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对《金属材料与热处理》教学的几点体会
作者：卢智伟
关键词：金属材料与热处理；教学体会
《金属材料与热处理》是技校机械类专业的一门专业基础课，由于本课程涉及的专业术语较多，十分抽象，其中一些内容看不见、摸不着，只能任由学生凭空想象，所以学习难度较大。笔者在这门课的教学中，根据学生的条件尝试改进教学方式，取得了较好的教学效果。
上好第一堂课，激发学生的学习兴趣
第一堂课十分重要，它能促使学生形成对本课程的初步印象。如果在第一堂课就要面对一大堆生涩的名词，如工艺、热处理、相图、塑性材料等，会使学生产生课程内容枯燥的印象，从而失去学习兴趣。笔者设计的第一堂课以激发学生的学习兴趣为目的，主要包括三个内容。
讲一个古代侠士造剑的故事古代大侠手中的宝剑是怎样造出来的呢？首先，要到深山中去寻找优质铁矿石，经过千锤百炼，最后还要趁热将剑放入水中快速冷却（这个场景在电视剧、小说等中很常见）。讲完后由学生自己归纳出造剑过程，重点说明最后一步的作用，并介绍中国远在西汉时期就已经有了“水与火合为粹”的说法，东汉就有“清水淬其锋”的记录。结论是热处理是一种加工方法，是改变金属材料力学性能的有效方式。
展示一把“削铁如泥”的菜刀古人有宝剑，能削铁如泥，现用菜刀代替一下。用菜刀猛砍铁条（铁条用软一些的），砍出深3～5毫米的口子，而刀子无损伤。此时提问学生：为什么菜刀与铁条都是金属，而菜刀没有损伤？由此引导学生得出结论，虽然都是金属，但是二者的成分不一样，加工过程不同，性能就不一样了。
做一个热处理的对比实验（在实习场进行）目的是为了加深对热处理作用的印象。实验分两步：（1）取一块普通钢板，锯成大小相等的三块，编为A、B、C号。请几位学生用锉锉削这三块板材，并判定锉削难度。（2）将A、B号钢板加热到红热状态，然后将A号钢板迅速放入水中，将B号钢板放在空气中冷却。重复第一步，进行对比实验，并用硬度计测试。结论是：放入水中冷却的A号钢板硬度高，B号钢板硬度低一些，C号钢板硬度最低；放入水中冷却的A号钢板耐锉削，B号钢板要差些，C号钢板最差。做完这个实验后，引导学生回想实验过程中加热与冷却方法的不同对A、B、C号钢板性能的影响，请学生自己对比进行小结。
通过上述过程，学生动手实验，动脑思考，在好奇和兴奋的同时记住了热处理的过程和热处理的神奇效果，从而对本课程的学习产生了兴趣。
广泛参阅教学资料，
了解学生特点，做好课前准备
备好课是教学的关键。教师在课前要认真备课，拟定详细的教学步骤，明确教学过程的每一个环节，准备好试验、现场教学的设备及其他教具，以防止由于准备不充分造成差错和忙乱。笔者认为，备课主要应从以下五个方面着手。
在教材方面要通读教材，熟悉教材的每一个细节，根据大纲要求从整体把握教材，明确各个章节的知识点。同时还要参阅相关的专业书籍，汲取多方面知识，充实教学内容，但不能太难、太深。同时还要大量积累能够解释、说明教学内容的案例，以丰富教学内容，活跃课堂气氛。
在学生方面学生是学习的主体，应利用多种方式充分了解学生的能力、知识结构、基础、兴趣、班级、学风等特点，有针对性地选择合理的教法。
在教法方面笔者没有固定的教法，案例法、现场教学法、提问法等等，只要能使学生产生兴趣的教法，都是好教法。只有引起学生强烈的兴趣和好奇心，才能吸引学生的注意力，才能向学生传授知识。教法应根据课程内容、学生情况及现有条件而定，在授课过程中还要根据学生的反应灵活调整。
在时间安排方面应大致拟定授课过程的时间安排，并适当留出一定的时间，以便灵活使用。
在设备、教具、场地方面课前应联系好教具、场地及实验实习教师。为确保教学效果，可以先演练一次。如果没有实验员，可由授课教师完成实验工作。一定要按照场地的安全要求对学生进行教育，并应采取有效的安全防护措施。
注重课程的实用性，多安排实验、实习
《金属材料与热处理》课程的实用性强，授课中应注重体现与生产、生活的实际联系，重点讲解识别牌号、成分、选材、热处理等实用性内容，因为工人一般更关心的是用什么工艺方法能使材料具备某种性能。
这门课程不只是纯粹的理论课，还具有很强的实践性，离不开实验、实习。教材设计的试验是不够的，未能完全体现本课程来自生产实践、为生产实践服务的特征。笔者增加了以下实验、实习内容：（1）钢的火花鉴别；（2）钢的拉伸及冲击试验；（3）榔头的热处理工艺设计及加工实习；（4）铁丝与铝丝的疲劳试验。这些内容对激发学生的学习兴趣很有帮助。
理论教学多举实例，丰富教学内容
因为课程内容过于抽象，学生极容易走神，因此要适当穿插一些与课程知识相关的例子，既可解释、说明知识点，又可吸引学生的注意力。教师要根据课程的特点，广泛收集、记录有利于教学的例子。例如，讲到金属物理性质中热胀冷缩的性能时，可以铁轨上伸缩缝的用途加以说明；讲到铜的性能时，可以音响设备中大量使用的高纯铜导线的作用加以说明；讲到钢材的优异力学性能时，可以美国的金门大桥为例，大桥的两侧有巨型钢塔，高342米，塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连，将大桥吊起，被誉为近代桥梁工程的一项奇迹。诸如此类的例子十分有利于活跃课堂气氛，吸引学生注意力，并产生良好的教学效果。
注意观察学生的反应，及时调整授课方式
教师的授课方式影响学生学习的成效。学生在每次上课过程中不可能都保持良好的学习状态，会受天气、环境或某些事件的影响。教师要根据学生学习过程中的反应，及时调整授课方式，以吸引学生的注意力，提高学生的学习效率。如果发现学生未能跟上教师的思路，可在不中断授课的情况下判明原因，及时改变教学方式。例如，学生听到教室外的吵闹声而东张西望，可以提几个问题，等学生安静了，再继续上课；如果有较多的学生走神或睡觉，不妨讲一个与专业知识有关的小笑话，在一阵笑声中使学生清醒过来，并集中注意力；如果学生对教学内容感到茫然，不妨换一种方式再讲一次。在授课过程中留心学生的反应，及时调整教学方式、方法的确是非常困难的事情，这就需要教师有意识、有目的地不断探索，不断实践，不断提高。
运用多媒体手段扩充教学容量
多媒体教学具有容量大、直观、容易接受的特点。教师可根据教学内容制作课件，配上文字、图片等内容。对部分受条件限制不能完成的过程演示，可有两个解决方法：（1）运用多媒体软件设计出过程的动画，通过动态的画面展示教学内容，比用挂图、模型的方式更为生动。例如演示纯金属的结晶、拉伸变形、疲劳破坏、塑性变形的过程等。（2）运用数码相机和摄像机将生产加工过程、生产设备或技术人员的解说等内容拍摄下来，放入课件中，可有效地避免受场地、设备、时间的限制，更生动、清楚、直观地表现教学内容，使学生得到深刻的印象，从而达到更理想的教学效果。
适当调整部分教学内容，突出实用知识
可缩减部分教学内容。如微观结构、钢的加热及冷却的转变原理、二元合金相图等，对于在未来工作中不太可能用得上的知识，可适当减少一些课时。
可增加钢材应用的实例。例如，在讲授教材中两个零件的热处理工艺时，学生难以理解，原因是绝大部分学生根本不知道主轴、变速齿轮是什么，更不用说了解其力学性能要求。因此可从一些简单零件入手，如锤子、菜刀、传动轴等，由浅入深，学生更容易接受。
总之，笔者在教学过程中，根据课程与学生的特点，认真备课，灵活调整教学方法，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，取得了较好的教学效果。
参考文献：
[1]张大均.教育心理学[M].北京：人民教育出版社，1999.
[2]彭十一.《金属材料与热处理》习题课教学方法探究[J].职业教育研究，2004，（9）.
[3]黄果.网络与多媒体技术对传统教学模式的改进[J].职业教育研究，2007，（4）.
作者简介：
卢智伟（1973—），广西石化高级技校讲师，技师，主要从事机械专业教学及学生德育工作。