“一體化”教學模式在《金屬材料與熱處理》課程中的應用

多數學生在學習《金屬材料與熱處理》課程時都會感到比較難，這與這門課的特點有關。該課程主要有以下幾個特點。一是內容龐雜、理論性強、名詞概念多。它涉及多方面的基礎知識，如物理學、化學、力學、材料學及工藝學等，是一門綜合性很強的課程，涉及大量較抽象的新概念、新名詞，這給初學者帶來較大的困難。二是課程實踐性強，與日常生活、生產實際關系密切，相關理論在生產實踐中有很大的靈活度和綜合性。這對系統理論和實踐經驗都不具備的學生而言，學習起來就增加了相當大的難度。三是相關理論的系統性強，結構嚴密，前后內容密切相關。要想學好這門課不但要系統掌握相關理論知識，而且要具有一定的分析、綜合與總結的能力。

根據技校學生的特點，筆者采用“一體化”教學，打破傳統教學模式，取得了一定的教學效果。下面結合自己的情況，談談教學中的一些體會。

一、“一體化”教學模式在緒論中的運用

大家知道第一堂課十分重要，它能促使學生形成對本課程的初步印象，如果緒論課中老師面對學生講了大量生澀的詞語，例如：碳素鋼、合金鋼、熱處理、硬質合金、相圖等，容易給學生留下內容枯燥的印象，使學生失去學習新課程的興趣。

為此，筆者結合學生身邊實例，使“一體化”教學，走入緒論課中，從而達到激發學生學習興趣的目的。例如講一個荊軻刺秦王的故事，利用多媒體展現一下寶劍的制作過程。首先人們要尋找優質的鐵礦石，經過千錘百煉，最后還要將熱的寶劍放入水中快速冷卻。這就是歷史上的“水與火合為粹”、“清水淬其鋒”。再如，當場給學生做個實驗：將直徑1㎜的彈簧鋼絲剪成兩段，放在酒精燈上同時加熱到紅熱狀態，然后分別放入水中和空氣中冷卻。冷卻后進行彎折，發現放入水中冷卻的鋼絲硬而脆，很容易折斷；而放入空氣中冷卻的鋼絲較軟且有較好的塑性，可以卷成圓圈而不斷裂。得出結論：熱處理是一種加工方法，是改變金屬材料力學性能的有效途徑。通過兩個案例教學，一下子就抓住了學生好奇心，吸引了學生的注意力，激發了學生的學習興趣。

二、用“一體化”教學模式啟發學生的思維

1.啟發學生設計測試方法

由于該課程的內容多、容量大，學生對所學新概念往往出現似是而非、張冠李戴或死記硬背的現象。如在力學性能一章的教學中，在講清強度、硬度、塑性、韌性和疲勞強度基本概念的基礎上，可以利用“一體化”教學，進一步開展力學性能指標測試方法的教學，啟發學生設計測試方法。

如硬度是材料抵抗局部變形（特別是塑性變形）劃痕或壓痕的能力。在講硬度的測試方法前，可利用“一體化”教學方法，展示幾樣實物，讓學生親自操作體驗一下，如何檢測它們的軟硬。

（1）你如何利用軟硬度來挑選獼猴桃？

（2）你如何比較金剛石和石頭？

（3）給自行車內胎打氣時，你如何檢驗內胎硬度？

2.啟發學生思考和解答生活問題

通過場景教學，啟發學生對三個生活問題的思考和解答。

（1）壓入法——用于布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測量；

（2）劃痕法——用于莫氏硬度的測量；

（3）回跳法——用于肖氏硬度的測量。

借助“一體化”教學模式，使學生對硬度測試的原理有了較具體的認識，再通過對不同測試原理、具體條件、硬度表示方法、應用范圍和測試優缺點的講解，讓學生對硬度概念有了一目了然、一見如故的駕馭能力。

三、“一體化”教學模式能強化教學效果

借助“一體化”教學模式，采用恰當的課堂演示，可把一些深奧難懂的問題直觀地反映出來，使學生通過獲得的感性認識加深對新知識點的理解，從而達到深入淺出的教學效果。

例如在講授“韌性”的相關概念時，先讓學生了解不同的材料對于不同載荷的抵抗能力是不同的，再通過下面的演示實驗來加以驗證。

演示1：取等長等粗的一支粉筆和一塊橡皮泥，分別掛吊砝碼，結果橡皮泥不堪重負，很快彎曲折斷，而粉筆沒有折斷。說明在靜載荷作用下粉筆的強度高于橡皮泥。

演示2：用手指輕彈粉筆和橡皮泥，結果是橡皮泥產生了彎曲但并沒有斷裂，粉筆立即斷成兩截飛出。說明在沖擊載荷作用下橡皮泥的抗沖擊能力高于粉筆。

通過演示比較，學生馬上感受到了“不同載荷作用下，不同材料的抵抗效果截然不同”。從而引出韌性的概念，進一步引出沖擊韌性的測試原理及衡量指標。

經過筆者一段時間的教學實踐，證明了“一體化”教學模式，對實現學生自己動手實踐能力的提高、促進學生學習主動意識的形成很有成效。利用學生已有的感性知識和生活經驗，既容易引發學生的興趣和聯想轉移，又可活躍教學氣氛，實現師生互動的完美結合，提高了學生分析解決實際問題的能力，加深和鞏固了學生對所學新知識的理解。

（作者單位：河南省南陽高級技師學院）