《金属材料及热处理》教学之管见

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摘要：《金属材料与热处理》是一门重要的专业基础课，具有较强的实践性和综合性。课程特点为：名词概念术语多；定性描述经验总结多；记忆性的内容规律多；加之，课时安排较少等原因，该课程学习难度较大。为此，笔者着重把多年教学的经验应用到现代教育之中，且有机的结合传统教学模式，利用各种教学方法和手段，根据教学对象和教学内容，灵活多样，因材施教，从而收到了良好的教学效果。

关键词：金属材料 热处理 实践 体会 生命性 主旨 渗透

随着职业教育的不断改革，对教学学时作了较大幅度的缩减，加之，期间实习教学的挤压，课时量就更显得不够，而《金属材料与热处理》作为专业基础课，很多内容无法随便删减，因为，很多专业课的内容是以此教学知识为基础的。而且学生将来进入工厂工作或者在生活之中，其中很多知识也是学生必须掌握的。笔者通过多年课内、课外教学实践，对该课程教学总结了一些经验与浅见，就教育该课程教学的同仁们。

一、所处的教学环境

《金属材料与热处理》是一门重要的专业基础课，实践性和综合性都非常强的实践性，其课程内容比较零碎，名词概念术语较多，定性描述经验总结多，记忆性的内容规律多。该课程一般情况开设的时间都在新生刚入学的这个学期，对于学生来说，此阶段学生还属于从理论到实践转变的一个认知阶段，必须强力给学生建立一个理论与实践相联系的一个认知平台。因此，不能像以前教学理论课一样，只是就书本学习与考试的关系，而应该定位在学习、使用与生活的关系上实施教学计划。

二、实际教学

1、兴趣教学

从历史常识导入教学，如从秦始皇时代一米长的大铁剑、兵士所用的驽，当时的历史背景故事讲起，进而简述金属货币的发展史，到电影西游记中唐僧的紫金钵盂等。或设立一个“悬念猜想”的学习环境，例如：泰坦尼克号邮轮的沉船迷，有了这样在教学情境，由于青少年强烈的好奇心驱动，学生自然对金属材料的力学性能分析这一原本枯燥的课题产生了浓厚的学习兴趣，课堂教学变成了学生进行科学探究的过程。最后，再为学生揭开悬念的谜底：原来，泰坦尼克号邮轮的钢板，在极低的温度下变脆，经不起冲击和震动；另外，钢板中含硫量高，韧性很差，最终导致了这场灾难的发生。

2、实践教学

《金属材料与热处理》是一门与我们的生活实践密切相关的课程，虽然大的实验无法在学校里完成，我们可以创造条件，设计一些简单易行的道具，或者在条件容许的情况下，利用现场教学来激发学生的学习兴趣，通过这些检验来提高学生对知识的认同感。

例如：讲材料的硬度时可以准备一柄小刀、一支铅笔和一枚铁钉，铅笔可以轻易的切削，而铁钉却很难切削，从而体现它们硬度的不同，还可以在学校实习间，见证没见过淬火的钢和经过淬火的钢的力学性能的不同。联系就近的工厂去参观热处理的过程。在此过程中可以让学生写一些实践报告，对看见的现象进行强化分析，加快学生的理论与实践的结合进程。

实践教学对于学生来说，很直观，能激发学生的学习兴趣，更具有说服力。

3、有机的利用多媒体教学

由于时间有限，在比较短的时间内学生需要接受大量的知识和信息，有机的利用多媒体教学，加强学生的视觉效果，把静止的平面知识，动态的立体的连贯的演示出来，使得学生能够轻易的接受老师的教学意图。例如：材料的韧性定义的实验，材料结晶的过程，以及铁碳合金形成过程中，在形成间隙固溶体奥氏体、铁素体的晶胞形成的间隙的不同，溶入碳原子的量也不同。还有马氏体、贝氏体、珠光体在高倍晶像镜下的直观图片，从而了解了不同的结构形成不同的性能。

通过多媒体教学，一方面可以节省时间，另一方面使得教学目标更直观，学生更易接受。

4、在日常教学中要熟透该课程的知识内容，贯穿于其他课程的教学中，使所学知识得到巩固，融会贯通。

（1）抓住本课程的主旨——材料的力学性能

每一本教材内容不论怎么零碎，但总有一根主线贯穿其中。那么《金属材料与热处理》的主旨也是很明确的——即材料的力学性能（强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度）。这一知识点，从第一章开始提出力学性能的概念，然后从宏观让讨论材料受力的表象，接着从微观上论证这些表象的存在。着重从铁碳合金这一生活中用量最大的金属材料讲起，铁自身在不同的条件下，形成不同的晶格形式，碳原子在其晶格形式中溶解度不同构成不同间隙固溶体，其力学性能也不同，还有铁原子与碳原子化合成金属化合物渗碳体，其力学性能又硬又脆，故铁碳合金在室温之下，不同的含碳量，其强度、硬度、塑性、韧性就不同。这是我们在日常生活中，不同工程，机器所选用钢材的基础。为了进一步改善钢的力学性能，引入了钢的热处理。为了提高钢的切削加工性能，也就是降低硬度，要用退火、正火工艺处理。为了提高硬度，用淬火工艺。为了进一步改善综合力学性能，再次用回火工艺处理。为了得到特殊力学性能，可以多次回火。例如：为保证车刀的红硬性，采用淬火后三到六次的高温回火。后面的合金、有色金属、非金属也是围绕这一主旨进行讨论教学。

（2）在讲课的过程中给学生树立一个零件也具有生命性的理念

从零件的制造开始到零件的失效这是一个生命的循环，仔细琢磨一下，材料与我们的人体有很多类似的东西，例如：人体是由细胞构成，而金属材料是由晶胞构成，人体从外到内的细胞形态不同，铸件也是表面为细晶粒层，很薄，像我们的皮肤表皮；中间为柱状粒层主要受力层；最中心为等轴晶粗粒层。不同的粒层形状不同，功能也不同。还有如果皮肤划破了，该处会形成肌肉结结，如果晶格有了畸变，材料该处会变的硬度升高，强度升高。将冰冷的金属性能注入人文关怀的情感，以提高教学效果。

通过从教学理念的改变，让我们的学习灵动起来，而不是面对枯燥的死物接受知识。

这种一环紧扣一环的渗透讲法，可以把这本看似很零散的课程的知识系统化、连续化。

在《金属材料与热处理》教学中，无论是采用哪种方式教学，其目的也只是为了让学生能够更好的掌握该课程的知识、信息，使其更好地应用于以后的学习中，以及以后的生活工作中。

以上是笔者在《金属材料与热处理》教学实践中总结的一管之见，在此，与该课程有关的同仁共享。