关于金属材料与热处理课程的教学探究

浅析高职高专《金属材料及热处理》课程与教学

一、课程特点分析

首先本课程是有关材料学的一门专业基础课,其主要内容是学习有关金属材料尤其是钢铁材料的基础知识和相关热处理加工工艺知识。材料学的内容主要是通过对材料微观的组织结构和宏观性能的研究,来建立起微观结构和宏观性能的联系。对于机械零部件的金属材料尤其注重微观组织结构与零件在服役条件下的力学性能的联系,所以本课程的学习内容、知识要点基本上是围绕着“通过改变金属材料的化学成分和热处理状态,从而改变金属材料的微观组织结构,达到改变金属材料的力学性能”的线索为中心。在教学中不论是金属学的基础知识、铁碳合金相图的知识等与微观组织结构有直接联系的内容,还是金属材料学和热处理工艺等与微观组织结构有间接联系的内容都要围绕着上述的中心进行。由于微观结构的不直观和不可见的特性,会使绝大多数学生无法想象其立体的形态和构造,学生很难理解和掌握所学的知识,从而使学生在学习本课程时感到无法学懂,更加无法将学习进行下去,这样就出现了本课程在学习中的最大特点:基础知识和概念抽象不宜理解,学习内容枯燥乏味等。

其次就是本课程的学习内容具有很强的理论性,要求学生具有坚实的物理和化学基础。如课程中涉及到金属的性能的相关内容中,对金属的物理、化学和力学性能的知识;金属学中晶体的结构和结晶的知识;热处理工艺中相关加热和冷却的知识等。同时在课程学习中还有大量的名词和概念的理解,微观结构模型的建立等都是本课程的理论性的体现。但是针对于现在的高职高专的学生,特别是从中专直接升入高职的学生,其理论基础和理解能力普遍较差,一般都无法掌握和理解所学知识,所以在教学中要特别注意解决课程的强理论性和学生的理论基础差的矛盾。

最后就是本课程具有很强的实践性。在本课程中大量涉及到与实践相互联系的内容,如钢铁的冶炼、金属的性能、钢铁材料、热处理工艺、有色金属材料、非金属材料及金属的腐蚀与防护等,所以要求在教学中增加理论与实践的联系,在课程设计和教学安排中要兼顾实践性的内容,使学生在教学条件允许的情况下,尽可能的贴近实际、联系实际。同时本课程是机械制造加工和维修类专业的学生在考取技能等级证书的过程中必不可少的基础知识,所以在教学中还需要尽可能的与获取不同工种的技能等级证书的实践内容和知识相结合,在突出理论性教学的同时还要突出实践技能的培养。

[2006年获奖论文三等奖]《金属材料及热处理》教学方法初探

[摘要]：技校学生在学习《金属材料及热处理》中遇到内容繁多、记忆困难、遗忘很快、缺乏实际经验等问题。本文采用了兴趣讲解、列表记忆、直观性教学、现场教学等多种方法，取得到较好的教学效果。

[关键词]：金属、热处理、兴趣、教学方法

《金属材料及热处理》是一门专业基础课，是一门研究金属材料的成份、热处理与金属材料性能间的关系和变化规律的科学。这门课内容繁多、难记易忘、理论与实际结合紧密。现在的技校学生是从中考中"差选"出来，学习基础较差，学习习惯和学习方法欠佳，而且几乎没有实际经验。要学好这门课是难上加难。针对现在的技校学生的现状和这门课的特点，探索一条行之有效的教学方法事在必行。笔者在这门课教学方法上进行一些有益尝试，取得较好的教学效果，供大家参考。

一、"趣味"学习

《金属材料及热处理》这门课内容比较枯燥，以前曾有学生产生过厌学情绪。笔者在讲课时多用学生感兴趣的实际例子，多设悬念，引导学生"趣味"学习。常言道万事开头难，有个好的开端就成功了一半。能使学生自己愿意学，发挥学生的主观能动性是学好这门课的关键。兴趣是最好的老师。上第一堂课时，笔者并不马上讲新内容。让学生先回答几个问题。

1、谁看过"泰坦尼克"号电影？

2、"泰坦尼克"号为什么会沉没？其真正原因是什么？

学生的积极性马上调动起来，个个踊跃回答问题。但是没有一个学生知道沉船的真正原因。造成"泰坦尼克"号这艘不沉的船沉没的真正原因是船本身金属材料造成的。二十世纪初，人们对金属材料的成分与性能之间的关系不了解，只知道用铁造的船比木头造的船要结实。殊不知铁中含碳量大时，金属材料虽然硬，但脆性大，不耐冲击。"泰坦尼克"号就是用这种含碳量高的铁-一种金属材料制造成的。当船撞上冰山时，断裂破坏了，造成了首航一千五百多人丧生惨痛事件发生。若当时人们知道金属材料成分与性能之间的关系，就会避免这场悲剧产生。这活生生的例子给学生留下深刻印象。并主动提出想了解金属材料的性能，笔者这时引入金属的性能是水到渠成的事。此外笔者还在语言上下功夫，幽默风趣语言可调剂学生的学习疲劳，调动起学习兴趣。学生注意力不集中时，风趣讲个日常生活的例子。"抄菜用什么锅好？"学生们马上安静下来。"是生铁锅还是熟铁锅？"等学生思考片刻后笔者又说："生铁锅的成分中含碳量比熟铁锅含碳量高，材料较硬，比较耐磨，因此使用寿命较长。但是生铁锅摔在地上会破裂。"学生们觉得这门课还是很有趣的，学习自觉性也提高了。

科教创新　Ｃｈｉｎａ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ—　：：：：　＝：：：　：　浅谈　金属材料与热处理　的教学方式　

张海燕　（昌黎县职教中心　河北秦皇岛０６６６００）　摘要：《金属材料和热处理课》是中等职业技术学校机械类专业的重要基础课。它既是一门培养学生专业素质的课程，又是一门　培养学生独立分析问题、解决问题能力的综合训练课。学生学习得好与差，掌握得透彻与否，直接关系到同学们在以后生产实际中工　作能力。由于职业学校的学生学习基础较差，所以对一些问题难以理解和接受。如何提高他们的学习兴趣，帮助他们掌握较多的理论　知识，以便在今后较好地为生产实际服务，则是我们教学的主要任务。　关键词：学习兴趣教学方式　教学工具　教学效果　理论　实践　中图分类号：Ｇ４２４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－－９７９５（２００９）０７（ｂ）－－Ｏ０２５－－０１　《金属材料与热处理》既是一门专业基　础课，又是一门技术性、实用性很强的学科。　本课程内容庞杂、理论性强，名词概念多且抽　象，涉及面广，课程实践性强，与生产实际关　系密切，相关理论的系统性强，结构严密。从　目前本校的学生来源来看，大多数都是初中　毕业生，年龄偏小，没有金属材料与热处理方　面的感性认识，生产实践更是一张白纸，学起　来有一定难度，针对以上具体情况，要想使学　生对这门课有兴趣，可以从以下几方面入　手：　１注重课堂提问　在现代的课堂里，围绕教学目的、重　点、难点，经过精心设计，进行有目的、　有趣味、有启发性提问，对促进学生思维会　有很大的作用，也会收到良好的教学效果。　教学中的提问主要有两大作用：一是检查学　生对所学内容的掌握情况，通过提问中的启　发、引导和错误纠正，督促学生准确掌握重　要的概念，二是便于新课的导入，通过提问　使学生对新老知识进行有效的衔接，便于学　生对新知识的理解。因此教师在备课时对课　堂所提问的问题的内容、时机要事先做好准　备，避免课堂提问的随意性。　２做好导课　基本上每次课都需要一个导入，大章节　有大章节的导入方法，小章节有小章节的导　入方法。不少民间广为流传的俗语，其中有很　多是劳动实践经验积累，很贴近生活。在教学　中，要努力挖掘教材隐含内容，力求用俗语来　总结纯理性的知识，上课时以学生能接受的　俗语引导学生由表及里地学习。　３通过课堂演示强化教学效果　恰当的课堂演示，可把一些深奥难懂的　问题直观的反映出来，使学生通过获得的感　性认识加深对知识点的理解，从而达到深入　浅出的教学效果。　例如在介绍载荷分类时，学生不易理　解，可通过围绕定义举例，用学生身边熟悉的　东西进行分析比较。讲静载荷时，可分析讲桌　上粉笔盒的受力，再用双手拉住一根粉笔两　端慢慢施力；讲冲击载荷时，可用一只手捏住　一支粉笔的一端，然后用手指去弹击粉笔；讲　交变载荷则可通过在黑板上绘图分析自行车　轮转动时辐条的受力。通过这些不同载荷　的演示分析，不但便于学生的理解记忆，同时　也直观地让学生感受到了不同载荷对材料所　产生的不同的破坏效果，从而为接下来所涉　及的力学性能相关概念的讲解做好铺垫。　４教学方式要灵活多变　孔子说过“知之者不如好知者，好知者　不如乐之者”。可见兴趣是最好的老师，若学　生对教学内容感兴趣，就会产生求知欲及学　习动力，因此可采用灵活多样的教学方式，在　达到教学要求的同时培养学生的学习主动意　识。　如讲到铁碳合金相图的应用时，先提出　问题为何要“趁热打铁”？让学生开动脑筋，　展开积极地讨论，针对讨论情况适时进行教　学指导，最后总结并给出正确的解释。这样　的教学方式可以调动学生学习的积极性，加　深学生对此问题的理解，同时又可以建立良　好的师生互动合作关系。　５生动活泼的语言阐述　我们目前所用的教材来，内容比较严　肃，条理化，规范化的东西比较多，学生的兴　趣不大，所以在上课的时候总是力求活泼，来　激发学生的学习兴趣。例如，在章节内容中，　都要列举一些实际的例子，类比相对抽象的　教学内容。这些例子有如下几个特点：　一种是现实生活中常见的；比如，菜刀　属于低碳钢，塑性好，能磨锝非常锋利，但强　度不高，不能砍骨　斧头能砍，含碳量较高，　强度、硬度高，但塑性较差，磨不锋利。由此　可见，一些武侠小说中所描述的既削铁如泥，　又吹毛利断的刀剑在现实中根本是不可能存　在的。削铁如泥的刀有，我们在实习厂房看到　的车刀、钻头都是，看上去削铁就如削豆腐一　样，但是用来裁纸、割头发就是笑话了；吹毛　利断的利刃也有，最简单的就是剃须刀，但是　不要说用来砍削钢铁，就是一根硬点的木棍　也削不断。”　其二是提一些有趣的建设内容引导学生　去探素材料的特点和应用方法，用教材的科　学知识，去批驳故事中的离奇情节，既让学生　学到了知识，又帮助他们端正了学习态度，同　样是可取的教学方法。讲冲击韧性时，给学生　举例，我们常见有些人表演硬气功：胸口碎大　石。那这真的是硬气功吗？要是换成木板行　不行？大家踊跃发言，最后用科学的知识去　解释这种现象。　其三是切合当前社会的科技产品。很多　高科技的东西，看似距离我们非常遥远，其实　也会用到很多基础理论。例如，坦克履带所用　的材料要求硬而耐磨，因此就要选用耐磨钢　制造，医生的手术刀要用不锈钢等。一般来　说，学生对看得见的东西兴趣比较大。　其四是电影、报刊、杂志上所刊登的学　生们感兴趣的话题。比如讲碳素钢中常存元　素对钢性能的影响时，讲到磷是一种有害元　素，它的存在会使钢产生冷脆性，我给大家讲　超级巨轮泰坦尼克与冰山相撞，其船体严重　碎裂迅速沉没的原因，就是冷脆。据对其残骸　检验，发现该船体所用钢材中的含磷量，是目　前钢材限量标准的３０倍。由于磷严重超标，所　以当它撞上冰山时，才会断掉。这将会给他们　留下深刻的记忆。　６运用多种教学工具及手段　这门课的内容比较抽象又较枯燥，上课　时充分利用各种教学工具及手段给课堂增加　很多的趣味与生动，这样可以很大程度地调　动学生学习兴趣与热情，使学生充分利用视　觉和听觉去获取知识，提高学习效果。　在讲铁碳合金相图时，在条件允许的情　况下，利用多媒体教学中具有可视性强的特　点，在教学中将金相显微组织，炼钢、轧钢过　程，热处理的操作过程，力学实验，等课堂上　利用陈述性表达无法取得满意效果的教学内　容，通过多媒体教学的方法加以展现，帮助他　们理解一些复杂的概念，使教室的空间得到　了广阔的延伸，使学生不出教室便可置身于　实验室和工厂的车间之中，使学生所学到的　知识更贴近生产实践。　７结语　《金属材料与热处理》是一门内容枯燥　乏味、理论实践性强、学习难度较大的课程。　在教学过程中，应充分调动起学生的积极性，　启发他们的思维，理论联系实际，灵活运用多　种教学方法，来提高他们的学习兴趣。　参考文献　［１］刘敬发．教学创新探索与实践，黑龙江教育　出版社．　［２】陈志毅．金属材料与热处理课教学参考书，　中国劳动社会保障出版社．　

一５２一　

淡《金属材料＆热处理》课程的教　策略　

◎　李海翔　

摘要：《金属材料与热处理》是研究金属材料内部人眼无法看见的组织结构，比较抽象、难学，一直　是职业学校学生感到头痛的一门课程。文章提出采用适当的教学策略，有效培养学生的学习兴趣，　使学生形成积极的学习态度，学好这门课程。　关键词：金属材料；热处理；教学策略　

由于《金属材料与热处理》课程研究的内容较为　

抽象，枯燥，如何培养学生的学习兴趣，激发学生的　学习动力，使学生形成积极的学习态度，是当前这门　

课程教学中首先需要解决的问题。　

一、学前导趣。激发动机　１．学前导趣　

针对《金属材料与热处理》这门课程专业技术性　很强，概念繁多，理论抽象，学生年龄较小，没有金属　

材料及热处理的概念，在实际生活中也基本未接触　

过相关知识的现状．在课堂教学中教师巧妙的导入　

和精彩的开讲不但可以引起学生的兴趣，还能为以　后的教学奠定坚实的基础。比如，可以在开讲之前介　

绍一些金属材料及热处理的实际例子，小到锯条、大　到汽车上的轴承，再到航天飞机等，都可以使学生对　这门课程产生一定的兴趣．并随之有了进一步想去　

了解的念头。　

２．激发动机　我们都知道，只有学生对学习产生了浓厚的兴　

趣，才可能将之转化为学习动力。所以，学习动机的　培养和激发兴趣二者之间应该是互相促进、共同发　

展的关系。这就要求教师在教学过程中，注意激发学　生的学习动机，引起学生的好奇心理。教师可以在课　

堂上巧妙地设置问题，再经过引导和启发。这样往往　

可以让学生产生求知欲，从而激发学生的学习兴趣　

和动机。　

二、灵活运用，维持兴趣　好奇心将会逐渐减弱，这时，维持学生对课程的学习　

兴趣就显得尤为重要。在平时的教学过程中．教师应　该灵活地运用教学手段，充分挖掘并利用语言艺术．　

使学生的最佳学习状态能够保持下去。　

兴趣是很容易改变的，它会随着需要的变化而　变化。只有让学生体会到课程的重要性．才可以更好　

地维持学生的学习兴趣。这就要求我们在教学过程　中，应始终将所讲内容和实际生活联系起来。