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金属学及热处理课程建设思考

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《金属学及热处理》是上海应用技术大学材料学院金属材料和压力加工方向学生的专业必修课程之一。该课程一方面牵涉的新概念多，与先修课程《大学物理》《材料科学基础》等联系紧密，从理论上具有一定的难度和深度。另一方面，该课程与实际生产相关，是一门应用性很强的课程。笔者结合我校“培养高水平应用技术人才”的培养目标，在原课程的基础上，对该课程的教学内容进行了重新的梳理和编排，在课堂教学中引入了新的教学手段，改革考核机制，融入思政内容，取得了良好的效果。

1 《金属学及热处理》课程建设措施

热处理是一门历史悠久的金属处理技艺，自从五十年代以来，我国高校就开始开设热处理相关的课程。但是随着时间的推移，热处理教学过程中或多或少存在课程内容较老，学生对课程兴趣不大的情况。如何让课程焕发新的青春，做到与时俱进，让学生对热处理感兴趣，就要求我们对本课程进行不断的建设，引进新的血液。

1.1 课程内容丰富化

本课程的原理部分主要讲解钢铁材料在加热或者冷却过程中所发生的微观结构和组织性能的变化，目的在于使学生了解材料微观结构、加工工艺和宏观性能之间的联系。此外，课程还牵涉到相变热力学和动力学等对物理背景知识要求较高的内容。这些内容一方面比较繁琐复杂，另一方面往往牵涉到很多公式的推导，经常使得学生无所适从。因此，在实际教学过程中，笔者弱化公式的数学推导，强调数学模型背后的物理意义。通过着重阐述热处理工艺的制定、实施以及热处理效果的评价，增加课程与实际生产过程的联系，例如常用的钢铁材料及有色金属牌号、性能、热处理工艺和应用的相关介绍，使课程更贴近实际，提升学生对课程的兴趣。

1.2 教学方法新型化

本课程除传统的讲授之外，在课程建设过程中引入了以下的新的教学方法。引入实际案例，例如热处理过程中的碳配分技术等。讲解完以后，让学生进行分组讨论，提出对新理论、新技术的想法，引导学生发表自己的观点，甚至质疑。一方面活跃了课堂气氛，另外一方面拓宽了学生视野，增加了学生对课程的参与度。针对金属热处理固态相变过程中材料晶体结构变化过程、新旧两相的位相关系等内容无论在教科书还是幻灯片等二维载体上难以被理解的问题，结合自身科研，模拟热处理中的相变过程，并根据结果制作3D 视频并且在课堂上播放，针对难点辅助学生理解消化。邀请学生进实验室参观，结合相关处理和表征设备，帮助学生直观了解热处理技术的实施和效果，给学生直观的感受，摆脱理论课程纸上谈兵的困境。这一系列“实际案例-模拟视频-实地观察”的新教学方法，取得了良好的教学效果。

1.3 考核机制多元化

本课程共计48 学时，涉及金属学基础知识、热处理原理以及工艺等，内容较多且知识点零星。因此，学生经常有“学了后面忘了前面”的感觉。以往本课程的考核机制仅有期末考试，存在学生在考试前突击学习，考试后迅速遗忘的现象。针对这个现象，在教学期间引入三次过程考核，考核成绩计入总评分。过程考核包括一次书面测验，着重考核学生对于本课程基本概念和原理的理解；一次专题报告，要求学生分组就热处理相关的原理和工艺自行选题，围绕选题开展文献检索，每个小组在课堂上完成一个10-15 分钟的专题报告，由所有学生进行提问和讨论，最后由教师点评；一次热处理工艺的设计，教师指定钢种和热处理效果，由学生自行设计热处理工艺，并且要求学生提出工艺设计的依据。多元化的评价机制不但丰富了考核的手段，达到了加强了学生对于知识掌握的牢固度的目的，另一方面也鼓励学生勇于思考、质疑和创新。

1.4 思政教育常态化

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上要求高校要“用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”本课程作为一门专业主干课程，应当将思政元素“盐溶于汤、润物无声”式地融入专业课程的教学。通过实践，笔者发现课程本身就具有许多思政元素的植入点。例如，在介绍退火和淬火工艺时，向学生介绍我国早在夏商时期，就开始采用退火技术防止冷兵器在锻造过程中的开裂[3]；考古学家在出土的春秋战国的冷兵器中发现了马氏体组织，证明淬火技术早在公元前6 世纪在我国就得到了应用；现代热处理中的渗碳技术可以追溯到西汉。以上的案例对于增强学生的民族自豪感，建立文化自信，起到了积极的作用。再例如，结合课程相关知识向学生介绍建国以来我国热处理行业的发展史，从50年代依靠苏联援助，到今天形成包括人才培养、科学研究、生产技术研发、设备制造和革新等方面完整的热处理专业体系，提升了学生的道路自信、制度自信。思政元素如何更好地融入专业课程的教学，应当是每一门课程的一个重要建设方向。

文章来源：《热处理技术与装备》网址: http://www.rcljsyzb.cn/qikandaodu/2021/0331/455.html