機械材料熱處理教學要點分析

林燕清

(福建船政交通職業(yè)學院，福建福州 350007)

在任何的機械專業(yè)課中，材料的熱處理都是一門比較重要的課程。這一門基礎(chǔ)課程與我們以往的文化課有所不同，在教材中往往會牽涉到不少的應用知識，需要老師帶領(lǐng)學生到具體的實踐現(xiàn)場去教學，從而讓師生都不斷地挖掘和研究其中的一些相關(guān)知識，并以各個不相同的側(cè)面內(nèi)容進行學習，以達到全面掌握知識，以及舉一反三的效果。本文依據(jù)《機械工程材料與熱處理》課程教學的特點，整理出此課程中需要采用的教學要點，主要可以歸納為:認知—分解—實踐—理解。通過轉(zhuǎn)變教學觀念和方法，來提高學生學習的積極性，提高教學效果。

1 專業(yè)理論的認知教學

認知過程指的是人們?yōu)榱肆私饽硞€流程或者某種事務所進行的一系列活動。機械專業(yè)理論在具體的學習時，往往要我們建立知識概念，這也就是說要讓使學生具備扎實的理論基礎(chǔ)。比如在金屬晶體結(jié)構(gòu)學習過程中，首先要對與之相關(guān)的金屬物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有全面的了解，甚至還要知道結(jié)晶過程。理論教學一般情況下是以學習是否實用為基礎(chǔ)的，主要是要提高學生分析和解決問題的能力和實際動手的能力。我們要了解相關(guān)的概念和理論，并在此基礎(chǔ)上，對教材進行詳細解析，按照各專業(yè)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，可以把各教材中的要點找到，把機械專業(yè)有關(guān)的知識作為主要的學習點，并盡可能地使難點分散，以教學大綱為依據(jù)，選擇和分析所使用的教材，精簡理論部分，刪減實用性較差的內(nèi)容或者章節(jié)，從而使內(nèi)容的深度和難度有所降低。增加一些與機械工程材料有關(guān)的課程，并按照學生的興趣，不斷地打開教學思路，活躍課堂教學，從而實現(xiàn)基礎(chǔ)理論教學的目的，進而達到更好的教學效果。

2 專業(yè)知識的合成分解

在我們學習《機械工程材料與熱處理》這門課程的過程中，一定要以機械的相關(guān)理論為基礎(chǔ)，分析教材中的內(nèi)容，并把各節(jié)的內(nèi)容進行有序分配。就這門課來說，機械材料的熱處理與《工程材料》和《機械的切削》是有一定聯(lián)系的，同時也和機械中的《機械加工工藝學》有聯(lián)系，金屬材料的熱處理可以與機械加工工藝合并學習。比如:金屬材料特性的重點是研究其對車削的影響，這就包括切削工藝的選取，刀具的磨損以及其他與之相關(guān)的性能等。

通過對教材相關(guān)章節(jié)的分析研究，我們能夠優(yōu)化和整合其中的各個部分，從而不斷地通過理論來尋找各類問題的答案。與此同時，我們還要調(diào)整課堂教學形式，學生要全面掌握機械材料與熱處理的相關(guān)知識，可以采用實踐的方法獲得。具體而言，就是要調(diào)整以往在教學過程中那種書本教學法，使學生在具體的學習過程中，不是被動地學習和接受知識。我們要不斷地倡導學生有一定的創(chuàng)新精神和探索能力。教師要對這一科目的相關(guān)知識進行分解，提出與高校學生的認知規(guī)律相符的教學方式，把他們的學習熱情調(diào)動起來，讓更多的人參與到教學活動中來。

3 相關(guān)專業(yè)的聯(lián)系實踐

在具體的教學過程中，我們采用的教學思路都是圍繞學生來設(shè)計的，以學生通過對教材的深入分析，設(shè)計和選取最適合學生的教學方式，從而有助于對學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)。對于《機械工程材料與熱處理》，我們一般采用概念定義的方式來闡述相關(guān)材料的力學性能，以及介紹相應的使用情況。在本科教材的力學性能這一章，要先對機械材料的硬度進行測試，這對于一般的高校往往是無法做到的，但是我們可以采用其他的方法，如通過車工與鉗工的實踐課來學習。例如:在開課前，我們可以找到碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵等金屬材料，利用各種切削工藝和方法進行切削，根據(jù)鋼鋸條、銼刀車刀等工具的切削和磨損的工作量的大小，來讓學生更加清楚地認識到不同材料的硬度不一樣。

在講解金屬的疲勞強度相關(guān)知識時，我們首先讓學生在無其他輔助設(shè)備的情況下切斷8#鉛絲，然后帶著這一問題按照科學的方法進行實驗。在實驗中讓學生認識到，當用雙手把鉛絲變彎時，重復應力會出現(xiàn)在折彎處，當彎曲達到一定程度后，就能使鉛絲折斷，通過對不同金屬的實驗，使學生認識到各類金屬的抗疲勞強度不同。

在該教材第五章，主要講解了“鋼的火花鑒別”的相關(guān)知識，根據(jù)以往的教學經(jīng)驗，我們采取以下流程:首先向?qū)W生講解一些基本的概念，例如:尾花、間花、流線、火束、火花鑒別等，并重點講解鑒別原理，其次再對各章進行介紹。這樣做雖然也是循規(guī)蹈矩地進行教學，但是會讓學生在聽講過程中摸不到頭腦，概念比較散，難以記住其中的所有專業(yè)詞匯。而如果我們把教學情況做一些調(diào)整的話，就可以組織學生進行金工實習，首先指導學生選取和尋找實習所需的材料，并幫助學生區(qū)分相關(guān)材料。當學生無法從外觀上對材料進行區(qū)分時，就引導學生進入真正的實習內(nèi)容中去，通過砂輪機對鋼材進行打擊，使學生們認識到從鋼材打擊的火花的狀態(tài)能夠區(qū)分不同的鋼材，并將不同鋼材的花火拍攝下來，讓他們深入地了解到這一問題，并返回到課堂教學當中，借助于電腦和多媒體進行演示多種不同鋼材的火花的形狀、顏色、長短、爆花的數(shù)量和尾花的特征等，等學生有火花理論概念后，再讓他們返回到實習基地，具體了解幾種常見鋼材的火花的形狀、顏色，并對其類型，以及使用的型號進行鑒別。學生通過這樣的過程，就可以制作出鋼材火花，認識鋼材的火花特征，并檢測自己的實習效果。學生在實踐中可以與老師，或者是同班同學開展討論，這樣比老師死板教學的效果要明顯。

此外，在教材“鋼的熱處理”一章里指出，鋼的內(nèi)部組織機構(gòu)在經(jīng)過熱處理以后會產(chǎn)生變化，并且這種變化主要是通過鋼材料的性能變化體現(xiàn)出來的。對于這部分的知識教學來說，要首先使學生注重熱處理過程中鋼的內(nèi)部組織溫度的變化，進而通過學生在鉗工實習中制作鏨子來加深對這一知識的理解。而且可以在鏨子制作過程中，使其具備不同的溫度，進行不同的冷卻媒介淬火。通過觀察不同溫度下鏨子的區(qū)別，使學生們較直觀地了解在熱處理過程中，溫度對內(nèi)部組織產(chǎn)生的影響，同時認識到鏨削性能受不同冷卻媒介淬火的影響。

4 強化專業(yè)理論的理解

在教學方式的選取上，要以正常教學活動的順利進行為基礎(chǔ)，并通過設(shè)計教學方式這一過程，實現(xiàn)對機械專業(yè)全面的認識，并根據(jù)其專業(yè)的特點來優(yōu)化教學結(jié)構(gòu)，為教材選取合適的內(nèi)容，從而幫助學生打開新的學習思路。其次，要提高教學的質(zhì)量，避免課堂出現(xiàn)沉悶的學習氛圍，必須圍繞學生來對教學思路進行分析研究和設(shè)計。在教學的基本思路上，機械專業(yè)同其他工科類專業(yè)一樣，都是實現(xiàn)實踐和理論的結(jié)合，且專業(yè)基礎(chǔ)教學是為了支撐專業(yè)實踐的教學。因此，對于《機械工程材料與熱處理》這門課程來說，在教學上要能夠轉(zhuǎn)變觀念，努力實現(xiàn)把專業(yè)理論教學同實際動手能力的培養(yǎng)聯(lián)系在一起，使理論變得較為生動。

5 實施課程教學改革

為了全面地把機械工程材料熱處理的教學特點體現(xiàn)出來，我們也考慮了在教學中采用一些其他新的模式，如進行模塊化教學。按照這一教學思路，我們先要結(jié)合專業(yè)情況，建立模塊。其次，我們要抓住教學的重點，把課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。在具體的教學中，我們以教學目的作為主要切入點，把課程的教學內(nèi)容引入進來，并不斷地加以理解和掌握。同時，還要抓住常見材料的規(guī)律來教學，如我們在學習一些材料的熱處理時，一定要對合金相圖有全面的把握，相信不少的學生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)合金相圖就是用于解決機械工程材料，以及開展熱處理教學的重要手段。只要是和工程材料和熱處理有關(guān)的內(nèi)容，最后都會歸結(jié)到合金相圖中，也就是說再復雜的問題也有解決的辦法。

6 結(jié)束語

在《機械工程材料與熱處理》的教學中，我們最為關(guān)鍵的還是要加強對基本概念的學習，如馬氏體，奧氏體，以及一些材料的結(jié)構(gòu)等，只要了解了它們的特點，并借助于掌握規(guī)律的學習，就可以解決各類問題，并找到切實可行的教學策略，分門別類地進行學習，以達到觸類旁通的目的。

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