“金相检验”教学模式方法探讨

李大林

摘 要：主要针对夏季小学期的特点以及“金相检验”课程要求，对“金相检验”课程从课程设置、学时的分配、教学内容、教学方法和考试方式进行分析与讨论。具体内容包括课时的精简与改变，教学框架的改变，以具体实际操作为主，激发学生的学习热情；考试方式的多样性，加强学生的自我创新能力。实践证明，教学模式的改变明显提高了教学质量与效果。

关键词：金相检验；教学内容；教学方法

“金相检验”课程是材料成型专业的专业课，是材料类、机械类技术专业人员应该掌握的专业知识之一，主要针对本科生大三时段开设。学生在大三阶段，已经进行了专业课的学习，如金属材料及热处理、材料科学基础、金属工艺学等课，学生已经基本了解本专业的学习内容与方向，但由于有些专业课程的学时多，内容讲授的也比较广，学生只能从大的方向了解一下，形象记忆的不够深刻，如何进一步加强材料专业课的学习值得去思考，另外正常的上、下两个学期学时比较多，专业课一般学时都是50左右，学习的时间比较长，而夏季小学期只有四周，这样虽然课时少了，但要讲的内容也不能简略，如何让学生在较短的时间内更好的理解和掌握专业课程，激发学生的学习热情，从被动接受到主动学习，是每位任课老师需要认真考虑的课题。本文以“金相检验”课程为例，通过亲自实践教学，总结出几点体会，内容如下。

一、课程设置和性质

通过“金相检验”课程的学习，学生应了解和掌握的知识包括：钢的宏观检验技术、金相检验设备与试样制备技术，结构钢、模具刚、不锈钢的金相检验技术、钢的化学热处理金相检验技术等至少11个方面的知识，该课程与同时开设的模具材料与热处理相互联系、相互关联。要求学生初步具有如下能力：正确制备金相试样的能力、熟练使用金相显微镜的能力，根据国家标准对各类金属材料或非金属材料进行金相检验的能力。本课程设置的目的要求为不断完善专业知识结构的素质，将金相检验技术的专业知识应用于未来的材料进口检验、进厂检验、常规生产检验以及失效分析的工作中，不断培养材料类专业技术人员实事求是的科学素质。与其说这门课是以理论为基础的课，不如说是在理论基础之上更注重检测方法的课程，理论知识涉及到材料的内容很广也很复杂。各种材料的组织不同，检测的方法也各有特点。

二、合理的分配课时

每门课的总授课时数都有应该一个数值范围，如果小于其最小值学习的效果达不到，无法满足大纲要求，如果大于最大值，学生学习内容太多产生反感情绪。而对于每周课时按排，要根据课程安排的需要，不能“一刀切”

[1]。研究表明，一周课时安排过密，学生来不及消化知识就要继续接受新的知识，容易造成“消化不良”，长此以往学生就不注重学习的内容，没有时间去发现问题和解决问题，同样教师的备课也不会充分[2]。相反，如果课程安排稀疏会导致知识结构松散，课程内容跨越度太大，还没学新的知识已经忘记上次课的讲授内容，同样教师的教学也会较为放松，影响对这门课的课堂教学设计，每次课都要用大量时间回顾上次课的知识，占用宝貴的课堂时间。本课程根据人才培养方案的授课时数为16课时，分3周时间上完，剩余一周为实训时间。这样的课时安排从效果来看并不理想。周课时过于分散，实训的时间过少。这样就会造成几周理论课为了讲授而授课，与实操训练脱节。其次夏季小学期天气比较热，不能很好的激发学生的学习积极性。因此，在总授课时数不变的前提下，现在改为“2+2”的模式，及2周授课+2周实训或者“1+3” 及1周授课+3周实训，重点以实操为主。实践证明，“2+2”模式授课效果良好。

三、丰富教学内容

（一）精简理论知识。在理论教学方面，原来的内容很多，涉及到金属和非金属的检验技术，再加上在小学期上的课时很少，学生可能不能完全理解与接受。这时候在不改变原有的课程设置目的的前提下从教学内容稍加修改，授课内容去掉在金属学与热处理课程中已经讲过的基础知识，直接进入检验方法环节，从最基本的试样制备开始进行讲解，具体内容主要讲解常见金属和铝合金方面即可，重点讲解铝合金的检验技术的基础知识，简单介绍钢、铸铁、焊接等金相检验技术的基础知识，使学生了解最新的国家检验标准，为以后从事金属和有色金属方向的检验做好充分的准备。

（二）课堂教学以案例导入式为主，注重发现问题、分析问题和解决问题之间的联系。目前大学课堂中课堂教学较为死板没有新意，还是以“填鸭式”的教学为主，学习知识还是以被动的接受为主，以前授课方式主要依靠的是黑板和粉笔写板书，现在已逐渐转变为的多媒体投影，这样虽然可以大大节省写板书的时间，但多媒体存在“照屏宣科”的情况，一节课看着屏幕读下来，这样做反到适得其反。多媒体等教学手段的改变只是教学改革的一种外在形式，其中也有一些弊端。例如不能很好的跟同学进行眼神的沟通[3]。俗话说：眼睛是心灵的窗户，上课与学生的眼神的沟通很有必要，能时刻了解。本课程与生产实际情况联系较紧密，例如：有些刀具在热处理后会出现细小的裂纹，刀具报废。为什么会产生裂纹？裂纹是由于热处理产生的还是之前就已经产生了等等小问题，如何才能避免产生这样的破坏。能够找到问题的所在，这样顺利成章的就开始讲解工具钢的热处理方式和检验方法。

（三）内容明确而不凌乱。目前有些教师为了吸引学生的注意力过于追求一些新奇的教学内容，不注重本课程或本章甚至本节课知识体系的完整性，讲一些与课程相差较远但听似又有一点关系的的内容，有些老师甚至讲授一些早期或近期的所研究的课题[3]。这些看似能够吸引同学的注意力，但事实上在知识体系层面上的逻辑性已经早已不存在，授课内容凌乱没有头绪，有些同学也很反感老师在那滔滔不绝的说着他们不知道的内容，时间长了就丧失了对课本上知识的兴趣。有些年轻的老师喜欢按照课本上每一章的顺序来授课，其实这样的做法也不是错误的，但在学生角度认为老师就在平铺直叙的讲着课本东西，没有新意，要避免这种情况的出现，就得掌握本门课的重点和难点，内容精而不多。本课程因为跟生产实际联系紧密，需要大量的实例来讲解某些材料的组织和检测方法，因此需要教师更应该把握好尺度，内容紧靠金相的检测方法，符合教学大要求，避免出现贪多嚼不烂的情况。

四、教学方法的多元化

（一）理论与实践相统一。有些章节的内容课上采用多媒体与显微金相照片相互对照方式，把多媒体教室搬到实验室，摒弃以前上完理论课再上实践课的方法，改变为理论和实践同时上，PPT讲解试样的检验方法与标准，并显示标准试样图片，余下时间利用事先准备好的标准试样非常直观的进行试样的观察，眼睛与头脑同时作用，加深印象，巩固教学成果，教会学生终身受用的知识与学习方法，比要学习什么新知识更重要。原来每次课上2课时和实验2课时压缩到大约3课时就可以，节省了时间，为2周后的课程实训留下充裕的时间，其从实际教学方面也反映良好。也可与企业联系起来共同授课，单独用几天时间请企业工程师进行专题讲座，开阔视野，了解企业生产的最新动态，提高学习的兴趣。

（二）在课程实训方面，把时间全部交给学生，教师在整个实验步骤中只做指导和安全知识提醒，不要具体干预学生的想法。古人云：“授人以鱼，不如授人以渔”，侧重让学生学会获取专业知识的能力，而不是只看重某个知识点。例如以铝合金为例，在铝合金制备时候，首先要求配料计算，明确每一种基本合金元素添加的数量，计算完毕再动手进行实际的配料操作，实际讲解配料的精确位数（小数点后4位）和如何进行精确的配料的方法；其次就是铝合金的熔炼，熔炼铝合金温度较高需要教师带领，同时讲解加入配料的先后顺序，但加入什么微量元素可以让学生查看一些文献或者按照教本上要求的进行添加，并提出相应的问题，如为什么不同的微量元素的添加可以改变铝合金的组织形态和性能，怎样能减少中间元素在熔炼时候的烧损，用什么方法能控制杂质元素的含量等问题；最后是热处理操作，铝合金热处理步骤包括哪些，温度如何选择以及最后的试样的检测的方法。课程实验因配料、熔铸需要一些时间，原有的1周实训时间应增加到2周，留给学生充裕的时间，在实验中寻找问题的答案。另外要分组，一般5人一组，由组长分配工作，也充分调动学生团队合作的能力。夏季小学期的时间较短，有些学生可能有些意犹未尽，再等到秋季开学期间可以继续进行一些没完成的实验，为大四撰写毕业论文做好充分的准备。

（三）提高学生在实训中使用实验仪器的参与性。以往做实验都是以教师操作为主，学生大部分现场观察与记录，收获不大。要提高学生的参与感。以最常见的45号钢为例，在制备金属试样时候，镶嵌试样可采用热镶嵌，其仪器操作较简单需要学生自己动手镶嵌，试样同样需要学生动手磨制和腐蚀，腐蚀试剂4%的硝酸酒精和抛光液也要学会配制，并用普通的光学显微镜观察其划痕和被腐蚀情况。在热处理时，让学生控制加热设备的温度，选择加热的速度和记下保温时间，做为以后的实验数据，同时也增加了学生的责任感。

（四）注重验证性结果，也注重模仿性结果。以往实验做完如果没有想达到预期的观察结果，学生可能很失望，打击较大，有些还要重复之前的操作较为繁琐。这时应当要告知学生材料的金相观察并检验，有成功也有失败。例如在淬火后的45号钢中应该能观察到马氏体，但最后没有观察到，并且测量洛氏硬度时硬度较小。这是为什么，什么原因能造成组织的改变。这些问题的出现一点点的培养学生发现问题和解决问题的能力。实验的结果固然重要，但实验过程中遇到问题并解决掉这样的收获会更重要。要善于激励学生，激发出学习的兴趣，把重点从实验结果转移到实验过程，认可学生学习的努力和潜力，提高教学效果事半功倍。

（五）因材施教。“因材施教”是我们经常提起的，经常挂在嘴边的，但在教学中真正能够做到却是很难的

[4]。近些年由于高考的扩招，学生上大学继续学习的机会增多，这对于学生和家长来讲是个好的消息，但对于高校教师就会是一个挑战，学生的学习兴趣和水平参差不齐，如何能在几十甚至上百个人中找到最好的教学方法，让不同层次的學生在有限的时间内掌握更过知识值得每位教师深思[5]。从本校的定位来讲，属于普通民办本科学校，学生接受能力不强，自我学习能力偏弱，因此要多跟学生沟通，注重讨论与交流，对较难得知识要耐下心慢慢讲解，授课时借助实物讲解，重“实”避“虚”，手脑并用。本课程特点是实物模型来源很广泛，每一种常见的材料都能找到，课上重点讲明白，减轻学生课后自学的压力。

四、教材选择的针对性

教材是学习新知识的重要来源之一，学生课后自学都是以教材为主，一些教材的时代性不强，虽然改版了很多次但内容还是很陈旧；一些教材实用性不强，偏重理论知识，联系生产实际较少，两者不能较好的融合再一起，因此选择一本好的教材就显得尤为关键。首选教材以国家级规划教材为主，以突出专业方向特点的书籍为辅，辅助参考教材也可采用自编教材。自编教材的特点就是更贴近地方区域的发展和符合本学校学生的学习特点，知识特点较为突出，针对性较强，以实用性为主。本课程以往的金相检验教材知识内容很广，几乎涵盖了所有常用的典型的金属材料的检测方法，因每一种金属的组织、性能都不同，所以每一章都讲解都比较分散，不系统。根据课程大纲要求和教学特点并且要突出实用性，反应地区特点和时代要求，重点讲解一些常见的材料或者与实训内容相关的材料。例如想重点讲解铝合金方向的知识，可选择教材应重点突出铝合金的的成分、工艺、组织、性能和检测，知识体系要求完整。教材只是辅助学习的工具，而不是必须让其按照一章一节的进行讲解。尽可能做到讲授内容来源于教材，但又超越教材。

五、考试方式的多样性

考试方式做为课程改革最后的环节也同样重要，是改革最后结果的体现。目前高校的考试方式依旧一成不变，很多科目的考试成绩还是最后一张纸决定。考试的内容也是任课教师自己命题，一人决定考试范围，没有相关的题库内容供学生复习参考。题型也较为固定，如判断题、选择题、填空题、简答题等。甚至有些题来源于网络，原封不动的照搬过来。有较少的课程考试采用写论文或者报告等方式，但其学生回答的问题结果相似度太高，不能客观反应学生掌握知识信息量。本课程根据夏季小学期时间较短和课程结构的特点，课程考试方式可采用多种方式，目的是充分调动学生的学习积极性和突出学到的知识。考试方式的改变包括PPT进行汇报讲解，也可做成视频和图片形式进行讲解，视频内容可包括实验过程，仪器的使用方法等，教师也能从中了解每个学生的学习状态与创新精神，摒弃以前传统的打印交论文的单一形式。最后成绩的给出包括老师打分成绩和学生互评成绩，每组学生给自己组员分别打分，最后取平均分，并注明给分的依据。

六、总结

“金相检验“教学模式方法的改变充分考虑到民办本科院校材料类专业学生的学习能力和课程知识体系构建的要求，改变的效果及时通过实训课程的表现和考试结果进行检验。课程涉及到较多的材料类基础的知识，需要教师在教学方法和课程设置上多加思考。教师授课方法模式要不断的改变以适应当代社会的发展，教学有方法，但是没有固定的方法，每门课程甚至每一节课所讲的内容都有各自的特点，同样也应该采用不同的教学方法来讲授，以不变应万变在高等教学中是不可行的。

[参考文献]

[1]丁华.高校教学方法与教学手段改革的新审视[J].陕西教育：高教，2016，0（8）.

[2] 徐红.普通高校本科教学方法之案例研究[D].华中师范大学，2004.

[3]高宝立.中国高等教育研究：进展、问题与前景[J].教育研究，2003 （07）.

[4] 孙亚玲.课堂教学的变革与创新[M].广东教育出版社，2006.

[5]王春燕.高校课堂教学改革探究[D].曲阜师范大学，2015.

（作者单位：烟台南山学院，烟台 龙口 265713）