改革《工程材料與機械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)的幾點體會

《工程材料與機械制造基礎(chǔ)》作為我校工程教育的主干技術(shù)基礎(chǔ)課和工程實踐課，對提高學(xué)生的全面素質(zhì)、培養(yǎng)高質(zhì)量、高層次的工程應(yīng)用型人才起著其他課程不能替代的作用。它是將原有的《金屬工藝學(xué)》、《金屬材料與熱處理》、《金屬切削原理及刀具》、《金屬切削機床概論》、《機械制造工藝學(xué)》、《機床夾具設(shè)計》等課程進行有機的整合與重組而成的一門研究機械制造原理和方法的新課程，具有綜合性、實用性極強的特點。如何用較短的課時高質(zhì)量地完成該課程的教學(xué)任務(wù)，就必須要進行教學(xué)改革。《工程材料與機械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革已被列為新余高專教學(xué)改革重點課題。教學(xué)方式方法的改革是本課題研究的重點內(nèi)容之一。

該課程研究的內(nèi)容主要是工程材料和機械加工過程的基礎(chǔ)知識。這兩部分內(nèi)容既相互聯(lián)系又相對獨立。前者是后者的基礎(chǔ)，前者理論性強，后者實踐性強，所以這兩部分的教學(xué)方式方法有所不同。本文就工程材料部分的教學(xué)談幾點體會。

一、抓住要領(lǐng)，找出關(guān)鍵詞，可將龐雜的內(nèi)容結(jié)構(gòu)化

由于該部分名詞概念多，較為抽象和分散，加之有些微觀結(jié)構(gòu)看不見、摸不著，所以“難講授、難理解、難記憶、難應(yīng)用”便成為本章節(jié)的明顯特點。授課時，首先從教學(xué)目的著手，引出本章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，然后抓住其要領(lǐng)，并用關(guān)鍵詞“結(jié)晶、熱處理、晶體組織結(jié)構(gòu)和金屬材料的性能”表示（這四個關(guān)鍵詞實際上就是本章節(jié)的四部分內(nèi)容），關(guān)鍵詞之間的關(guān)系如圖所示，結(jié)合圖進行簡要概述。通過概述讓學(xué)生了解化學(xué)成分、結(jié)晶、熱處理、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的內(nèi)在聯(lián)系及變化規(guī)律。教師授課時始終以此為主線展開，學(xué)生學(xué)起來也有了明確的方向性，自然也就有了興趣。

通過關(guān)鍵詞的連接作用和概要介紹，可將看似龐雜的基本理論知識形成結(jié)構(gòu)化的、整合的、而不是零碎的知識。學(xué)完之后，可將所學(xué)各部分的知識聯(lián)系起來，形成一定的邏輯關(guān)系，在頭腦中形成一個良好的、統(tǒng)一的知識體系，而不只是一個簡單的儲藏室。在具體應(yīng)用這些基本理論分析問題時，也就能夠融會貫通。

二、掌握并應(yīng)用合金相圖，可使復(fù)雜的問題規(guī)律化

合金相圖可謂是解決金屬材料等問題的“萬能鑰匙”。掌握并應(yīng)用合金相圖，可使復(fù)雜的問題規(guī)律化。

1.合金相圖的分析步驟和方法

合金相圖的分析是本章節(jié)的教學(xué)重點和難點之一。就其內(nèi)容來說，并不難理解。在教師的引導(dǎo)下，絕大部分學(xué)生能夠準確地分析出合金的結(jié)晶過程，但是，一旦脫離教師的引導(dǎo)，許多學(xué)生就不知道從何下手，又該沿著什么路線往下分析，常常出現(xiàn)“顧此失彼、虎頭蛇尾”的現(xiàn)象。所以，在這一章節(jié)的教學(xué)中，應(yīng)以某種合金為例，著重介紹相圖分析的步驟和方法，只要掌握了正確的步驟和方法，任何相圖的分析都可迎刃而解。結(jié)合多年的教學(xué)體會，總結(jié)出以下步驟和方法（以亞共晶鑄鐵為例。各種合金相圖可從有關(guān)資料中獲得）：

（1）明確相圖中各特征點和各特征線的含義以及各相區(qū)的相結(jié)構(gòu)或組織結(jié)構(gòu)。

（2）沿所分析的合金作成份垂線，成份垂線與特征線的交點分別用數(shù)字或字母表示，數(shù)字或字母把整個成份垂線分為若干段。

（３）分析結(jié)晶過程時，沿著成份垂線自上而下的順序分析各段和各點所在相區(qū)的相或組織的變化規(guī)律。在分析過程中，按“順藤摸瓜”的方法，其中的“藤”就是相圖中的特征線，其中的“瓜”就是相組成物或組織組成物。結(jié)晶過程中，不同的相分別沿著不同的特征線變化，所以應(yīng)分別沿著不同的“藤”找出相應(yīng)的“瓜”，并對相同的“瓜”進行匯總，直到得出室溫相結(jié)構(gòu)或組織結(jié)構(gòu)為止。各相的相對重量可用杠桿定理求出。

2.合金相圖的應(yīng)用

金屬材料的品種繁多（數(shù)萬種），并且在各種內(nèi)在因素和外在因素的影響下，性能變化是很復(fù)雜的，用死記硬背的方法記住各種材料在不同條件下的性能是相當(dāng)困難的。在教學(xué)中，應(yīng)教會學(xué)生應(yīng)用相圖分析問題，并把分析的結(jié)果繪制成圖表，這樣可將復(fù)雜的問題規(guī)律化。

本文系新余高專教學(xué)改革重點課題“《工程材料與機械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革”的成果之一。

（作者單位：新余高等專科學(xué)校機電工程系）