摘要:《金屬材料與熱處理》的理論性和實踐性都很強。為了使學生在今后的工作中正確地運用其理論去解決實際問題,本文就《金屬材料與熱處理》的理論教學與實際操作兩方面進行討論,認為把提高課堂理論教學質量,激發學生對本課程的求知欲與實踐訓練相結合,是培養中技生實踐能力的關鍵。
關鍵詞:教學 實踐能力
1 充分發揮課堂理論教學的重要作用
課堂教學是培養學生能力的一個重要基地。教師在設計講授課本中的基本內容的每一節課時,要充分挖掘教學資源,使學生聽了課后對本課程產生濃厚的興趣,激發強烈的求知欲,這是學好這門課程的一個重要前提。筆者在講《金屬材料與熱處理》(全國技工學校機械類通用教冊)第四版的“緒論”時,舉了兩個例子,使這堂課收到了滿意的效果。第一個例子,講了制造載重汽車的發動機缸體、連桿和板簧的選材。原則地,為了降低成本,在選材中只要能保證零件的力學性能滿足機器工作時的要求,盡量選用價格低的材料。因為鑄鐵的價格低廉,所以選擇HT300或HT350作為發動機缸體的制造材料。連桿是連接活塞和曲軸的零件,其受力情況是復雜和劇烈的,要求連桿的材料是淬透性高,力學性能是綜合的鋼種,所以選擇40CR鋼作為制造連桿的材料。因為用65Mn鋼制造的板簧,其σs=800N/mm2,σb=1000N/m0m2,而用60SiZMn制造的板簧,其σs=1200N/mm2,σb=1300N/mm2。雖然60SiZMm鋼的價格高于65Mn鋼,但選擇60SiZMn鋼作為載重汽車的板簧材料是正確的。講到這里,學生聽得很出神。趁熱打鐵,筆者緊接著講第二個例子,即講述美國飛機發動機的選擇材料的過程(見下表)。
美國通風電汽公司燃氣渦輪發動機材料應用發展情況
在這一堂課中,學生從兩個例子中初步了解《金屬材料與熱處理》是與機器制造選擇材料聯系很緊密的課程,與自己今后的從業生涯息息相關。所以對其產生了強烈的求知欲。
2 實際操作是獲得實踐能力更重要的途徑
二OO九年八月、九月個月中,我帶領模具班到一個機械廠的模具分廠實習。在這次實習中,同學們真正感受到理論與實踐相結合的重要性。
有的機器零件要求具有綜合性的力學性能,如定模板和動模板等,材料是45鋼,模具師傅叫學生送這些工件及其圖紙到熱處理車間去。在那里熱處理師傅把這些零件放進溫度是8500℃的爐子去加熱,經保溫一定時間后,師傅把燒紅的零件在水中冷卻,再把冷到室溫的零件放進溫度是5500℃的爐子里保溫一小時,師傅告訴學生,這種“淬火+高溫回火”的熱處理工藝叫做“調質”。要使零件具有綜合的力學性能,就必須對其進行調質。
有的零件要求其表面硬度高達HRC60左右,而心部要求高韌性。如導柱,導柱的材料是20鋼。在熱處理車間里,師傅教學生把導柱表面的污物洗凈,用滲碳劑把導柱埋在滲碳箱子里,把這個箱子放在箱式爐里加熱到9200℃~9300℃,保溫6小時,取出燒得通紅的導柱在水中冷卻,最后把導柱進行低溫回火,這種熱處理方法叫做固體滲碳。盡量要求表面硬度高,而心部保持高韌性的零件,一般都要進行滲碳處理。
有的零件要求淬透,其硬度高達HRC60,材料是T8A或T10A。則其熱處理方法是“淬火+低溫回火”。在熱處理車間里,師傅和學生一起操作,這些零件埋在裝有木炭面或鑄鐵屑的鐵盒子里,再把盒放進箱式爐內加熱到7800℃~8000℃,保溫適當時間后,取出零件在水中冷卻,最后進行低溫回火。
上述三例熱處理工藝曲線分別表示如下:
通過兩個月的實習,學生在學會制造模具的基本技術的同時,也初步掌握常用鋼材的基本熱處理技術。這次實踐活動在培養學生的實踐能力方面起到了不可低估的作用。學生的在總結里寫道:實踐出真知。
3 理論與實踐相結合的道路是培養學生能力的必由之路
教師充分挖掘教學資源,精心設計課堂理論教學模式,使學生的求知欲始終保持在旺盛階段,這是教學成功的重要前提?!督饘俨牧吓c熱處理》是理論很抽象的學科,教師在整個教學過程中,要創造條件讓學生參加實際操作。理論與實踐相結合是培養學生實踐能力的必由之路。