技工學校《金屬材料與熱處理》課程教學探析

摘 要:《金屬材料與熱處理》是中等職業學校機械類專業的一門專業基礎課，是一門技術性、實用性很強的學科。筆者根據課程的特點，對技工學校《金屬材料與熱處理》課程教學總結出幾種可行的教學方法，同時還提出兩個關鍵點和一個需要避免的誤區。

關鍵詞:技工學校金屬材料與熱處理課程教學方法

中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2011)05(a)-0118-02

《金屬材料與熱處理》是中等職業學校機械類專業的一門專業基礎課，是一門技術性、實用性很強的學科。該課程的知識與技能是實際生產過程中不可或缺的，職業教育主要以培養實用型、應用型人才為目標，該課程的教學目的是使學生能夠合理地選擇和使用材料，并為能正確的制定各種熱加工工藝打下理論基礎。此課程的教學質量直接影響著學生在工作崗位上的實際表現。從目前技工學校的學生來源來看，大多數都是初中畢業生，年齡偏小，沒有金屬材料與熱處理方面的感性認識，生產實踐更是一張白紙，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， 生吞活剝，死記硬背，針對這種情況，教師必須深入研究，探討教學方法，促進教學目標的實現。

1#8201;課程特點與難點分析

《金屬材料與熱處理》主要由四部分組成:本課程主要包括:（1）金屬的性能;（2）金屬學的基礎知識;（3）鋼的熱處理;（4）常用金屬材料等內容。其中第二部分金屬學的基礎知識是整門課程的基礎知識，它介紹金屬和合金的晶體結構及其結晶過程;鐵碳合金相圖的建立、識讀和應用，如果這部分基礎知識沒有掌握好，那么學生對前面所講的金屬性能的知識只會一知半解，而后部分鋼的熱處理和常用的金屬材料的知識就會沒辦法理解和掌握。所以第二部分知識是這門課程整個教學內容的重點，它起到一個承前啟后、畫龍點睛的作用。綜合分析這幾部分的內容特點，主要有內容龐雜、理論性強，名詞概念多且抽象，涉及面廣，課程實踐性強，與生產實際關系密切，相關理論的系統性強，結構嚴密、需記憶的內容多等。其中最突出的的特點就是基本概念和術語多。教學的難點在于如何使學生充分理解抽象和繁多的術語以及鐵碳合金相圖的識讀和應用。

2#8201;教學內容綜合化，堅持應用為主、夠用為度的教學原則

應用為主，夠用為度《金屬材料與熱處理》課程理論部分應按照“必需、夠用”的原則。對實際工作中用不到的或較少用到的內容不講或少講。對不同專業要有不同側重，如，焊工側重普通碳素鋼;車工鉗工側重優質碳素鋼;鉗工工具多為碳素工具鋼、低合金工具鋼;而車工工具多為高速鋼、硬質合金等。金屬材料與熱處理的每個理論都與生產實際有密切聯系，每種材料都有特定應用范圍，這些都要在講授中具體體現出來，通過生產中的實例加以說明。對于生產實際問題，要能從理論上分析，并能從理論上找到解決實際問題的方法。例如在磨削高速刀具時，磨削一段時間后要用水冷卻，要能從熱硬性的的理論上找到需水冷卻的原因是高速鋼的熱硬性只有600°。又如，地攤上賣的某些菜刀，雖然能夠削鐵如泥，卻極易斷裂，原因是只進行淬火，沒有進行低溫回火，菜刀的脆性過大造成斷裂。再如，在機械加工中，某些毛坯難以切削，原因是沒有進行退火或正火，表面硬度過高所至。

教學內容綜合化在教學實踐中，應以專業培養目標對本課程的要求為標準，對《金屬材料與熱處理》的教學內容進行綜合。這有利于學生對所學知識的整體認識。如，由回火的概念引出回火的分類與應用。可用機械行業中的典型例子——連桿、彈簧、刀具作為載體切入，將這幾種零件擺在桌面上。從而提出，它們所需的力學性能各不相同，連桿需具有良好的綜合力學性能，彈簧需具有較好的彈性，刀具需具有較高的硬度。要使它們具有所需的力學性能，在淬火之后需進行不同的回火。從而引出低溫回火、中溫回火、高溫回火的定義及應用。再如，由晶粒大小對金屬材料力學性能的影響引出奧氏體晶粒長大對鋼力學性能的影響，以及合金元素在合金鋼中的作用之一(細化晶粒)能夠提高鋼的綜合力學性能。

3#8201;針對術語多、內容復雜的課程特點采用行之有效的教學方法

筆者通過多年的探索、查閱資料、學生反饋，總結出幾種比較可行的教學方法。

應用案例教學法進行教學案例。教學法是將案例討論的方法運用到課堂教學活動中，它是教師根據課堂教學目標和教學內容的需要，通過設置具體案例，引導學生參與分析、討論、表達等活動，讓學生在具體的問題情境中積極思考、主動探索，培養學生認識問題、分析問題和解決問題的一種教學方法。運用案例教學，能夠讓學生學會如何將金屬材料與熱處理的理論知識靈活地運用到實際案例中，同時還能提高學生的學習興趣。在實施案例教學過程中，教師要根據特定的教學目的選擇案例。案例選擇不能是隨意的，而是要精心推敲的。例如，在講授了熱處理的“四把火”之后，讓學生對一些具體的零件(如軸、齒輪、刀具、彈簧等)制定熱處理的工藝路線，其目的是使學生充分掌握退火、正火、淬火、回火的目的和應用。又如在學習了三種硬度試驗法之后，讓學生對不同的材料選擇適當的硬度測試方法，從而使學生進一步了解三種硬度試驗法的適用范圍。再如，在學習了合金刃具鋼之后，讓學生對不同的刀具選擇恰當的材料。

校企合作教學，加強實踐性教學環節毛澤東同志說過，精通的目的全在于應用。任何理論的學習如果沒有應用到具體的實踐中，便無法起到應有的作用。實踐性是金屬材料與熱處理課程的一大特點，學校可以在實際條件允許的情況下，與企業合用，采用實習和見實的方式，加強實踐性教學環節。學生到機械廠實習，參與實際的機械制造操作，能使他們熟練掌握熱處理工藝、合理地選擇和使用材料。同時使學生感悟真實的職業環境，受到基本的技能訓練，尤其是在企業文化熏陶下，有助于學生認識職業和技術實踐活動對經濟發展和個人成長的意義和價值，形成健康的勞動態度，樹立學生愛崗敬業的職業道德，培養與他人交往的能力，提高合作意識，增強團隊精神，能學到許多書本上學不到的知識。

注意挖掘新舊知識的聯系進行教學 古今中外的教育家都重視由舊知識導入新知識的教學方法，因為不論新知識多么深奧，總要在已有知識的基礎上推導、演化而來，要想使學生迅速理解新知識，教師應努力去發現新舊知識間的內在聯系。例如在緒論教學中講授到金屬材料的發展史時，我首先與同學們一起復習中國歷史知識。人類經歷了石器時代——#8201;青銅器時代——#8201;鐵器時代。然后我再講解金屬材料的發展史。又如，筆者在講授塑性變形的定義時，筆者先提問:“同學們，在初中物理中提到，在彈性極限內，彈簧的變形量與什么成正比？”同學們就會回答:“彈簧的變形量與彈簧所受的外力成正比。”筆者再提問:“外力去除后，彈簧能恢復原形嗎？”同學們回答:“能。”筆者再提問“若彈簧所受的外力超過彈簧的彈性極限(如將螺旋彈簧拉成直線)，外力去除后，還能恢復原狀嗎？”同學們回答:不能。此時筆者就告知同學們:“不能隨外力的去除而消失的變形即為塑性變形。”在學生已有知識經驗的基礎上，充分挖掘教材，引導學生加強知識間的聯系，培養學生的遷移能力，能有效提高教學的實效性。通過對舊知識的復習、鞏固及新舊知識的對比來講授新知識，還能提高學生的學習積極性，課堂氣氛也比較活躍。

應用舉例教學法進行教學。教學應貫徹理論聯系實際的原則，舉例法是將這一原則落到實處的一大突破口，在《金屬材料與熱處理》課程教學中往往要列舉一些生活、生產實例，有了這些生活、生產實例，才能將課程、生活、生產有機地聯系起來，才能將復雜、抽象的理論形象化、具體化，激發學生的學習興趣，降低學習難度，讓學生在輕松的氛圍中理解、掌握、運用理論知識，潛移默化地從“苦學”過渡到“樂學”，從“難學”過渡到“易學”。比如在講授靜載荷、沖擊載荷和交變載荷時，筆者以汽車在平坦的道路上行駛承受的載荷、汽車不小心撞到大石頭承受的載荷、汽車在凹凸不平的道路上行駛時減震彈簧所承受的載荷為例來說明什么是靜載荷、沖擊載荷和交變載荷，當講到奧氏體組織的性能特點時，筆者則以打鐵鋪的鍛造工藝為例說明為什么趁熱打鐵，因為當鋼加熱到1000℃～1250℃時鋼的組織為單相奧氏體，塑性好，容易鍛壓成形。又如，在講授鋁合金時，筆者首先向學生說明汽車的車門、車身都是由鋁合金制造，然后再引出鋁合金的性能特點。

充分應用圖表進行教學。閱讀和運用圖表，以及繪制圖表是金屬材料與熱處理課程教學中的基本，在教學中，通過對圖表的觀察和分析，可以培養學生的觀察、想象和思維能力。筆者認為在講課中，除了結合教材中的曲線、圖像、表格或附錄中的內容來表達和分析外，還應該盡可能讓學生查閱一些機械手冊，要求他們對所選材料的熱處理加熱溫度、冷卻方式及所能達到的性能等進行查表、比較，因為機械制造業通常要應用到機械手冊。通過查閱訓練，不僅能充分調動學生的學習積極性，活躍課堂氣氛，激發學生的學習興趣，還能培養和加強學生查閱和應用資料的能力。

4#8201;注意兩個關鍵點和避免兩個誤區

4.1#8201;兩個關鍵點

教學方法的實施要想有好的成效，還必須注意以下兩點:一是教師應從研究者的視角進行課堂教學設計。首先教師要研究課程教學目標，考慮課程教學目標的確定是否符合課程總目標的要求;其次，研究如何實現教學目標，以什么理論為指導，以什么方式方法展開教學，以什么手段輔助教學，以什么方式進行教學評價。二是教學過程中要注意師生的互動，充分調動學生的積極性。

4.2#8201;一個誤區

《金屬材料與熱處理》課程教學中還要避免一個誤區:一味只注重實踐，從而忽視了理論知識的講解和重要性。理論來源于實踐，同時又指導實踐。理論知識是實踐知識的基礎，學好理論知識能更好地指導學生的實踐活動。

參考文獻

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