韋大杰

[摘 要] 分析了金屬材料與熱處理教學(xué)過程的特點和困難，并依此提出了幾個具有可行性的教學(xué)方法。

[關(guān) 鍵 詞] 金屬材料；熱處理；教學(xué)

[中圖分類號] G712 [文獻標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）06-0120-01

金屬材料與熱處理是一門關(guān)于金屬材料的顯微組織、熱處理工藝、力學(xué)性能和其工程應(yīng)用四者關(guān)系的學(xué)科。金屬材料的內(nèi)容研究層次微觀、理論性強，熱處理部分工藝多、牌號繁、應(yīng)用廣。而技工類學(xué)校學(xué)生年齡偏低，抽象思維能力較弱，學(xué)生在知識的了解、掌握甚至運用上有很大困難。那么在教學(xué)中，如何運用合適的教學(xué)方法來增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達到良好的教學(xué)效果呢？

一、本課程教學(xué)的特點

（一）學(xué)生的特點

從以往招生來看，技工類院校的生源質(zhì)量較差。學(xué)生入學(xué)原因一般有三種：（1）考不上普通高中的；（2）不能立刻進入社會的；（3）想學(xué)好一門技術(shù)。而第三種學(xué)生卻占極少數(shù)。學(xué)生的特點是：學(xué)習(xí)時注意力不能集中，個人素養(yǎng)欠缺，熱衷操作而不思考原理。

（二）課程的特點

金屬材料與熱處理這門課分為兩大部分，分別是金屬材料的內(nèi)容和熱處理的內(nèi)容。金屬材料理論性較強，涉及晶體學(xué)、材料力學(xué)性能等基礎(chǔ)性內(nèi)容。晶體學(xué)研究層次偏微觀，如純金屬的點陣結(jié)構(gòu)和缺陷。熱處理的知識包括理論部分和實用部分。理論部分為鋼在加熱和冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變以及鐵碳相圖；實用部分為鋼的熱處理及鑄鐵和有色金屬簡介。前者理論強，實驗復(fù)原難度大；后者有鋼的牌號、熱處理工藝等，內(nèi)容極其繁雜。

二、對策及方法

（一）分清內(nèi)容主次

技工院校的主要目標(biāo)就是培養(yǎng)生產(chǎn)一線的技術(shù)工人。因此，基礎(chǔ)理論的知識可以作為次要內(nèi)容。比如金屬的晶格類型、晶體的缺陷和純金屬的結(jié)晶理論。熱處理部分關(guān)于鋼在加熱及冷卻時組織轉(zhuǎn)變原理難度很大，學(xué)生理解吃力，更加注重對鐵碳相圖的記憶和運用，著重講解熱處理的“四把火”及常用的化學(xué)熱處理和表面熱處理。有色金屬的成型加工方式一般是熱加工或鑄造，如高鐵接觸導(dǎo)線使用的銅合金，采用連續(xù)擠壓的工藝。所以，對數(shù)控技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來說，有色金屬的運用相對較少，了解即可。筆者曾從當(dāng)?shù)孛駹I齒輪企業(yè)的技術(shù)負責(zé)人處了解到，其企業(yè)熱處理工序崗位均是由數(shù)控機床操作員工兼職。因此，對技工學(xué)校數(shù)控專業(yè)學(xué)生而言，掌握常見鋼材牌號、常用熱處理方法和應(yīng)用是重要的。

（二）運用多媒體和視頻教學(xué)

筆者多次對比發(fā)現(xiàn)，多媒體和視頻教學(xué)最可以調(diào)動學(xué)生的積極性和興趣。比如對比針狀馬氏體和板條馬氏體塑形差異的時候，用圖片的方式更為直觀。針狀馬氏體在馬氏體尖部產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致針狀馬氏體更容易開裂。而在熱處理工藝講解里，播放企業(yè)生產(chǎn)視頻效果亦是很好。如講解調(diào)質(zhì)工藝的時候，播放汽車的氣門熱處理視頻并講解。觀看過程中，學(xué)生有諸多疑問，如鋼件在多高的溫度下會發(fā)紅發(fā)亮？鋼件放在哪種液體里面以及為什么要這樣？筆者將這類問題歸納匯總轉(zhuǎn)化為熱處理的專業(yè)術(shù)語并進行解釋。學(xué)生對照視頻，理解更加容易。

（三）采用案例教學(xué)

在課堂講解中運用生活現(xiàn)象會有意想不到的效果。比如，講解“淬火”的時候，先放一段打鐵的視頻：首先，將鐵燒紅燒軟；然后反復(fù)捶打成型；最后將成品放入水中“嗤”一下。之后，設(shè)問“燒紅的熱處理工藝是什么？”“為什么‘嗤一下”“可以將成品放在水以外的其他液體中么？如油或動物的尿液等？”通過這些設(shè)問導(dǎo)入，帶學(xué)生一起走入“淬火”的教學(xué)中。在應(yīng)力—應(yīng)變曲線教學(xué)中，通過讓學(xué)生反復(fù)彎曲細金屬絲來解釋加工硬化現(xiàn)象。收集不同牌號和類型的金屬絲，學(xué)生分組參與，反復(fù)彎折。在學(xué)生參與的基礎(chǔ)上講解加工硬化現(xiàn)象，同時說明加工硬化在金屬材料中的普遍性。在講解應(yīng)力集中概念的時候，讓學(xué)生觀察生活里的零食袋，在開封處存在缺口，由此引入缺口敏感性的概念。

（四）實驗教學(xué)

實驗教學(xué)是學(xué)生參與、觀察和總結(jié)規(guī)律的一種非常有效的手段。如在講解鋼的火花鑒別的時候，學(xué)生親自動手操作觀察，對火束、流線、節(jié)花等概念也一目了然。在硬度和切削加工性的時候，將學(xué)生在數(shù)控加工時常見金屬——刀具和零件帶入課堂。用刻痕法比較硬度；根據(jù)加工常識講解切削加工性。這樣，學(xué)生就有直觀認識了。

三、總結(jié)

金屬材料與熱處理內(nèi)容磅礴，課堂中更要注重語言的藝術(shù)性，盡可能杜絕枯燥、抽象和乏味。對待學(xué)生要更加耐心，細致解釋。只有突破傳統(tǒng)講授方法，大膽創(chuàng)新，充分靈活運用各種教學(xué)方法和教學(xué)資源，進行科學(xué)多樣的教學(xué)設(shè)計，才能加深學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)熱情，提升課堂效果。

參考文獻：

[1]陳志毅.金屬材料與熱處理[M].中國勞動社會保障出版社，2011.

[2]陽益貴.從《金屬材料及熱處理》課談趣味性教學(xué)[J].現(xiàn)代技能開發(fā)，2002（11）.