金属工艺学课程教学方法探讨*

2012-08-15杜伟

河南工学院学报 2012年1期

杜伟

（河南机电高等专科学校材料工程系，河南新乡 453000）

金属工艺学是研究工程材料及成形加工工艺的一门实践性很强的综合性学科，其内容涉及工程材料、热处理、毛坯制造和机械加工工艺等产品制造的整个过程，通过本课程的学习，不仅使学生掌握现代工业生产中常用金属材料及其加工工艺的基本知识，而且也为学生毕业后从事零件加工、技术指导及生产管理等工作打下坚实的基础。

1 金属工艺学理论课程内容的组成

金属工艺学课程所涉及的内容较多，在课程设置上，我们主要以高等职业教育人才培养目标为指导思想，以实用性为宗旨，以强化应用为教学重点的原则，在基础理论知识方面以必需、够用为度［1－3］，适当压缩或淡化了一些理论性较强的内容，突出教学重点、注重理论联系实际，提高课程的实用性，充分体现高等职业教育的基本特点，从而形成了专业理论知识始终围绕培养学生实际专业技能展开的金属工艺学课程体系。

金属工艺学课程是以工程材料及热处理、热加工工艺基础、机械加工工艺基础三大部分为基本内容进行组合而形成的，并根据各专业学生的培养目标不同，三大部分的侧重点不同，内容深度也不一样，从而形成了不同专业的课程内容。如对于机械制造及自动化、汽车制造与装配技术等机械制造专业，在内容设置上分成3个独立的学习单元，并分别在三个学期进行学习，在内容安排上对于工程材料及热处理方面的知识部分以必需够用为度，适当压缩一些理论性较强的金属学基础理论;对热加工基础方面的知识进行较全面的系统学习;而对机械加工工艺(切削加工)方面的内容则安排在职业技术课中进行深入学习。对于机电一体化、数控技术等近机类专业的学习内容是将工程材料及热处理、热加工工艺基础两部分内容合成一个独立的学习单元在一个学期完成学习;对于材料成型与控制技术、焊接技术及自动化专业，由于需要加大金属学内容的学习，因此设为一个单独的学习单元在一个学期内进行学习，而对热加工工艺基础、机械加工工艺基础两部分设置为一个独立的学习单元在下一个学期内进行学习;对于工商企业管理类专业的金属工艺学课程，由于通过学习主要是让学生能够全面掌握产品生产的流程，因此在学习内容方面力求简化，将三大部分的课程合为一个学习单元在一个学期内学习，其学习内容仅涉及各部分的基础知识。

2 金属工艺学课程的一体化教学

2.1 理论与实验、实践教学的内容组成

金属工艺学主要是以工程材料及其加工工艺作为知识体系，具有极强的实践性、综合性和基础性，其内容包括理论教学、实验教学和实践教学三个主要教学环节，是机械类专业学生从基础理论学习阶段向专业知识学习过渡的桥梁，因此其课程内容既不同于基础理论课也不同于专业课的内容设置，正确安排好3个环节的内容，处理好这3个教学环节各自的作用与相互关系，是提高本课程教学质量的关键。

为加强学生对理论知识的理解，我们把课程的实验教学安排在工程材料及热处理部分的学习环节，实验项目包括金属的硬度实验、金相试样制备及显微镜的使用、铁碳合金平衡组织观察、铸铁显微组织观察及金属热处理实验等内容，通过实验可以使学生掌握金属材料性能检测常用的方法，加深学生对金属学知识的理解，学会分析力学性能与金属组织之间的关系及如何通过热处理改变金属材料的性能等。

实践教学内容主要有铸造、锻造、焊接热加工及车、铣、刨、磨等机械加工两个方面的内容，通过学生的动手操作，使学生熟悉零件在成形过程所需要的加工方法、加工设备及工具，减少在理论教学过程中容易出现的抽象难懂的问题，提高学生在理论学习过程中的兴趣和理解能力，从而获得良好的教学效果。

2.2 理论与实践教学的顺序

金属工艺学是机械制造类专业在校学习期间必须要掌握的一门课程，该课程的内容既抽象又具体，对于刚从中学校门进入大学校门学习的学生而言，由于其工业产品生产的知识是一片空白，因此在课程安排上就需要先进行工程材料及热处理等基础知识方面的学习，再通过课程内的实验(如金属的硬度检测、铁碳合金的显微组织观察、钢的热处理等)，使学生理解金属组织对性能的影响及如何改变金属性能，培养学生的材料性能检测的基本操作技能，再通过实践及课堂教学加深学生对理论知识的理解，使学生由直观感受升华到理性认识，从而起到教学、学习事半功倍的效果。

在学生对工程材料及热处理部分的知识有一个基本认识之后，再经过相应的铸造、锻造、焊接热加工及车、铣、刨、磨等冷加工方面的实践教学环节，加深学生对产品的制造过程的理解。采用理论——实践——理论学习相结合的学习模式，使学生在校的学习过程中，通过实践多一些思考问题的机会，加深学生对本课程理论知识的理解。

3 授课方式的选择

由于涉及的内容广、概念多，与以往相比学时有所减少，从学校整体教学计划看，不可能为该课程再增加更多的学时数，如果在教学过程中，仍然采取与过去相同的方法，即仅采用单一的黑板课堂教学模式是很难进行系统的讲述，学生在学习过程中也难以理解概念性的内容，且容易使学生产生课程重要而不重视的情况，从而降低学生的学习积极性，因此要完成教学计划中的内容，必须采用先进的教学手段和先进的教学方法，在授课方式上应对不同内容选择不同的教学方式，从而构建与课程特点相适应的教学方法体系。

在具体授课方式上，我们对工程材料及热处理这些理论性较强的内容较多采用传统的黑板课堂教学模式，而冷、热加工工艺这些实践性较强内容的学习则更多地使用PPT课件，充分利用多媒体技术授课的优势把原来抽象的理论知识和加工工艺变得形象、具体，把零件工艺的设计、产品加工的流程等真实地展现在学生面前。同时在课件设计上尽量增加学习内容的趣味性、直观性、多样性，多用图解分析和列表类比，一些枯燥乏味的理论知识变为生动、形象、具体的动感画面展现给学生，从而提高教学效果。

在授课过程中注重克服注入式、填鸭式教学的弊端，采用讨论式、启发式课堂教学，调动学生的学习积极性［4］。在讨论式教学中，针对生产实际和教学内容中的问题，展开课堂讨论、完善答案，最后由教师归纳总结，这种形式有利于激发学生分析、思考问题的积极性和主动性。在教学过程中要尽量多采用趣味、直观性教学，多用些图解分析、实物教具，多举一些生活、生产中的实例，从而引起学生讨论的积极性，活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣，达到课程教学的目的。