一 课程简介

《金属热处理原理与工艺》是金属材料工程专业学生的必修课，主要内容包括“一个基本理论”“五大转变”和“两类热处理”。“基本理论”即金属固态相变基本理论；“五大转变”即钢在加热过程中发生的奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变和钢的回火转变；“两类热处理”即钢的化学热处理和钢的特种热处理。该课程涉及的概念多、理论性强、实践性强、内容有一定的相似度，同学们非常容易将概念混淆。从对毕业学生的调研结果来看，同学们普遍反映的情况是，虽然当时学习非常认真，但是仍然没有建立基本概念与实际微观组织之间的深入联系，对基本概念的理解也不够深入。当他们在实际工作中针对具体合金制定热处理工艺时，往往不能根据实际情况随机应变，仅能对现有合金制定热处理工艺。当面对新开发的合金时，常常显得力不从心，不能将课堂上学到的理论知识与实际相联系。因此，由于该课程具有强的理论性和实践性的特点，全面掌握本课程的内容必须与实验课程紧密相连，通过大量实践建立热处理工艺与合金实际微观组织之间的深入联系，学习难度较大。

二 原有综合实验教学实施方式及存在的问题

《金属热处理原理与工艺》课程综合实验是使学生巩固理论知识、提高动手能力和培养创新能力的重要途径，本专业一直开设有这一课程，之前开设的实验项目主要包括加热温度、保温时间、冷却介质等对亚共析钢、共析钢和过共析钢组织与性能的影响，主要目的是让学生加深认识。在实验课开设过程中，首先由老师回顾基本理论知识，然后介绍实验材料，并引导学生查阅文献，学生通过阅读文献形成基本认识。在实施过程中，则由老师介绍实验方案及设备。最后学生进行分组实验，老师则负责安全及纠正误操作。

通过实验，学生们基本能够将理论与实践联系起来，比如能够通过金相观察，将其与试样力学性能联系起来，充分理解热处理工艺对组织与性能的影响，并通过比较，初步理解成分、工艺、组织和性能之间的关系。从实验设计来看，基本达到了掌握基础知识和锻炼动手能力的效果。但是，从同学们反映来看，大家普遍觉得，是按照实验方案按部就班地进行，虽提高了动手能力，但感觉参与度不够，只是一个执行者和被动接受，缺乏探索和创新。

三 综合实验教学改革的实施

根据存在的问题，为了更好地提高创新能力，我们探索了该课程的改革，基本思路是：老师把握大的方向，确立实验课题，设定材料的技术指标。然后，让学生自由探索，从实验方案的制定、实施，再到结果的评价和方案改进均由学生自己完成。老师仅充当答疑者或顾问的角色，只有当学生的实验方案出现大的偏差时才进行提醒，并与学生进行探讨。由此培养学生独立进行科学研究和解决问题的能力。具体如下：

（一） 实验课题的确定

首先，为保证选题的新颖性和实用性，我们组织指导老师到附近企业进行调研，了解企业存在的问题，同时，也根据老师的科研课题，总结出适合本科生探索的小型课题，制定技术指标。然后，将学生分成3-5人一个小组，发放实验材料，并告知学生现有材料的成分及状态，同时分配相应技术指标。学生即根据现有状态查阅文献资料，并制订实验方案，与老师探讨，老师则把握大的方向。

（二） 实施过程

以往课程的实施是以分大组的方式进行，统一由老师安排。本次改革过程中，实验时间由学生自主确定，设备使用方式采用“预约-执行”模式。先由学生自主确定实验内容，自行掌握进度，根据实验需要，确定实验设备及时间，并由小组组长向设备管理老师提出申请，完成预约。在实验室开放时段的安排上，与以往只在上班时间开放实验室不同，在实验课程进行期间，除晚上休息时间外，实验室全天开放。学生可以利用饭后或其他休息时间安排自己的实验，增加了实验的自主性，也增加了设备的利用率，较好地协调了热处理耗时长与台套数不足的矛盾。由于热处理实验的特殊性，不同小组可能用到相同的温度，因此，在预约过程中，各组组长均需与其他组长进行沟通，协调时间，不仅解决了问题，还提高了学生的沟通能力和协调能力。

另一方面，由于制定了技术指标，同学们有了努力的方向，而且没有了老师的安排，他们需要发挥主观能动性，积极思考、查阅文献。同时，他们也切实感觉到，自己的实验是一种研究型实验，与需求紧密相连，是有用的，所以实验过程中，他们能够保持专注，觉得自己所做的事情是别人没有做过的，对技术发展有贡献，是有意义的事。

文章来源：《金属热处理》 网址: http://www.jsrclzzs.cn/qikandaodu/2021/0714/571.html

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