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應用型本科材料科學基礎課程教學方法的改革與實踐分析論文
1前言
材料科學基礎課程是研究材料成分、結構與性能之間關系及其變化規律的一門基礎學科。內容包含金屬學與熱處理知識，涉及近百個原理、規律、概念和定義。概念多、內容龐雜，加之材料的微觀結構看不見、摸不著，以至于學生在學習過程中普遍反映課程內容抽象、難理解。更新教學方法提高教學效果勢在必行。下面從三個方面介紹一些自己的教學經驗。
2第一節課教學內容改革
第一節課是入門課、概括課，是為對本門課程一無所知的學生打開的一扇門，他們是否愿意走進這扇門，并好奇地探索門后面的秘密，關鍵就看老師的講課藝術了。隨著時代的發展，高校開設的課程不斷調整，課時被壓縮是大的趨勢。很多教師擔心緒論講得太多占用課時，因此每學期的開始緒論內容會被點到即止，學生根本無法深入體會這門課對今后的學習和工作的重要性，這種態度不利于今后的學習。因此每個授課教師都要認真琢磨如何在第一節課中出奇制勝，才能長久激發學生對該門課的學習興趣。
為了上好第一次課，我進行了以下兩個方面的改革:
2.1解讀課程和教材，引出課程的內容
材料科學基礎，顧名思義就是有關材料最基本科學知識的專業課。選用的教材是國家l一五規劃教材，哈爾濱工業大學編寫的《金屬學與熱處理》。教材的名稱就告訴了學生教學的內容，第一學期學習晶體結構、金屬結晶、相圖、擴散等金屬學的基本知識，也是很多高校研究生入學的筆試內容;第二學期學習鋼的熱處理原理和工藝及工程材料的基本知識，也是研究生考試的面試內容。這門課可用在煉鋼、鑄造、壓力機工、焊接、熱處理等各個金屬材料的生產領域。經過這樣的剖析，在第一節課上，學生已對這門課的內容和重要性有了基本的認識。
2.2用活生生的實例來激發學生的興趣
學生早就已經金工實習過了，知道鍛造后的刀具要經水淬磨制后才會鋒利無比，但是為什么要這樣做好多同學回答不上來，我告訴同學學過這門課后這個問題就迎刃而解了，這就等于在第一次課中已經設置了一個懸念。泰坦尼克號的沉沒是眾所周知的海難事故，好多同學也看過這部驚心動魄好萊塢影視大片，同學都知道輪船最終解體這個事實。而輪船解體的具體原因是什么呢，風浪太大和觸礁沉沒是學生能想到的，我告訴他們這些都是沉船的外因，最為關鍵的是船體的材料，因為一百年后人們打撈沉船碎片后發現船體的斷口是脆性斷裂。
3課堂教授方法的改革
3.1為抽象的概念尋找生活實例
材料領域的專業概念和術語抽象難懂，若是用照本宣科的“填鴨”式教學方法，必然會導致課堂氣氛沉悶。而用易懂的生活實例加以類比，有助于加深學生對知識的理解和應用。例如對于變質劑和非均勻形核概念，由于學生對結晶、形核、晶粒這些微觀的現象缺乏直觀的認識，理解困難，不利于知識的靈活運用。我將冬天池塘里的樹葉比作變質劑，因為在樹葉這些異物之處最容易結冰是日常生活常識。引導同學探求結冰的原因時引出非均勻形核的概念。講到鋼錠缺陷的縮孔缺陷時，同學不明白為什么在軋制這么大力的作用下，也不能使縮孔部位焊合。我拿了制作千層餅這個例子來輕易化解了同學的疑問，在餅坯抹油的地方就很難將兩層合為一層，而縮孔在形成的過程中已被氧化，因此也不能焊合而成為折疊裂紋。我還將實際金屬晶體結構的點缺陷和用玉米棒上玉米粒的分布來形象化，將位錯的運動用“蛆酬”和“毛毛蟲”的爬行來解釋等。用這樣的教學方法同學們覺得很有趣，抽象的知識也容易理解得多了，也縮小了微觀世界和宏觀世界的認知差異。
3.2自然科學和人文科學相互滲透實現知識的躍遷
在教學過程中，通過淺顯易懂的哲學概念對專業理論知識進行講解，專業課教學有了新的開展維度，促進了理工科通識教育的開展。例如鋼在回火過程中的轉變，從馬氏體析出滲碳體的過程中有。三種碳化物形式，這個微觀變化過程學生很難觀察到。實際上，用學生學過的馬克思主義哲學中質變和量變的辯證關系來解釋這一現象，有利于學生從紛繁蕪雜的頭緒中理出一個思路來。回火的早期，由于溫度較低，先是出現碳的偏聚，這是一個量變的過程，碳越來越多，形成了。碳化物，這是質變。質變又引起新的量變，開始一個新的發展過程，因此。碳化物量越來越多變成X碳化物，X碳化物最終變成。碳化物，不同的碳化物形式對應于不同的回火組織。這樣的講解讓學生豁然開朗，一節枯燥的專業課也變得津津有味起來了。是用來制造車刀、銑刀一種高速鋼，加熱溫度很高，為了防止加熱的過程中由于內部的溫差過大出現加熱裂紋，工藝上兩次預熱的工藝，這與“欲速則不達”的哲學思想相吻合。
4恰當使用多媒體技術，輔以“提問、討論、總結”三模式教學法
在以往的傳統教學中，教師僅靠一支粉筆和一本教科書，雖輔以模型、掛圖等教學手段，但這種傳統的教學方法，存在著許多不足之處，如:板書工作量較大，費時、費力，在目前理論教學課時數大大縮減的現狀下，難以保質保量完成教學內容。而恰當使用先進的多媒體教學手段，對提高該課程的教學效果具有十分重要的意義。
材料科學基礎的熱處理的四把火(退火、正火、淬火和回必的工藝和方法與生產實踐息息相關，也是本課程一個非常重要的實驗操作課。若僅憑課本上加熱多少溫度，保溫多長時間，以什么樣的方式冷卻這樣的方式講解不但枯燥乏味，而且做實驗的時候學生也易于手忙腳亂。針對這種情況，我把工廠里汽車傘齒輪和曲軸的熱處理全過程的視頻給學生邊播放，邊講解，學生不但領略了活生生的熱處理工藝，更明白了恰當的熱處理工藝對保證零件使用性能的重要性。
雖然多媒體教學能夠激發學生的學習興趣，但也有它的弊端。用多媒體課件，教師不自覺地會頻繁翻頁，課堂節奏加快，一節課下來學生動腦少，理解少。這時，教師若能適時提問一下，放慢課堂的節奏，這時會起到意想不到的效果，這就是我所說的“提問、討論、總結”三模式教學法。
特別復雜難懂的理論知識，教師直接開講，學生接受起來非常困難。這時，教師最好停下前進的步伐，讓學生先看看書討論一下效果會更好。合金結晶時的原子擴散理論一直是課程的難點，上課時我先給十分鐘的時間讓學生自己看書，明確告之要提問。我先設置了幾個問題:①擴散分為幾種?②擴散的機理是什么?③擴散和晶體的形核、長大有什么內部的關聯性?④合金與純金屬的結晶有哪些異同點?這一復雜的知識點，經過這樣的肢解就簡單多了。等學生看完后，我挑一些學生來回答，我提問的時候學生都在思考，唯恐老師叫到自己時回答不上來，稍簡單一些的問題學生答對了，難懂的我來解釋時好多學生都在點頭，最后我把這些問題串起來學生終于明白了。這就使我想到，教學時若稍微變換一下方式，就會使學生耳目一新，也能調動其主觀能動性。
5結語
一門課程的教學方法改革，絕不是一蹦而就的事情，需要教師在原有教學經驗的基礎上不斷地探索和學習。需要教師具備改革和與時俱進的教育理念，還要在日常教學工作和生活中多摸索和總結，多與學生溝通和交流，多與同行切磋和討論來積累經驗。經過課程教學方法的改革，靈活運用多種教學方法，改變了原來課程的單調和乏味，學生的學習興趣被激發出來，達到了教學相融、教學相長的目的。
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