陳守東，張金標(biāo)

（銅陵學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，安徽 銅陵 244061）

“金屬學(xué)與熱處理”是普通高等院校材料類專業(yè)中不可或缺的一門專業(yè)基礎(chǔ)性課程。金屬材料在日常生活中應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛：如汽車制造、軍工產(chǎn)品、航天工業(yè)等。該課程主要目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握金屬相變的基本理論，提高學(xué)生對金屬實驗的動手能力，以及發(fā)展學(xué)生對實際工程知識的理解與應(yīng)用能力?！敖饘賹W(xué)與熱處理”不單單是一門只靠理論學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它需要去探索并發(fā)現(xiàn)其中的奧妙，理解并應(yīng)用于解決實際工程問題[1-3]。

“金屬學(xué)與熱處理”課程中有很多理論知識過于抽象，難以理解，這就導(dǎo)致了不少學(xué)生對本課程無興趣甚至出現(xiàn)厭學(xué)的情況，但是傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核評價方式已不再滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。地方應(yīng)用型院校人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)就是讓學(xué)生學(xué)會自主解決實際工程問題，將所學(xué)到的理論和方法應(yīng)用到實際問題，專業(yè)基礎(chǔ)課程主要為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)，一般對初學(xué)者較難掌握，學(xué)生普遍感覺實用性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)積極性很弱。已有相關(guān)研究工作主要針對課程本身開展廣泛性教學(xué)改革，但存在學(xué)校和學(xué)科特色不突出問題[4-5]，因此為適應(yīng)社會對應(yīng)用型、創(chuàng)新型、技術(shù)型人才的需求，深入分析“金屬學(xué)與熱處理”課程的特點(diǎn)，指出該課程目前在教學(xué)和考核上存在的主要問題，提出了完整的課程教學(xué)和考核思路，即采用激勵式教學(xué)方式，按模塊實時跟蹤階段教學(xué)效果的課程考核方式。吸收“金屬學(xué)與熱處理”多年的教學(xué)經(jīng)驗與教學(xué)成果，重點(diǎn)突出應(yīng)用型、創(chuàng)新型、高水平等人才培養(yǎng)特色，為打造全方位、多層次的教學(xué)內(nèi)容、合適的教學(xué)方法、公平公正的考核機(jī)制，消除地方應(yīng)用型高校在人才培養(yǎng)過程中所存在的突出問題，對教學(xué)進(jìn)行改革探索，以期完善應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式[6-9]。

1 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)內(nèi)容局限且傳統(tǒng)

當(dāng)前許多教師的課堂教學(xué)內(nèi)容僅僅局限于教材知識本身，學(xué)科前沿動態(tài)延伸很少，隨著應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)要求的提出和深化改革，許多基礎(chǔ)教材知識已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今社會對應(yīng)用型、創(chuàng)新型、技術(shù)型復(fù)合人才這一目標(biāo)的需求。時代在不斷進(jìn)步，學(xué)科在不斷發(fā)展，人才培養(yǎng)的目標(biāo)也在不斷提高，陳舊的知識完全不能適應(yīng)當(dāng)今社會的發(fā)展。對于地方應(yīng)用型普通院校而言，其目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展所需并具有地方特色的綜合應(yīng)用型人才，專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容不夠新穎應(yīng)用性不強(qiáng)，就會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)思維固化，很難培養(yǎng)出學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新型思維，更不能為后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。

1.2 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性

課前絕大多數(shù)學(xué)生缺少預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，這就導(dǎo)致課上不能把握住教師講的重難點(diǎn)，對教師所講的教學(xué)內(nèi)容也是“云里霧里”。課堂上教師在講臺上講得“滔滔不絕”，學(xué)生在下面玩得“醉生夢死”。課堂不是老師的“一言堂”，學(xué)生要在課堂上發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極性，多與教師及時互動，營造和諧的課堂氣氛。課后及時鞏固和復(fù)習(xí)所學(xué)的知識點(diǎn)，只有經(jīng)歷過一遍遍的鞏固復(fù)習(xí)才能形成永久性記憶。由于“金屬學(xué)與熱處理”這門課程所涉及的內(nèi)容多為抽象概念且復(fù)雜，許多學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)吃力，教師如若還按以前板書式教學(xué)，師生間溝通互動很少，重理論輕實踐，學(xué)生很容易放棄所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，到最后許多學(xué)生就干脆放棄課程的學(xué)習(xí)。

1.3 實踐和實訓(xùn)重視程度不足

“金屬學(xué)與熱處理”是一門集實驗、實踐與理論知識為一體的基礎(chǔ)課程，很多理論知識必須依靠實驗和實踐才能得以驗證，實驗教學(xué)、實踐教學(xué)與理論課程教學(xué)是相輔相成的，缺一者就無法完成課程的教學(xué)目標(biāo)。目前實驗實踐項目的設(shè)計更多的是將知識點(diǎn)分解成單一實驗，其連續(xù)性、邏輯性不足，綜合性、實踐性項目較少或缺失，這就造成了教學(xué)與工程實踐的脫節(jié)。理論教學(xué)課程較多而實驗與實踐教學(xué)課程偏少，這樣容易造成學(xué)生很難理解理論教學(xué)內(nèi)容，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不佳、應(yīng)用能力較差。

1.4 考核方式固化單一

普遍采用期末考試（占總成績的70%）和平時表現(xiàn)（占總成績的30%）來評價學(xué)生對該門課程的掌握程度。平時表現(xiàn)主要包括學(xué)生的出勤情況、課堂表現(xiàn)、課下作業(yè)與實驗報告成績，而期末考試僅一次成績就占總成績的70%，不夠客觀，同時也不能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題?？荚嚧螖?shù)太少和一張試卷不可能涵蓋所有知識點(diǎn)，更重要的是實踐能力和課程參與程度無法體現(xiàn)，容易導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動力和考核不能起到指揮棒的作用。當(dāng)前的考核方式有很多弊端，比如作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，考試存在舞弊現(xiàn)象等等。

2 教學(xué)改革與實踐

2.1 豐富教學(xué)內(nèi)容、做到與時俱進(jìn)

傳統(tǒng)教學(xué)中授課內(nèi)容都僅僅局限于參考教材，隨著科技的不斷發(fā)展，許多教師都開始使用多媒體教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容豐富了不少。面向21 世紀(jì)的信息時代，工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展、人才培養(yǎng)目標(biāo)所涉及的領(lǐng)域越來越寬闊，導(dǎo)致地方應(yīng)用型高校對人才培養(yǎng)的要求越來越嚴(yán)格。陳舊落后的教材知識與緩慢更新的教學(xué)內(nèi)容早已不能滿足“金屬學(xué)與熱處理”的教學(xué)要求。雖然教學(xué)的主要知識與內(nèi)容是基本不變的，但考試的題型卻是不斷變化的。因此，應(yīng)根據(jù)地方院校對應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，需要改革完善課程的教學(xué)內(nèi)容，在課程內(nèi)容設(shè)計上加入材料領(lǐng)域最新的研究成果，利用多媒體技術(shù)展示材料領(lǐng)域最新的發(fā)展動態(tài)和學(xué)科前沿，及時將教師的最新科研成果介紹給學(xué)生，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)滿足社會需要的應(yīng)用型、創(chuàng)新型、技術(shù)型人才。適當(dāng)刪減和調(diào)整一些陳舊的教學(xué)內(nèi)容，并增加新穎、廣泛應(yīng)用的科研項目成果來補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容。做到以教材知識為主、課外知識為輔，形成相輔相成局面，教學(xué)內(nèi)容做到與時俱進(jìn)才能不斷拓寬學(xué)生視野。社會在不斷進(jìn)步和教學(xué)模式在發(fā)生變革，課程教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)不斷進(jìn)步與更新。教學(xué)內(nèi)容的更新如圖1所示，主要包括增加材料領(lǐng)域最新科學(xué)研究成果、教師科研和教研成果、應(yīng)用型學(xué)科競賽成果及實踐內(nèi)容，刪減過時老舊內(nèi)容，做到與時俱進(jìn)。

2.2 充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性

由于該課程中很多新概念和內(nèi)容對初次接觸的低年級學(xué)生來說較難理解和深入掌握，因此教師應(yīng)多從學(xué)生容易理解的知識點(diǎn)出發(fā)，利用學(xué)生身邊的實際應(yīng)用材料科學(xué)的實例講解課程內(nèi)容，逐漸引入主題和概念，使學(xué)生對該課程產(chǎn)生興趣。在課前，利用線上教學(xué)APP給學(xué)生提前發(fā)放課程內(nèi)容和一些工程實踐實例視頻，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，先進(jìn)行自我查缺補(bǔ)漏。在課中，教師準(zhǔn)備好一些問題并在課堂上對學(xué)生進(jìn)行提問，鼓勵學(xué)生參與教學(xué)的互動環(huán)節(jié)，對于那些快速、準(zhǔn)確回答問題的學(xué)生適當(dāng)?shù)卦黾铀麄兊恼n堂表現(xiàn)分?jǐn)?shù)，而對于學(xué)生掌握的薄弱之處進(jìn)行深刻的講解，保證每一位同學(xué)對所學(xué)內(nèi)容能完全理解，針對一些材料領(lǐng)域工程實際課題，讓學(xué)生組隊完成，根據(jù)完成程度和參與度評價，采用適當(dāng)?shù)募臃终吣軜O大地調(diào)動學(xué)生的積極主動性并能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對某些教學(xué)內(nèi)容的不理解之處。在課后，布置任務(wù)并監(jiān)督學(xué)生按質(zhì)按量完成項目。教師淵博的知識、課堂充滿激情、對學(xué)生和藹可親，這些都是調(diào)動學(xué)生積極性的基本條件，調(diào)動學(xué)生對“金屬學(xué)與熱處理”基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)積極性和主動性的具體措施如圖2 所示，主要包括課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)。

圖2 基于主動性的“金屬學(xué)與熱處理”課程教學(xué)模式

在日常學(xué)習(xí)中要多鼓勵學(xué)生，對學(xué)生的進(jìn)步要給予肯定和鼓勵，當(dāng)學(xué)生被鼓勵后，就能體會到參與課堂的那份自豪感，對自己充滿自信心從而更加努力地學(xué)習(xí)。即使有些學(xué)生的理解能力較差，學(xué)習(xí)新知識的進(jìn)展很慢，教師要對其具有充足的耐心，采取線上和線下方式幫助學(xué)生梳理知識點(diǎn)以確保學(xué)生充分理解教學(xué)內(nèi)容。在整個教學(xué)實施過程中，根據(jù)階段教學(xué)效果反饋，及時找學(xué)生談心談話，找出學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的問題，并引導(dǎo)學(xué)生去解決問題，適當(dāng)探討和一起進(jìn)行材料領(lǐng)域的科學(xué)研究項目。學(xué)生也應(yīng)做到課前自主預(yù)習(xí)，課上積極與教師互動，課后及時鞏固復(fù)習(xí)所學(xué)的內(nèi)容，主動配合教師完成教學(xué)目標(biāo)。

2.3 加強(qiáng)實踐與實訓(xùn)教學(xué)

先進(jìn)金屬材料作為地方應(yīng)用型院校材料成型及控制工程專業(yè)急需發(fā)展的專業(yè)方向，是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵，其中的實踐與實訓(xùn)教學(xué)是整個課程教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。目前金屬材料方向?qū)嶒灲虒W(xué)方面還存在著一些問題，結(jié)合材料成型及控制工程專業(yè)特色及應(yīng)用型人才培養(yǎng)，提出合理分配實驗學(xué)時、豐富實驗教學(xué)內(nèi)容、增加實驗儀器設(shè)備投入、保障教學(xué)效果、優(yōu)化實驗成績考核機(jī)制、提高實驗指導(dǎo)教師教學(xué)質(zhì)量等教學(xué)改革內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用創(chuàng)新能力。理工科的學(xué)習(xí)必然離不開實踐與實訓(xùn)，“金屬學(xué)與熱處理”課程更是如此。學(xué)生都會對新穎的實驗內(nèi)容充滿好奇心，在實驗過程中學(xué)生通過自己動手操作、觀察、分析、研究，將會對課堂所學(xué)內(nèi)容有一個更深刻的印象。當(dāng)接觸到課堂所學(xué)的知識時，他們會將實驗與理論聯(lián)系起來，有助于學(xué)生對理論知識的理解與運(yùn)用。

根據(jù)“金屬學(xué)與熱處理”課程特點(diǎn)，設(shè)置基礎(chǔ)實驗項目。項目一：金相顯微鏡的結(jié)構(gòu)與使用，能夠讓學(xué)生感受到微觀材料世界的魅力。項目二：金相試樣的制備與觀察，利用金相顯微鏡觀察金相組織。項目三：鐵碳合金平衡組織的觀察，由相圖橫坐標(biāo)（組元）引出“純金屬→合金”的材料體系的變化，從相圖縱坐標(biāo)（溫度）的變化，引出“高溫→室溫（凝固/結(jié)晶）→高溫（保溫）→室溫（熱處理）”的相變規(guī)律。引入平面幾何中的“點(diǎn)線面”的變化規(guī)律和“量變引起質(zhì)變”的科學(xué)思想，找到材料科學(xué)與數(shù)學(xué)科學(xué)等的交叉點(diǎn)，為學(xué)習(xí)該課程全部內(nèi)容提供一條簡單而有效的歸納方法。通過實驗觀察使學(xué)生對不同組織形態(tài)有了更加清晰的認(rèn)識，并將課堂內(nèi)容與實驗項目更好地聯(lián)系起來，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。項目四：鋼的熱處理及顯微組織與性能，探究“正火”“退火”“回火”“淬火”以及對碳鋼性能的影響，通過實驗觀察更有利于對教材知識的理解與認(rèn)識。實驗教學(xué)對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要性不言而喻，學(xué)校要擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)實驗項目的開設(shè)力度，要確保每一位學(xué)生能夠參與并完成實驗，這對學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識起到重要作用，實驗室除節(jié)假日外要對學(xué)生開放并配有老師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗，開展自主式科學(xué)研究，運(yùn)用課本知識解決工程實際問題。

“金屬學(xué)與熱處理”課程不僅僅需要實踐教學(xué)，實訓(xùn)也同樣重要。實訓(xùn)實操是鞏固和加深理論知識的有效途徑，是培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型、技術(shù)型人才的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動手能力的重要組成部分。學(xué)生不僅要精通理論知識，還要對實際工作崗位的基本技能有所了解，以適應(yīng)以后的崗位要求。地方應(yīng)用型院校與許多企業(yè)建立了學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)基地的合作關(guān)系，材料類專業(yè)每年都會有兩周時間深入到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場實訓(xùn)，真正把所學(xué)知識應(yīng)用到實際工作中，在實訓(xùn)中遇到問題，再到書本中尋找解決的辦法。學(xué)校聘請企業(yè)相關(guān)工程技術(shù)人員和管理者到學(xué)校課堂給學(xué)生講解企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程、儀器設(shè)備的操作方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生學(xué)以致用。這樣既能鞏固學(xué)生在校學(xué)習(xí)的理論知識，又能培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用技能。“金屬學(xué)與熱處理”課程實踐實訓(xùn)教學(xué)實施過程如圖3所示，主要包括課內(nèi)實驗項目更新、自主實驗、學(xué)科競賽及工程實訓(xùn)等。

圖3 “金屬學(xué)與熱處理”課程實踐實訓(xùn)模式

2.4 優(yōu)化考核制度

當(dāng)前，學(xué)生的“金屬學(xué)與熱處理”課程評價仍然采用期末紙質(zhì)試卷為主的單一考核方式，僅從卷面分?jǐn)?shù)高低反映學(xué)生對該課程的掌握程度，這種評價方式根本不能全面地衡量學(xué)生的真實學(xué)業(yè)水平與學(xué)習(xí)質(zhì)量，更無法滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，缺乏對學(xué)生在課程參與程度、主動性、實踐實訓(xùn)等方面的考察。應(yīng)突出地方院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，實現(xiàn)多元化、過程性、實踐性的考核模式。合適的考核機(jī)制可以起到教學(xué)指揮棒的作用，對學(xué)生是檢測自己的掌握程度，對教師是提高教學(xué)效果的有力指導(dǎo)依據(jù)，對學(xué)生和教師雙方是雙贏的。在對學(xué)生進(jìn)行考核時應(yīng)采取公平公正、客觀的原則，對學(xué)生的出勤情況、課堂表現(xiàn)及實驗報告成績（實踐實訓(xùn)）進(jìn)行詳細(xì)的記錄，體現(xiàn)過程性考核。增加考試的次數(shù)，根據(jù)課程理論和實踐的進(jìn)度，分階段測試，及時反饋，每完成一次階段性測驗，學(xué)生都能從中發(fā)現(xiàn)自己的問題，意識到自己的不足，并采取措施及時解決這一階段存在的問題，教師也可根據(jù)階段測試結(jié)果反思自己的教學(xué)內(nèi)容、方法和實施等，及時更正。廢除期末“一紙”考試制度，增設(shè)階段小論文、階段測試、課程理論和實踐參與度、科學(xué)探究項目等考核部分，考核方式多元化能夠極大地調(diào)動學(xué)生的主動性和教師的主導(dǎo)性。根據(jù)“金屬學(xué)與熱處理”課程應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，采取過程性、多元化的考核評價機(jī)制，考核點(diǎn)如表1 所示，與以往所采取的平時（僅有考勤和作業(yè)）+實驗報告+期末考試模式相比，改革后的課程評價機(jī)制更加注重過程性、多元性及實踐性，能夠真實反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果以及參與程度，能夠起到教學(xué)指揮棒的作用。

表1 “金屬學(xué)與熱處理”課程的考核評價

3 結(jié)語

地方應(yīng)用型院校應(yīng)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，要改革完善教學(xué)大綱，重視綜合應(yīng)用型人才培養(yǎng)?！敖饘賹W(xué)與熱處理”課程所涉及的知識要能夠充分展現(xiàn)自身獨(dú)特的魅力，教學(xué)改革的具體措施還需要不斷地去探索與研究。為培養(yǎng)優(yōu)秀合格的應(yīng)用型、創(chuàng)新型、技術(shù)型人才，地方普通高等院校要充分將“金屬學(xué)與熱處理”課程與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生積極參與項目的研究與探討，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實踐能力，提高團(tuán)隊協(xié)作能力。通過對課程教學(xué)改革的不斷改善和深入推進(jìn)，地方院校定能培養(yǎng)出更多合格的應(yīng)用型人才，工程教育領(lǐng)域必將煥然一新。