《金屬材料與熱處理》的教學體會

《金屬材料與熱處理》是技工學校機械類學生必修的一門技術基礎課， 也是專業入門課。現在，技工學校的生源基礎較差，學生們對于機械行業乃至金屬材料與熱處理等領域缺乏基本的感性認知。同時技工學校的教學設備薄弱，很多教學實驗不能實施，故而學生學習起來感到枯燥乏味，加之有些概念、現象比較抽象，難于理解，教學難度相對比較大。由于該課程抽象而實踐性又非常強，學生普遍感到學習難度很大，并產生了畏難情緒，學習不得其法。因此，教師必須深入研究，探討教學方法， 促進教學目標的實現。筆者在以往的教學實踐中， 對注重知識間的內在聯系、提高教學質量作了如下幾方面的探索， 取得了良好的效果。

一、興趣是最好的老師

1.融洽的師生關系是學生學習興趣的基礎

老師要上好課首先必須建立融洽的師生關系，“親其師而信其道”。建立良好的師生關系，首先，老師要有比較獨特的教學方法，教學風格要與其他老師有所不同。其次，多體諒學生，不能把上課中存在的問題歸咎于學生，多從自身找原因，并取得學生的理解。第三，要關注每一個學生，發現學生身上存在的問題，然后對癥下藥。第四，多采用鼓勵性的語言。第五，要敢于批評學生。在課堂教學中，對學生犯錯批評態度要堅決，這反應了老師與不良學習風作斗爭的決心與態度，但要注意方法。

2.在教學內容的選擇上要注意與歷史、實踐相結合

金屬材料的出現與軍事有著非常密切的聯系。如漢朝與匈奴之戰，就與武器的材料有非常大的關系;古代鑄劍中不同熱處理對性能的影響等。教材上介紹的一些閱讀材料，都可以加以引用并適當展開。在第二次世界大戰中，有這樣一個戰例，當時法西斯德國派出轟炸機頻頻轟炸英國本土。英國皇家空軍駕駛戰機空中攔截，戰況慘烈，突然，在不長的一段時間內，英國戰機相繼墜落，機毀人亡。英軍方對墜落飛機介入調查，最初的結論認為，德國是否發明了什么新式武器，因為在墜落飛機的殘骸上，無任何的彈痕，從而引起一片恐慌。但隨著調查的是深入，最終正確的結論是:這些墜落的戰機無一例外的是由于疲勞現象的發生而墜毀的。也就是說，飛機發動機內的零件出現了疲勞斷裂。究其原因做進一步的分析，機械零件之所以產生疲勞破壞，主要在由于制造這些機械零件的材料表面或內部有缺陷，如:夾雜、劃痕、尖角、軟點、顯微裂紋等等。這些地方的局部應力大于屈服點，在循環載荷的反復作用下，產生疲勞裂紋，并隨應力循環周次的增加，疲勞裂紋不斷擴散，使零件的有效承載面積不斷減少，最后達到某一臨界尺寸時，而突然斷裂。通過此例，學生們一下子就明白了，而且專神貫注、饒有興致地掌握了這一教學上的疑難點。

二、加強新舊知識的內在聯系，構建全新的知識系統

1.舊知識系統的整理

在初中科學課程中，學生對于金屬材料的認識是零

碎的、非系統性的。主要知識包括金屬的概念、金屬的一些特性，如密度、熔點、晶體、結晶時的溶解度等。這些知識是學生認識金屬材料的基礎。如何把已學的知識納入新的知識系統?這個問題非常重要。

2.建立新知識框架，構建全新的知識系統

《金屬材料與熱處理》從結構體系看，共分為五個模塊，包括金屬材料的基本知識識;金屬的性能包括力學性能與工藝性能;金屬學基礎知識;金屬材料;熱處理基本知識。這五個模塊作為新知識體系的第一個層次，然后根據每一個模塊教學，建立新的層次，逐漸形成知識系統。

3.強化基本概念、基本原理、基本知識

任何一門新學科的學習都是從基本概念、基本原理開始。這是本學科后續學習的基礎。如晶格與晶胞、同素異轉變，鐵碳合金的基本組織等知識，對于構建新知識體系起到關鍵作用。

4.即時復習小結，強化練習，鞏固新的知識體系

新的學科的學習一般采用漸近分化原則。隨學習的深入，新的知識越來越多，學生學習的困難將越來越大。如不即時消化對后續知識學習帶來非常不利的影響。而對后續學習的金屬材料的這部分專業知識可以采用歸納的原則，通過比較分析納入知識系統，并加以鞏固。

三、豐富的教學方法與手段是開啟知識寶庫的金鑰匙

“教學有法，而教無定法”，老師要根據自己的教學實踐，對教學方法作一些探討。

1.直觀、簡練、形象的語言可以啟發學生思考與理解所學的知識

如晶格與晶胞的概念非常抽象，學生很難理解。可以用堆啤酒箱來啟發學生，堆好的啤酒箱就是晶格，而其中的單只啤酒箱就是晶胞。這樣，學生就很容易理解晶格與晶胞的概念，從而為晶格畸變引起強化打下一個非常好的學習基礎。

2.利用現代教學手段，把抽象變成直觀

幻燈片教學是現在比較流行的教學形式，在教學上為學生提供形象、直觀的事物形象和感性材料，在教學過程中與簡練的語言相結合，會有非常好的效果。金相實驗以技校這樣層次的學校是不太可能有條件進行，特別是一些與大學相距較遠的學校。利用幻燈片可以彌補這一缺陷。幻燈片教學是靜態的，而flash動畫則是動態的。像些一些比較簡單的演示可以用動畫，如拉伸試驗、沖擊韌性、硬度測試的原理等;而對于一些工藝比較復雜的，如熱處理，則可以利用錄像短片教學。

3.注意圖表結合，簡化教學過程

(1)利用圖形教學，分析比較。在《金屬材料與熱處理》有大量圖片，最典型的是鐵碳合金相圖與共析鋼等溫轉變曲線圖，圖形呈現后，成分、溫度、組織之間的關系一目了然，很多問題都能迎刃而解。如珠光體組織與貝氏體組織的金相，對過圖片對比，直觀形象，便于教學。

(2)利用表格教學，歸納總結。在熱處理方法教學中，淬火、正火、退火、回火的作用、簡單工藝、特點以及適用場合，利用表格集中呈現，有利于比校分析，歸納總結各自的聯系與區別。特別是在材料部分教學當中，通過表格更容易把非常枯燥無味的內容整合在一起，如合金鋼的類別、特點、熱處理工藝。便于復習記憶。

4.行為引導教學法的運用

當今世界，以能力為本位的職教模式，已被一些發達國家所廣泛采用。浙江地區也在推廣。“以能力為本”的行為引導教學，充分體現了職業技術教育的性質和特點。案例教學法是其中的一種，通過一個具體教學情境的描述，引導學生對這些特殊情境進行討論的一種教學方法。比如報紙上曾經有這樣一則報道:香港一家航空公司的飛機在空中解體，經過研究發現飛機解體是因為飛機尾翼一道九年前的焊縫產生疲勞裂紋而引起。以此為一個案例來學習疲勞斷裂產生原因、危害、特征、而進一步啟發學生思考疲勞斷裂與受力及循環次數之間的關系以及提高疲勞極限的措施。

四、理論與實踐相結合

《金屬材料與熱處理》是一門從生產實踐中發展起來，又直接為生產服務的

專業基礎課，具有很強的實踐性。在教學過程中要注重理論聯系實踐。

1.從專業角度看，側重點不同

焊工側重于可焊性，重點在碳當量;機修工側重于選材，如火花鑒別、耐磨性等;機械加工側重于切削性能及刀具。在教學過程中要結合學生所學專業的特點，有所側重，所引用的例子要符合學生所學專業實際。如學習加工硬化的機理，鉗工實習操作過程當中，有部分學生實習不認真，銼削不用力，時間長了以后材料表面會形成硬皮。如焊工，鑄鐵焊接過程中產生白口的原因分析等。

2.案例教學

從教學角度看，用實際生產與生活中的例子來幫助學生找到知識的落腳點。如我們收集在實際生產中的各種零件，進行展示，比較異同，分析材料的應用，如鋼的火花鑒別，拍成錄像在課堂上作比較。

(作者單位:浙江省建德工業技術學校)