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摘要：在強調創新能力培養的“新工科”發展背景下，從教學內容、教學方式、考核方式等方面改革和創新金屬熱處理原理及工藝課程教學，提升教學效果是非常有意義和有必要的。教學內容和教學模式上不斷創新，有利于培養具有強烈創新意識和創新能力的人才。

關鍵詞：新工科；創新；金屬熱處理

在國家實施創新驅動發展、“中國制造2025”、“一帶一路”等重大戰略和倡議的新形勢下[1]，中國企業掌握行業關鍵核心技術，才能不被人掣肘，才能在激烈的國際競爭中立于不敗之地。實現這一目標，迫切需要培養大批創新驅動能力和應用實踐能力強、敢想、敢試、思維靈活的新型工程技術人才。為適應社會需求的變化，國務院辦公廳印發了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》，明確指出大學教育要著重引導學生強化創新精神，培育創業意識，訓練創造能力，不斷更新教育觀念，把創新驅動發展理念融入到人才培養的各個環節，提高人才培養質量[2]。2017年，教育部高教司為高等工程教育改革指明了方向，即實施“新工科”教育，提出了包括工程教育新理念、學科專業新結構、人才培養新模式、教育教學新質量、分類發展新體系等方面為主要內容的具體要求[3-4]。制造業的核心是創新，是掌握關鍵核心技術，必須靠自力更生奮斗，靠自主創新爭取。“新工科”教育的目的是適應社會發展需要，與中國各項重大發展戰略相協調的，培養能夠適應甚至引領未來工業化發展的人才[5]。應用型本科的專業課程教育教學必須為培養緊跟時代步伐、適應社會發展需要的新型人才服務。熱處理工藝是改善金屬材料性能，提高金屬材料利用率，提高工程結構效率，節約資源的重要手段。金屬熱處理原理及工藝是材料科學與工程及金屬材料工程等相關專業的核心專業課程，傳統的教學內容和教學方法正受到“新工科”發展理念的挑戰。不斷更新、優化教學內容，改進教育教學方法，對于提升教學效果，提高培養學生的質量，從而提升學生的社會競爭力具有重要意義。

一、教學現狀

金屬熱處理原理及工藝涵蓋兩大類教學內容。原理部分，包括固態相變條件及控制、金屬加熱和冷卻轉變條件、類型、組織特點、相應性能等。對于這部分內容，學生理解起來通常沒有太大的困難，即使少數學生課堂上沒有完全理解，通過后續針對性的深入交流，也基本能理解。熱處理工藝部分具有極強的實踐性，工程應用能力要求更高，學生往往不能充分掌握，對于利用不同金屬材料、不同熱處理工藝實現相似性能比較困惑；對于同一種零件在不同服役條件下熱處理工藝選擇及控制重點把握不準；面對一些工業上實際零件的熱處理工藝理解不深，或是無法將熱處理原理應用到實際工業零件的工藝編制及優化上。出現這些問題的主要原因與教學內容的創新不夠、教學手段和模式過于傳統、學生學習主動性不高等有關。

（一）教學內容創新不夠

現有教學內容偏重于傳統“四把火”的講解和應用，隨著整體制造業技術的不斷發展與提升，熱處理技術出現了大量改進和創新，如超快速加熱和冷卻技術、新型材料特殊熱處理技術等[4]。及時向學生教授這類新技術、新工藝，正是“新工科”發展的需要，也是應用型本科院校學生適應產業發展和工程化需要所必須具備的專業素養。選用教材由于出版周期的問題，內容不可能做到及時更新。如果只是根據已有教材施教，教學內容的創新度顯然是不夠的，會影響到學生的學習積極性和主動性，影響教學效果。

（二）教學手段和模式過于傳統

現在的教學模式基本為PPT與板書相結合，雖然相比與傳統純板書教學方式有了很大改善，但仍然沒有從根本上體現多角度、全方位的特征。PPT展示內容主要還是教材上的基本原理和與工藝相關的文字和圖片信息，工程實踐應用視頻不多。課堂教學過程也主要是教師教、學生學，學生自主參與程度不高，學習興趣下降。對于有些零件的工況，如各類大軸等，學生缺乏直觀、感性認識，對零件工藝選擇及熱處理缺陷處理不能深刻理解。

（三）學生學習主動性不高

學生在學習金屬熱處理原理及工藝課程之前，很少有機會進入各專業生產企業了解各類零件的加工、運行條件，對于課堂上講解的大部分零件缺乏清晰、全面的認識。加上熱處理工藝特點，很多金屬零件實施熱處理后外觀上不能讓人眼前一亮，學生從感性上不愿意對相關熱處理知識進行深入思考，學習主動性不高。課程實踐性、應用性極強，但所開設的課內實驗環節還是偏向于基礎性、驗證性，由于學時較少，無法真正做到開放性、綜合性訓練。這也使得學生不愿意自主學習，很多時候覺得熱處理課內實驗只是跟著大家一起用爐子加熱零件，再冷卻即可。對于各個工藝參數的選擇及其對組織和性能的影響，不愿意自主思考，當然不利于工程化教育的實施。

二、教學改革

（一）教學內容

適當調整教學內容，加大實際工業零件熱處理工藝及問題分析和熱處理新工藝、新技術教學時間。充分利用歷年學生在行業相關企業進行生產實習、企業走訪時搜集的現場生產視頻資料進行工藝分析和講解，重點分析幾個典型工業零件，如汽車主軸、進氣閥門、摩托車鏈條片等熱處理特點、工藝選擇、技術要點等。同時，在課堂教學中的舉例注意引入學生在日常生活中常見的零件或結構件熱處理選擇和分析，如老虎鉗、銼刀、不銹鋼餐具、自行車座椅彈簧等。貼近生活、貼近應用，學生的學習興趣才能明顯提高；多角度對比分析一個零件的熱處理工藝優劣，激發學生的自主思考和創新性思維。在熱處理工藝對比和熱處理質量控制方面的教學過程中，結合大材料專業的熱處理工程師培訓相關知識要求進行教學。學生從所學知識的實用性角度考慮，學習主動性明顯提高。

（二）教學方式

改變單一教學形式，提高學生在教學過程中的參與程度。教學團隊采取的嘗試手段是每周選取一名學生上講臺介紹自己最感興趣的熱處理小知識，或討論最感興趣的小零件的熱處理工藝，并提出問題，師生一起討論。由于介紹的內容是學生自己選定，討論起來比較積極，教師也可借此機會了解學生感興趣的地方。例如，有學生選擇名劍的熱處理工藝進行討論時，臺上、臺下學生的參與熱情都比較高。教師參與討論、分析后，再引導學生對比分析各類工業用刃具的加工、熱處理要點和原理，進一步激發學生的研究性思維和對專業知識的融匯貫通。學生對工、模具材料熱處理工藝的理解比較深刻，教學效果有所改善。

（三）考核方式

考核是為提高教學效果服務的，學生考核成績應該能有效反映其專業知識的掌握和運用程度。改變過去重點依靠期末考試和課內實驗成績及作業成績作為考核標準的做法，尤其弱化作業成績，增加彈性加分部分。加分條件在學期伊始就與學生明確：積極主動參與上講臺分享討論活動，提交熱處理行業現狀分析報告，發現并指出教師在教學過程中的失誤或表述不嚴謹，與其他師生分享熱處理新工藝或新材料的熱處理工藝等，都可加分。改革的指導思想是遏制抄襲作業意愿，激發積極、主動、深入思考課程相關專業問題，從而幫助學生通過課程學習后提高自身專業素養，為后續學習深造或就業打下堅實的基礎。

三、結語

在“新工科”教育強調創新驅動性和應用實踐性背景下，應用型本科專業課程教育應緊跟時代步伐，為培養卓越創新型人才不斷努力。金屬熱處理原理及工藝作為大材料類專業的典型工科課程，從教學內容、教學方式、考核方式等方面全面改革和創新教學過程，對于提升教學效果是非常有意義和必要的。如果教師的教學過程多年一成不變，不思創新與突破，就無法培養出具有強烈創新意識和創新能力的學生。

參考文獻：

[1]張海生.“新工科”的內涵、主要特征與發展思路[J].山東高等教育，2018（1）：36-42.

[2]肖榮輝.新工科建設背景下大學生“三創”教育體系構建[J].高等職業教育探索，2018，17（6）：44-47.

[3]張士輝，王穩東.新工科建設的理念及實踐路向研究：來自大國工匠精神的啟示[J].蘭州石化職業技術學院學報，2018，18（1）：38-42.

[4]汪志剛，齊亮，朱志云，等.“新工科”背景下《金屬材料及熱處理》課程改革探索[J].高教學刊，2018（10）：121-123.

[5]孫文鳳，楊佳奇，譚有為，等.新工科建設與創新型人才培養綜述[J].科技視界，2018（7）：47-48.

作者：皮錦紅 周衡志 趙秀明 王玨 白允強 單位：南京工程學院 材料工程學院