《固态相变原理》教学方法探讨
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作者:李忠文 王博 张有凤 于治水
【摘要】根据多年的教学研究，结合本学校课程的教学特点，提出了适宜学生开展“固态相变原理”课程学习的教学方法，分析了该方法在教学中的优越性及使用过程中存在的问题，取得了较好的教学效果。
【关键词】固态相变原理 教学改革 多媒体教学
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）05-0254-01
金属和陶瓷等固态材料相变后新相的结构、形态、数量及分布对材料的力学、物理及化学性能具有决定作用，因而，无论是本科生还是研究生阶段，《固态相变原理》都是材料类专业课程体系中重要的专业课程，通过学习，能够使学生从微观组织结构层面了解材料相变的过程，同时掌握影响相变过程的因素，并从热力学角度理解相变的条件，从动力学的层面了解相变速度。另外，通过学习，掌握固态相变过程的研究现状及最新的成果，有利于开阔学生的视野。
1.目前《固态相变原理》教学所存在的问题
1.1 教学内容涉及的理论较为深奥，许多内容难以理解
固态相变原理主要是讲述材料在发生相变过程中原子移动的机制及其对于材料物理、化学、力学等诸方面性能的影响，由于其主要是微观领域，因而学习过程中要求学生要有很强的想象力来理解想象相关的结构及结构变化。如果要理解其对材料性能的影响，还要求掌握较扎实的物理、化学以及力学的理论知识，而这些知识本身建立在许多课程的基础之上，其中有些课程内容是学生首次接触，较难理解的内容，这都给学生对本门课程的学习和教师的授课带来困难。
1.2 课程涉及的领域发展速度快，为教学内容更新增加了难度
但随着材料研究领域的扩展，新材料和新处理方法层出不穷，每年都有大量新的研究成果出来，如何将这些新成果和老的理论结合起来，以实现老谱新唱，适应现代材料的发展速度，使学生学习的内容不过时，这就要求授课教师每次上课前要查阅大量的文献资料，把握科研发展的脉络，掌握材料固态相变研究的现状，并以此不打断地更新教学内容，给教师的授课带来了难度与挑战。
2.教学方法的改革
对于上述关于《固态相变原理》教学现状的分析总结，本文提出在教学方面进行以下改进，通过教学实践，收到较好的效果。
2.1 教学内容上引入新的实例，增加教学内容的趣味性
在教学过程中，如果干巴巴的去讲课，去灌输固态相变的理论和原理，往往事倍功半。在授课中，教师可以先介绍一些目前比较先进的机械设备或新型的军事器材，然后逐步抽丝剥茧，循序渐进的引入到固态相变原理所述的内容中去。比如讲述钢中马氏体相变的内容，可以先从我国较先进的战斗机歼10谈起，介绍其在速度上的优势，但其速度的优势来源于核心机构——发动机，发动机之所以能转动的速度很快，起重要作用的是里面的轴承、螺旋桨等机构，然后讲述其制造用钢以及服役时钢材的组织特点，这样就逐步地引入到了课程的内容中去，既提高了课程的趣味性，同时也能够理论联系实际，提高学生的接受能力。
2.2 充分发挥多媒体教学在课堂上的作用
随着计算机技术的发展，多媒体教学已经广泛地应用于各个高校，这种教学方法采用大量的图片、动画及多媒体等课件，在课堂上晦涩难懂的知识、理论直观、简洁的教授给学生，有利于吸引学生的课堂注意力，提高教学效果和学习兴趣。另外，教师还可以多媒体课件向学生添加文字材料，使学生免于记录笔记，既提高听课效果，又可以增加教学信息量。
2.3优化考核办法
课程考核是大学教学活动的重要环节，通过考核，可以检验教师授课的效果和学生对知识的掌握程度，同时也可以促进学生学习热情，引导和开发学生的学习能动性和创造性。作为材料科学课程体系中的重要一员，《固态相变原理》这门课对于后续专业课程的学习与理解起着至关重要的作用，有必要在考核形式采取较为严苛的闭卷考试，促使学生努力学习，以利于为其打下扎实的专业基础和理论知识。但是在最终成绩评定方面可以相对灵活一些，比如留下一些作业，让学生通过查阅资料，分析总结课程所讲述的理论在工业上的应用案例，并且撰写一定篇幅的总结报告，这些报告在成绩最终评定中占有一定的分值比例，这样既达到了教学效果，又有利于提高学生的主观能动性。
结语
总之，《固态相变原理》作为一门重要的专业课程，其教学方法的改进是一项系统改革的过程，要充分运用多种有效的教学手段，并结合科学合理的考核形式，培养学生以获取专业知识，同时提高学生的学习能力、创新能力、发现问题和解决问题能力。
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作者简介：
李忠文（1973-），男，上海工程技术大学教师，主要从事金属材料表面改性方面的研究。
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