省级精品课《金属学》课程教学改革与实践

1、    省级精品课金属学课程教学改革与实践    冯运莉+魏英立+田亚强+杨海丽+李运刚金属学课程组有计划地培养和提高教师的业务能力和水平，形成了一支年龄、职称、学位结构合理、梯队组成趋于完善的教师队伍，在教学内容、教学手段方面，充分发挥现代化教学的优势和特长，创建了有学科特色的教学内容和方法，综合考虑理论教学和实验教学的互补和相互促进，加大了实验设备的投入和实验教学的力度，努力将金属学课程建设成符合教育规律，体系完备、具有科学性、先进性，特色明显的省内和国内知名的精品课程。教学内容改革师资队伍建设实践性教学教学方法教学手段金属学是金属材料工程、材料成型

2、与控制工程专业本科的专业基础课，对该课程掌握的好坏直接影响着后续专业课程的学习质量。这门课程理论性强、概念多、微观理论多、宏观知识面少且很抽象、难学。为了使学生理解和掌握材料材料科学与工程的基础理论，在学习本课程之前安排一次认识实习课，使学生对金属冶炼、加工及热处理有一个概括的认识。通过对本课程的学习，使学生系统掌握金属学基本理论和基础知识，运用所学知识分析问题、解决问题，提高学生综合能力与素质，并为后续有关专业课程的学习打好基础；使学生在金属学基础理论方面具备阅读专业文献及进一步提高自学的能力；使学生具备运用金相光学显微分析方法分析金属及合金的组织、性能的能力。河北联合大学冶金与能源学院自1

3、958年以来，为当时的炼钢专业、炼铁专业、轧钢专业、有色专业、机械专业和矿机专业开设金属学金属材料及热处理等课程。课程学时不等，侧重点不同，但是都由河北联合大学冶金与能源学院金属材料及加工工程系金属学教研室开课，授课量为每年不少于180人，最多时340人。教学面广，教学效果显著。自2004年，我校增加了材料成型与控制工程专业，也以金属学课程作为专业主干课，授课对象又有所增加。因此，本课程组全体教师应该加强对该课程的建设目标、师资队伍建设、教学内容及教学方法等教学实践与讨论，着重培养学生的自学能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。一、课程建设目标、内容1.课程建设目标按照教育部高等工程教育思

4、想对课程进行整体规划和设计，用信息技术和网络教学的现代手段和现代成果对课程内容进行提高和完善；将金属学课程建设成符合教育规律，体系完备、具有科学性、先进性，特色明显的省内和国内知名的精品课程。教学过程中注重教学理论的完整性、教学内容的适用性、教学水平的与时俱进性和培养人才的社会适应性，以人为本、因材施教、突出特点、面向未来、服务社会是该课程的教学理念。2.课程建设内容（1）建设一支高水平的教师队伍拥有一支高水平的理论教学教师队伍和实验教师队伍，是保证课程教学质量的基础和最主要环节。在教学队伍建设方面，采用主讲教授负责、青年教师参与、实验教师配合、研究生辅导的方式，注重培养青年教师，形成一支结构

5、合理、人员稳定的高水平教师和实验教师梯队。（2）创建有学科特色的教学内容和方法进一步完善所提出的“五结合的金属学课程教学”模式。借鉴兄弟院校和兄弟单位先进做法和经验，按照创造性人才培养思路，建立以学生为主体、教师为主导的基于探索和研究的教学模式，探索与课程特点相适应的教学方法与手段，探索在专业基础课中开展研究型、体验型教学的可能性，鼓励学生参与教师科研，形成具有学科特色的教学内容和方法。（3）开展双语教学培养和鼓励青年教师开展双语教学，选择或自编一本优秀双语教材（目前我们已经从清华大学购进“材料科学与工程基础（英语）”教材一本，光盘一部，计划扩展双语教学）；加强与省内、国内同行间的交流与合作，

6、力争将本课程建设成为一门省内先进、国内知名的精品课程。（4）开设大型综合实验将金相分析技术、热处理工艺基础、金属性能检测、成分对于性能的影响、失效分析技术等内容组合为几个典型综合试验，锻炼学生动手能力和分析能力。保证实验室对学生全面开放的条件，不局限于实验开出率这个数字概念。二、教学改革与实践1.教师队伍建设课程组有计划地培养和提高教师的业务能力和水平。2004年2006年，冯运莉老师在中国矿业大学学习获得博士学位；20062010年，杨海丽老师到燕山大学学习并获得博士学位；2007年，学校派出李杰老师在燕山大学攻读博士学位；2011年，学校引进华南理工大学博士郑小平老师；2012年，引进德国

7、kit博士后宁江立老师，其它暂时不能出去进修的青年教师在承担教学任务的同时，利用一切机会跟老教师学习。课程组逐步养成了寻求一切机会学习和讨论教学内容和教学方法、手段的良好风气。现在，金属学课程组共有专任教师7人，分别来自中国矿业大学、中科院沈阳金属所、华南理工大学、燕山大学、哈尔滨工业大学等，并在教学实践过程中各自发挥了各个学校的优势和特长。从年龄结构来看：40岁以上3人，30岁以上4人。从职称结构来看：教授2人，副教授3人，讲师1人，实验师1人。从学位结构来看：博士学位6人，硕士1人。教师队伍年龄、职称、学位结构合理、梯队组成趋于完善。2.教学内容改革与研究金属学课程在我院具有专业基础课和专

8、业主干课的双重性质。现在随着教学改革的不断深入和科学技术的不断发展，金属学课程教学内容含盖了过去的金属学金属材料学金属材料及热处理工程材料材料科学导论材料科学基础等课程。按照教学计划的要求，该课程以理论教学为主（多媒体教学和课外辅导），辅以习题课、综合实验等多种方式。老师辅导在每学期开学时公布给学生具体的时间和地点，作业全批全判，记录成绩，记入期末总成绩中。根据本课程教学内容中有数以百计的教学模型、成千的教学图片、幻灯片，针对专业特点和需求分别制作了适合不同专业的（钢铁冶金、材料加工工程、材料成型与控制工程、热能与动力工程）多媒体教学课件（有authwaer软件制作的、vb软件制作的、ppt软

9、件制作的，等等）。在教学内容、教学手段方面，充分发挥现代化教学的优势和特长，编制和修改冶金工程、材料加工工程、材料成型与控制工程、热能与动力工程专业金属学课程大纲和多媒体课件应用与教学，同时保持发挥多媒体教学和板书教学功能和特长。定期开展教学法研究讨论会和相关活动，积极参加教学改革和教学研究项目，先后在学校承担“理论与实践结合的力学性能”“多元智力理论与教学”和“金属学课程教学改革与实践”等教改课题。3.教学方法与手段革新现代化教学是高校教学过程中必不可少的重要的教学手段。金属学是冶金、材料、机械类各专业重要的专业技术基础课，涉及的理论知识十分广泛又很抽象，学生在学习过程中往往感到抽象、难理解

10、。针对本课程的特点，利用多媒体技术把文本、图像、动画、音频、视频等多种媒体综合起来辅助教学，通过视觉听觉对学生产生多重感官刺激，大大激发学生的学习兴趣，提高主动性和积极性，（上接第95页）并使学生在较短的时间内获得较多的信息量，弥补传统教学的不足。金属学教学过程采用自行编制的两套多媒体教学软件，应用于教学得到很好的效果。教学方法多采用固定和灵活结合、群体和个别结合、考试和平时作业结合、理论教学和实验结合多媒体和板书结合的五结合教学方法，教学实践后效果比较好。4.加强实验教学实践环节金属学课程是依赖于实验的学科，在欧美叫做物理冶金学。有许多金属组织、形貌、显微特征必须借助光学显微镜、电子显微镜这

11、样的仪器设备才能够看得到，因此，金属学建设成精品课必须包括实验环节。近5年来，学校和学院非常重视金属学精品课建设和发展。实验教学方面，新购进学生实验课程使用的普通光学金相显微镜16台，淘汰了部分陈旧设备，极大地提高了光学显微分析试验的质量；投资30万元新购进大型金相显微镜，用于毕业设计和研究生工作，使金相分析水平和能力得到显著提高。投资9万元，购进原子力显微镜。使金属分析能力提高到原子分辨率水平。投资10万元购置了高温磨损试验机，补充力学性能检测手段和能力。金属学课程在精品课设计时综合考虑了理论教学和实验教学的互补和相互促进。课题组无论在人员安排和整体布置上兼顾了教学人员和实验室人员。整个思路成熟之后，金属学教学借助实验和理论教学的两个方面，让学生建立起了课堂理论教学离不开实验环节的良好学习习惯。金属材料及加工工程系实验室对于金属学课程完全开放，学生在什么时间到实验室都能够进行条件所允许的各种实验。近