工程材料與熱成型工藝課程項目式教學設計與實施

◇麗水職業技術學院 馬光全 龍 峰 徐 征 嚴曉敏

本文分析了《工程材料與熱成型工藝》課程的重要性以及主要教學內容和教學目標，確定以項目式作為教學方法的教學模式，解決了理論基礎課如何從就業崗位出發，基于工作需要的能力與知識設置工作情境，從而確定工作任務的難題。

《工程材料與熱成型工藝》是機械類專業基礎課程，其主要內容包括工程材料成分、組織、性能、熱處理工藝及熱成型工藝方法、特點及應用，是一門具很強的學科理論性和應用實踐性的專業基礎課程[1]。通過本課程的學習，掌握零件材料的選擇、毛坯成型方法的確定、機械加工切削及熱處理工藝等生產過程中所需要具備的知識與技能，是機械生產制造過程中的重要環節，為從事材料機械性能檢驗、機械設計、機械加工及制造工藝（包括熱處理工藝）等崗位打下基礎。基礎課程，理論性較強，如何提高課堂教學效果，是高職院校和應用本科需要解決的難題。

1 教學方法的確定

《國家職業教育改革實施方案》提出教師、教材、教法三教改革，教師培訓的內容是多以教學方法的探討與改革為主要內容。對于高職院校的和應用型本科，趨向于項目式教學方法較多。項目式教學，以學生為中心，做中學、學中做，多以六步法實施，提高了學生在教學過程中的參與程度，提高了學生的學習興趣；從原來的只聽，到自主完成任務，提高了分析問題、解決問題的能力[2]；采用分組完成任務，提升團隊合作能力；最后小組成員都參與成果匯報，溝通交流能力提升，同時也促使學習效果的提升。但教學實施中項目和任務的設立以及如何把知識點和能力融匯到任務里，需要一定的實踐經驗和就業調研數據，并通過教學實踐來完善。

2 項目及任務設立方法

如何在項目式教學模式下，設立教學項目，將知識點、能力和驗證實驗融入項目和任務中，確定項目后，如何分解多個任務，本著以下原則：

（1）通過畢業生就業調研，提煉出畢業學生主要工作崗位及明晰各崗位對職業知識技能的要求，分析這些知識能力中，哪些是通過本課程學習和培養，從而確定課程培養目標。

（2）根據工作情景，確定工作任務，把任務完成需要的知識點、技能融入到教學當中去。

（3）根據學校的實驗實訓條件，把工作任務融匯整合到一個或幾個項目里。例如：以蝸輪減速器設計和制造為項目，以其各部件材料選擇、熱處理工藝及毛坯成型工藝確定為任務。例如以某模具設計和制造為項目，以其各部件材料選擇、熱處理工藝及毛坯成型工藝確定為任務。

3 課程項目和任務選取

下面以蝸輪減速器為例（如圖1所示），探討《工程材料與熱成型工藝》課程項目和任務的設立及知識點的融合。蝸輪減速器雖然結構簡單，但在材料種類、成型工藝和熱處理工藝等方面極具代表性，蝸輪減速器各部件材料包括鑄鐵、碳素鋼、鑄銅、合金鋼等，毛坯成型工藝包括鑄造、鍛造、型材、沖壓等，熱處理工藝包括淬火、回火、正火和退火，零件種類包括箱體類、軸類、套類。具體的項目、任務及知識點見表1。

表1 工程材料與熱成型工藝課程項目式教學任務設置

圖1 蝸輪減速器

補充如下所示：

（1）蝸輪減速器的軸、齒輪和蝸桿材質，常用45、40Cr；拓展：高速齒輪則采用20CrMnTi，滲碳處理。

（2）箱體、皮帶輪、軸承端蓋常用材料是灰口鑄鐵各牌號，比如HT200、HT150、HT100等。

（3）軸承常用材質是軸承合金鋼Gr15，其它材質種類還有不銹鋼9Cr18等，還可拓展塑料軸承、陶瓷軸承。

（4）普通螺栓常用Q235、35和45等材質，還可以拓展不銹鋼等其它材質。

（5）蝸輪的結構常采用組合式，芯部是碳素結構鋼（比如45），外廓齒形部分是鑄錫青銅。也有其它種類如碳素合金鋼、鑄鐵等材質的牌號。

若增加其它項目及任務，模式采用如表1所述。例如模具設計與制造項目，可以增加合金模具鋼、工具鋼等材質的種類、材質選擇、熱處理工藝及成型工藝。其它沒涉及的知識和能力，作為拓展，融入教學。

4 結語

在教學中采用分組教學，知識點采用課前線上預習，課后完成作業（復習）；課中學生查資料、探討討論、完成任務，匯報結果，學生互評、教師點評等形式，以學生做和學為主，改變了以前以教師教為主的教學模式；學生興趣高，積極性和主動性充分被調動，課堂氣氛活躍；團隊精神和表達能力得到鍛煉，教學效果獲得較大提高。