工程材料與熱成型工藝課程項目式教學(xué)設(shè)計與實施

◇麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院 馬光全 龍 峰 徐 征 嚴(yán)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(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，確定以項目式作為教學(xué)方法的教學(xué)模式，解決了理論基礎(chǔ)課如何從就業(yè)崗位出發(fā)，基于工作需要的能力與知識設(shè)置工作情境，從而確定工作任務(wù)的難題。

《工程材料與熱成型工藝》是機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程，其主要內(nèi)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(yīng)用，是一門具很強(qiáng)的學(xué)科理論性和應(yīng)用實踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]。通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握零件材料的選擇、毛坯成型方法的確定、機(jī)械加工切削及熱處理工藝等生產(chǎn)過程中所需要具備的知識與技能，是機(jī)械生產(chǎn)制造過程中的重要環(huán)節(jié)，為從事材料機(jī)械性能檢驗、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械加工及制造工藝（包括熱處理工藝）等崗位打下基礎(chǔ)。基礎(chǔ)課程，理論性較強(qiáng)，如何提高課堂教學(xué)效果，是高職院校和應(yīng)用本科需要解決的難題。

1 教學(xué)方法的確定

《國家職業(yè)教育改革實施方案》提出教師、教材、教法三教改革，教師培訓(xùn)的內(nèi)容是多以教學(xué)方法的探討與改革為主要內(nèi)容。對于高職院校的和應(yīng)用型本科，趨向于項目式教學(xué)方法較多。項目式教學(xué)，以學(xué)生為中心，做中學(xué)、學(xué)中做，多以六步法實施，提高了學(xué)生在教學(xué)過程中的參與程度，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；從原來的只聽，到自主完成任務(wù)，提高了分析問題、解決問題的能力[2]；采用分組完成任務(wù)，提升團(tuán)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(xué)習(xí)效果的提升。但教學(xué)實施中項目和任務(wù)的設(shè)立以及如何把知識點和能力融匯到任務(wù)里，需要一定的實踐經(jīng)驗和就業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)，并通過教學(xué)實踐來完善。

2 項目及任務(wù)設(shè)立方法

如何在項目式教學(xué)模式下，設(shè)立教學(xué)項目，將知識點、能力和驗證實驗融入項目和任務(wù)中，確定項目后，如何分解多個任務(wù)，本著以下原則：

（1）通過畢業(yè)生就業(yè)調(diào)研，提煉出畢業(yè)學(xué)生主要工作崗位及明晰各崗位對職業(yè)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(xué)習(xí)和培養(yǎng)，從而確定課程培養(yǎng)目標(biāo)。

（2）根據(jù)工作情景，確定工作任務(wù)，把任務(wù)完成需要的知識點、技能融入到教學(xué)當(dāng)中去。

（3）根據(jù)學(xué)校的實驗實訓(xùn)條件，把工作任務(wù)融匯整合到一個或幾個項目里。例如：以蝸輪減速器設(shè)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(wù)。例如以某模具設(shè)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(wù)。

3 課程項目和任務(wù)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(wù)的設(shè)立及知識點的融合。蝸輪減速器雖然結(jié)構(gòu)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(wù)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(xué)任務(wù)設(shè)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(zhì)，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(zhì)是軸承合金鋼Gr15，其它材質(zhì)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(zhì)，還可以拓展不銹鋼等其它材質(zhì)。

（5）蝸輪的結(jié)構(gòu)常采用組合式，芯部是碳素結(jié)構(gòu)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(zhì)的牌號。

若增加其它項目及任務(wù)，模式采用如表1所述。例如模具設(shè)計與制造項目，可以增加合金模具鋼、工具鋼等材質(zhì)的種類、材質(zhì)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(xué)。

4 結(jié)語

在教學(xué)中采用分組教學(xué)，知識點采用課前線上預(yù)習(xí)，課后完成作業(yè)（復(fù)習(xí)）；課中學(xué)生查資料、探討討論、完成任務(wù)，匯報結(jié)果，學(xué)生互評、教師點評等形式，以學(xué)生做和學(xué)為主，改變了以前以教師教為主的教學(xué)模式；學(xué)生興趣高，積極性和主動性充分被調(diào)動，課堂氣氛活躍；團(tuán)隊精神和表達(dá)能力得到鍛煉，教學(xué)效果獲得較大提高。