金屬材料學是專業主幹課程，也是現在教學計畫中的核心課程。2023年列為江蘇大學精品課程重點建設專案。在多年課程建設的基礎上，經過系統整合，取得了很好的成績，2023年被評為江蘇省一類精品課程。
所編寫的教材《金屬材料學》在2023年被評審列為普通高等教育「十一五」國家規劃教材，2023年獲中國石油和化學工業協會優秀教材一等獎,2023年獲江蘇省優秀精品教材。課程改革成果於2023年獲江蘇大學教育教學成果特等獎，2023年兩位主講教師均獲江蘇大學第三屆教學質量一等獎。金屬材料學教學團隊於2023年被評為江蘇大學優秀教學團隊，團隊帶頭人戴起勳教授於2023年評為江蘇大學首屆教學名師。
主要成果有：更新教學內容、改革教學方法、強化實踐環節，調整課程體系，編寫出版有特色的新教材。幾年來的教學實踐獲得了學生的好評，取得了很好的教學效果。
現總結如下。
1 改革課程體系和教學內容
1.1 課程改革思路和歷史沿革
1.1.1 課程性質
金屬材料學核心課程是專業知識教學中最後一門課程。金屬材料學課程知識體系及與各專業課程知識間的相互關係如圖1所示。
圖1 金屬材料學知識體系及專業知識間相互關係
金屬材料學一直是專業的主幹課程和核心課程。該課程在專業知識結構中占有很重要的位置，是學生走上工作崗位使用知識最多最直接的課程。該課程是最後一門專業主幹課，其內容特點是具有綜合性和應用性。
內容涉及知識面比較廣，分析問題和解決問題需要應用所有專業課程的綜合知識；應用性是指課程的材料及工藝等內容是生產或科研中正在廣泛使用的技術。
該課程要求：學生應掌握合金化理論的基本知識，了解材料成分設計的基本依據；熟悉常用材料及其處理工藝、組織、效能與應用的關係；根據零件技術要求，能正確地選擇材料和制訂工藝，並初步具備新材料開發的能力。所以該課程教學對培養工程應用創新型人才具有很重要的地位。
1.1.2 歷史沿革與課程改革思路
在金屬材料學課程的教學中，以辯證法理論提煉課程內涵及教學研究，應該說已經歷了20多年的教學實踐。課程建設及其成果基本上可分為三個階段。
構建框架：在1980~2023年的十多年中，在理解課程和學科專業中內在的自然科學規律的基礎上，對課程的教學改革提出了比較系統的設想，構建了課程的基本框架。這時對《金屬材料學》課程的理解以2023年全國第5屆金屬材料學研討會上的**「鋼的合金化及強韌化機理」（**見附件）為代表，提出了辯證作用和矛盾演化的課程內涵的辯證法思想。
教學研究的實踐取得了一定成果：2023年獲江蘇工學院優秀教學質量三等獎，2023年獲江蘇工學院優秀教學成果三等獎。
內涵提煉：經過多年的教學和科研實踐，對課程專業的內涵已有較深的認識。在1996~2000幾年的教學實踐中，提煉了學科專業的主線、核心和「思想」，並形成了一定的教學思路。
根據教學體會，2023年發表了教學**「抓住主線圍繞核心講清思想培養學生綜合分析能力」。修改和補充編寫課程的習題與思考題，實施課堂討論，並編寫了課堂討論題等教學輔助資料。《金屬材料學》課程的教學得到了歷屆學生的好評價。
一些學生在返校時說，在學校印象最深的專業課就是金屬材料學。
系統整合：在2001~2023年期間，在深入理解自然科學辯證法理論的基礎上，從課程內涵的把握到對學科專業的系統認識，有了更深入而透徹的理解。在設計課程體系和編寫特色教材的基礎上，以辯證法理論闡述課程內涵為中心，設計各個教學環節，並實施教學。
圖2示意地說明了以辯證法原理提煉課程內涵實施創新教學的設計思路。在這個階段，創新教學的設計與實施得到了很好的完善，取得了豐碩的成果，如《金屬材料學》等3部教材被列為「十一五」國家級規劃教材、《金屬材料學》等2部教材獲省精品教材獎、《金屬材料學》課程被評為省一類精品課程，發表教學研究**10餘篇，承擔省市級教學研究課題8項，獲省市級教學成果獎6項。
圖2 以辯證法原理提煉課程內涵的創新教學實施體系
1.2 特色新教材編寫
金屬材料是所有材料中使用量最大的材料，其理論和體系相對比較完整。從20世紀80年代以來，比較成熟並廣泛應用的新型金屬材料已有了很大的發展，如金屬基複合材料、新型功能金屬材料、微合金非調質鋼等。就是傳統材料也有了較大的發展。
另外由於資源和環境的嚴峻問題，也提出了適應環境設計的簡單合金與通用合金等新概念。國家在2023年調整了專業目錄，對材料類專業的內涵有了新的敘述。近幾年來，儘管專業要求有了很大的變化，但還缺少相應的配套教材。
本教材編寫者在金屬材料學課程教學中已有近20年的經驗。在教學過程中不斷地整改內容和凝鍊思路，形成了一定的體系和特色，更加注重於培養學生分析問題和解決問題的能力，側重於培養學生的創新思維能力。編寫該書的基礎是：
在借鑑原教材的基礎上，補充新的內容；結合多年的教學經驗和講稿，調整書的體系和框架。編寫思路是：抓住材料「服役條件-成分-工藝-組織-效能-環境」的主線，圍繞合金化基本理論，盡可能地凸現材料科學發展中的「思想」，使教材內容具有綜合性、應用性和新穎性的特點。
該教材更適合於工程應用型材料類專業使用。
本書內容包括鋼鐵材料、有色金屬合金和新型金屬材料三大部分。以合金化原理為核心，著重闡明了材料成分與處理工藝的特點，強調了材料組織與效能及應用之間的關係，力圖使學生掌握各類材料成分設計和制訂工藝的依據。對各類新材料的發展也作了一定介紹。
為使學生更好地理解和掌握課程內容及重點，領會材料發展的主線、核心和「思想」，培養學生分析問題和解決問題的能力，各章最後都精寫了小結，並安排了一定量的思考題及習題。
該教材《金屬材料學》於2023年8月由化學工業出版社出版，在2023年被評審列為普通高等教育「十一五」國家規劃教材，2023年獲中國石油和化學工業協會優秀教材一等獎，並於2023年獲江蘇省高等學校精品教材獎。
1.3 改革課程體系
本課程早期的教學時數為80學時，內容多而詳細。教學內容過分強調具體材料的介紹，以至於就象中藥鋪，學生難於學習，其結果是死記硬背鋼號而對課程內涵不甚了解和掌握，不能舉一反三。幾經改革後，學時數壓縮為45學時，更為精講多練。
改革後的課程體系：完善了課程的合金化理論；壓縮和簡化傳統材料部分，突出重點和難點；結合材料科學的發展，增加新型金屬材料內容；各章在講授內容選擇上盡量揭示科學的內涵，凸現課程的主線、核心和「思想」。
在深入研究課程內容的基礎上，在教學中貫穿主線、圍繞核心、講清「思想」，注重專業知識的系統性、聯貫性和學科的內在聯絡，並且及時地補充新內容、新成果。為了提高教學效果，編寫了思考習題集和課題討論題。在教學過程中，將中藥鋪似的材料牌號以內在規律為基礎串起來，抓住典型，由點到面，舉一反三。
將合金化原理知識密切地和各類材料結合起來，對典型問題用前面學過的知識來綜合分析，提出大量的思考題。事實證明，改革後的教學效果非常好，課堂氣氛很活躍，學生的思維集中又開放。
1.4 更新課程內容
材料的發展是非常快的，雖然一般的金屬材料是以傳統為主的，但是也有很多已經成熟並在實際生產中得到了廣泛應用的新材料、新技術、新工藝，而在教材內容中沒有得到體現。為了使教學能跟上金屬材料的發展，讓學生能盡可能地了解新知識，需要補充一些新內容，如微合金非調質鋼、新型模具鋼、鋁合金複合材料、鎂合金等。需要更新一些內容，如高強韌碳素鋼、溫度-時間-力的三元處理及控制、通用合金和簡單合金的概念等。
在學時上要進行調整，壓縮傳統和次要的內容，增加補充內容的學時。更加突出材料開發的思路，更加強調成分-工藝-組織結構-效能-使用的主線。
在教學和科研工作中不斷應用先進的新材料、新工藝、新技術、新理論，近幾年來，學院教師完成和正在完成多項與本課程相關的縱橫向課題，並在生產中得到了應用，同時得到較高的評價。這些課題的完成促進了教學，豐富了課堂教學內容。因此在授課過程中既能介紹先進的科學技術，又能介紹解決生產中的實際問題，使學生受益匪淺。
幾年來的實踐表明，教學和科研相結合，促進了教學和科研的共同發展。
2 以辯證法理論提煉課程內涵
材料學是一門很有「思想內涵」的課程。主要有：效能演化過程的矛盾規律、合金元素作用的辯證規律和組織演化的量變與質變規律。
多年的教學實踐表明，人的培養不是知識的簡單堆積，而應是一種思維能力的開發過程。在積累了20多年教學體會的基礎上，以自然辯證法原理提煉課程內涵，以辯證法原理切入教學內容，實施課堂教學，取得了很好的教學效果。
2.1 材料效能演化過程的矛盾規律
反映物質系統特徵及規律的基本範疇是：系統、要素、結構、功能、環境[1]。材料學的主線：
零件服役條件→技術要求→選擇材料→強化工藝→組織結構→最終效能→應用、失效。零件對材料效能的要求可能不止一種，但一般都有一種主要效能要求，各效能間存在相互制約、此消彼長的關係。在複雜的事物的發展過程中，有許多的矛盾存在，其中必有一種是主要的矛盾，起著領導的、決定的作用，由於它的存在和發展規定或影響著其他矛盾的存在和發展，這種矛盾就稱為主要矛盾。
在事物發展的不同過程中，主要矛盾也是可以改變的[3]。材料的發展，如在結構鋼、工模具鋼、不鏽鋼、熱強鋼、構件鋼等鋼類中，都充滿了矛盾對立統一和轉化的辨證關係。材料中的這些矛盾涉及合金化設計、處理工藝等因素。
例如結構鋼的主要矛盾是強度和塑韌性之間的配合。一般情況下，鋼的強化和韌化是一對矛盾。在結構鋼中，隨著碳含量的增加，強度不斷地提高，而塑性和韌度是不斷地下降的。
不同的機械結構零件有不同的服役條件，因而也就要求有不同程度的強度、塑性、韌度等綜合力學效能的配合。人們盡可能地發揮材料的潛力，要求既具有高強度又具有高韌度。在結構鋼中，許多問題都是由強-韌性反映出來的矛盾。
強度有餘時，矛盾的主要方面是如何提高韌度；而韌度有餘時，提高強度是矛盾的主要方面。並且矛盾的主要、次要方面在一定條件下可以轉化。在材料發展的過程中，人們不斷地在這些矛盾中進行研究，並不斷地取得了突破性進展。
如現在已經廣泛使用的微合金鋼、非調質鋼、雙相鋼等，都是在深入理解強韌化機理的基礎上，從傳統的強-韌矛盾中得到解脫，有所創新。
金屬材料學課程教學大綱
06級 編號 40083060 英文名稱 metal material 適用專業 金屬材料工程 責任教學單位 材料系金屬材料工程教研室 總學時 42 其中實驗學時4 學分 3 考核形式 考試 課程類別 專業課 修讀方式 必修 教學目的 金屬材料學 是一門綜合性 應用性較強的專業必修課。它建立在材料科...
《金屬材料學》各章小結
金屬材料學 課程 各章小結和學習思路 2005年修改 材料科學與工程學院 2005年12月 1 合金化原理小結 圖1 鋼合金化原理 主線 核心和設計思路 2 結構鋼複習小結 表1 典型結構鋼的特點 應用及演變 橫向圖2 材料成分 工藝 組織 效能間的關係 3 合金工具鋼複習小結 表2 典型工具鋼的特...
《金屬材料學》各章小結
1 合金化原理小結 圖1 鋼合金化原理 主線 核心和設計思路 2 結構鋼複習小結 表1 典型結構鋼的特點 應用及演變 橫向圖2 材料成分 工藝 組織 效能間的關係 3 合金工具鋼複習小結 表2 典型工具鋼的特點 應用及演變 4 鑄鐵複習小結 圖2 鑄鐵成分 工藝 組織 效能關係 5 鋁合金複習小結 ...