生对知识的综合运用能力、分析与创新能力的发展。
四、总结
为了更好地完成“热处理原理及工艺”课程的改革，同时为了适应目前社会的发展，将学生培养成实用型人才，在教学中根据课程性质、内容及特点，针对该课程存在的问题，提出几点改进措施，目的是提高学生的素质，使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识，毕业后能够很快转变角色，在岗位上得心应手地工作。
总之，在“热处理原理及工艺”课程教学改革中，不仅要重视知识的教授，更要重视理论联系实际，坚持以人为本，要不断深入地改进教学手段，提高教学质量，勤于思考问题，不断充实和完善课程体系，以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。
参考文献：
[1]徐晓华,罗文军. 工程材料与热处理课程改革探索[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2009,(3):376-378.
[2]刘俊玲,董艳秋,刘伟.土木工程施工课程教学改革与实践[J].黑龙江教育,2011,(2):36-37.
[3]马春阳,邢子健. 转变传统教学观念,培养学生创新能力[J].中国电力教育,2010,(3):96-97.
[4]钟有为.教师与大学生创新能力[J].安徽科技,2005,(6).
[5]愈加玉.浅谈新课改下教师角色的转变[J].教育与人才,2008,(7).
[6]仵海东.金属学及热处理课程教学的改革实践[J].中国冶金教育,2009,(4):30-32.
（责任编辑：刘辉）
关键词：金属材料工程；热处理；教学改革
作者简介：马春阳（1977-），女，黑龙江大庆人，东北石油大学机械学院，讲师；丁俊杰（1988-），男，吉林通化人，东北石油大学机械学院硕士研究生。（黑龙江 大庆 163318）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）33-0202-02
金属材料的热处理是一门研究工程的施工工艺、技术和方法的学科。东北石油大学（以下简称“我校”）的金属材料工程专业是黑龙江省重点专业，“热处理原理及工艺”课程是我校金属材料工程专业的特色专业课程之一。为使学生在有限的学时内全面认识生产过程，制定正确的热处理工艺，了解最新的生产技术和施工工艺，这就要求教师应该改变教学思路，结合实际的教学情况，探索新的教学方法，以达到好的教学效果。
一、“热处理原理及工艺”课程特点
1.理论性强
热处理的实际操作是在控制金属微观组织变化过程，它建立在理论基础之上。“热处理原理及工艺”课程涉及很多理论，例如，研究钢的晶体结构时需要金属学中的相关理论，研究钢中碳原子、铁原子扩散时需要扩散理论，研究相变时需要固体物理中的相关理论，等等。
2.抽象性强
课程涉及的理论大多是研究金属微观组织转变过程的理论，微观与宏观不同，宏观问题我们可以将其具体化，可以通过肉眼观察变化过程，对于微观问题，只能通过抽象思维，构建金属微观组织结构模型，想象原子的扩散运动过程。例如，在珠光体转变、贝氏体转变以及马氏体转变的过程中，无法宏观观测碳原子、铁原子的扩散过程，只能用抽象思维想象原子的扩散运动过程。
3.综合性强
课程所涵盖的专业基础知识面广，涉及物理化学、金属学、固态相变原理等课程的知识，具有很强的综合性。要学好这门课程，就必须学好前期的基础理论课程。
4.实践性强
“热处理原理及工艺”课程是制定金属材料热处理工艺的依据，与实际生产过程密切相关。课程讲述的热处理工艺手段主要包括退火、正火、淬火及回火，也即整个热处理中的“四把火”，是实际生产中常用的热处理工艺手段。只有将理论应用于实践，实践诠释理论，才能让学生更好地掌握该课程的主要内容，取得较好的教学效果。
二、“热处理原理及工艺”课程中存在的问题
1.教学模式陈旧
目前，该课程仍采取传统的教学模式，主要是老师讲、学生听。这种模式对于纯理论课程的教学是可行的，但对于“热处理原理及工艺”这门实践性很强的专业课，这种教育模式使理论与实践相脱节，使得学生在学习过程中只能被动接受，不能主动参与学习，逐渐使学生失去对学习的热情与兴趣，直接影响教学质量和教学效果。
2.教学内容繁杂，学时有限
该课程的教学内容大多是依据教材内容制定的，而目前的教材内容繁杂、抽象、枯燥，理论性又很强，不同版本之间的教材内容大体上相同，追求的是内容上的大而全，重点不突出，章节之间缺乏连贯性。另外，课程的学时有限，除讲述相关理论及主要的热处理工艺手段外，没有学时讲解如何将理论应用于生产过程。
3.理论与实践脱节
该课程具有实践性强的特点，同时课程所讲述的“四把火”是实际生产中热处理的主要手段，这必须通过现场认知，学生才能更好地掌握。而现在的实际情况是先进性认知实习，然后学习相关的理论。在未掌握热处理相关理论的情况下进行认知实习，学生只能感性接触，而没有理性判断，不能将所学习的理论知识很好地与实践相结合。
三、“热处理原理及工艺”课程教学改革措施
1.精选教学内容，培养应用能力为主题
课程的教学内容要紧扣应用型人才的培养，以金属材料工程专业培养目标为导向，精心组织教学内容，适当淡化教材中过于深奥的理论、公式，使教学内容具有应用性；课程的教学内容要重视基础知识和基本的理论，以普通热处理的退火、正火、淬火及回火为基础，同时在热处理工艺中增加“真空热处理”、“激光热处理”等内容，增加课程的基础性和先进性。教师也要多了解各种热处理方法的最新发展动态，对教材各种内容进行补充，克服教材内容的局限性。[1]
2.改革教学方法，提高学生学习的主动性
目前，课堂教学还是大学教学的主要方法，传统的课堂教学方法是以教师讲授为主，而对于“热处理原理及工艺”课程抽象性强的特点，有的内容学生难以接受，导致学生对学习失去信心和兴趣。我们认为，在教学方法上，教师是教学的主导，学生是学习的主体，教师在讲解每章内容之后，安排多种形式的习题，让学生在课堂上先讨论，学生对于不理解的问题，与老师共同讨论，最后达到将知识融会贯通的目的。
为了巩固所学知识，在教学各个环节适当安排课后习题，包括名词术语和新概念的理解与分析、用文字阐述问答题、训练运算能力的计算题等类型的题目，以达到课后复习的目的。作为教师，要及时批改作业，根据学生的作业反馈信息，掌握学生对所学内容的领悟程度。对出现的问题，及时讲解，给予纠正。多与学生沟通，根据学生对课程内容的反应，及时调整教学方法，增补教学内容，从而提高教学质量。在教师教课的同时，要培养学生的自学能力，强调预习及复习的重要性。
课堂上要组织好课堂讨论，不仅能调动学生学习的自觉性、积极性和主动性，而且能培养学生独立思考和积极思考的能力，促进双边互动教学活动。例如在讲解“钢热处理淬火+回火工艺”时，讨论如何确定合理的淬火工艺以减少和防止淬火变形和开裂的倾向，以及采用不同的回火工艺将对钢的性能及组织产生何种影响。通过分组讨论，大多数学生可以正确选取热处理工艺。最后，教师进行小结和重点讲解，实现真正意义上的互动过程。
3.引入实例教学，理论联系实际
根据“热处理原理及工艺”课程实践性、综合性强的特点，可以在教学过程中引入相关实例进行讲解，帮助学生理解教学内容，提高学生理论联系实际的能力。选取代表性的工程实例进行全面的讲解，例如齿轮轴的热处理工艺，首先分析齿轮轴的运行环境，要求齿轮轴应具有何种力学性能，从而选取何种材质的钢加工齿轮轴，之后，根据其力学性能要求，进行热处理工艺来达到要求的力学性能。通过选取实例分析，将学生所学理论应用于实际生产，提高学生理论联系实际的能力。
4.运用多媒体、Flash教学手段，化抽象为具体
多媒体教学具有信息量大、播放速度快、形象直观、现场感强、效果好、效率高等优点，能够提高学生的学习兴趣，使一些抽象难懂的概念变成具体的画面，可以激发学生的学习兴趣，扩大了学生的视野，有效提高了教学效果。[2]例如，在讲述相变过程中碳原子、铁原子扩散过程时，可使用Flash动画演示碳原子、铁原子的扩散运动，将抽象的微观的原子运动变为宏观的、可视的，有助于学生对扩散运动过程的理解。
5.加强实践教学环节，所学为所用
“热处理原理及工艺”课程的实践环节较为薄弱，在校内的实践活动只有教师安排的热处理实验，并且实验学时有限。仅靠学校内部的实践教学活动是远远不够的，学校应与技术先进、管理严格、经济效益好的企业建立长期的合作关系。在实践过程中，要求学生学习拟定热处理工艺，编制进度计划，参加制定施工方案和技术措施，实习结束后，上交实习报告和实习总结。学生参与到实际工程中，将自己所学的知识为己所用，激发了学生学习的热情和工作潜能。
6.改革考核方式，实行多元化测评
课程的考核是课程教学的重要组成部分，目的在于指导和督促学生自觉系统地复习和巩固所学知识及技能，检查和评定学生对基本理论、基本知识、基本概念和基本技能的掌握程度和运用能力。为了达到教学目标要求，培养学生综合运用概念、原理分析和解决实际问题的能力，摈弃了传统的成绩的考核方式，采用多元化测评的方式，即采用闭卷考试（占总成绩的60%）+平时成绩（占总成绩的40%），其中平时成绩包括平时出勤成绩（占平时成绩的10%）、实验成绩（占平时成绩的10%）、作业成绩（占平时成绩的10%）、课堂讨论（占平时成绩的10%）。闭卷考试主要考查学生临场应变能力以及对基本知识的掌握和理解程度，考试内容要充分体现教学大纲的要求。平时成绩是对学生平时学习态度的评价；实验是考查学生基本的实验动手能力和基本的实验技能，以及加深对所学知识的理解；作业训练是根据热处理课程术语概念多、内容涉及广、抽象不易理解的特点，要求学生不断总结归纳，经常进行训练，加深理解和记忆，巩固所学知识；课堂讨论是让学生对讨论的主题充分发表意见，培养独立思考、分析和解决问题的能力。成绩考核方式的改变调动了学生学习的积极性，促进了学生对知识的综合运用能力、分析与创新能力的发展。
四、总结
为了更好地完成“热处理原理及工艺”课程的改革，同时为了适应目前社会的发展，将学生培养成实用型人才，在教学中根据课程性质、内容及特点，针对该课程存在的问题，提出几点改进措施，目的是提高学生的素质，使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识，毕业后能够很快转变角色，在岗位上得心应手地工作。
总之，在“热处理原理及工艺”课程教学改革中，不仅要重视知识的教授，更要重视理论联系实际，坚持以人为本，要不断深入地改进教学手段，提高教学质量，勤于思考问题，不断充实和完善课程体系，以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。
参考文献：
[1]徐晓华,罗文军. 工程材料与热处理课程改革探索[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2009,(3):376-378.
[2]刘俊玲,董艳秋,刘伟.土木工程施工课程教学改革与实践[J].黑龙江教育,2011,(2):36-37.
[3]马春阳,邢子健. 转变传统教学观念,培养学生创新能力[J].中国电力教育,2010,(3):96-97.
[4]钟有为.教师与大学生创新能力[J].安徽科技,2005,(6).
[5]愈加玉.浅谈新课改下教师角色的转变[J].教育与人才,2008,(7).
[6]仵海东.金属学及热处理课程教学的改革实践[J].中国冶金教育,2009,(4):30-32.
（责任编辑：刘辉）