《金属材料与热处理》教学体会

孙菊

【摘 要】《金属材料与热处理》是机械加工专业学生的一门专业基础课，它主要讲授的是金属材料的成分、组织、性能及用途之间的关系，研究的是材料内部我们肉眼看不见的组织结构，非常抽象，所以学生学起来比较困难。如何把这门抽象但又与生产实践紧密相联的重要的专业基础课上好，通过以下几条途径可以有效地解决这个问题：一、让学生明确学习目的，端正学习态度；二、采用多样有效的教学方式吸引学生；三、注重教师知识的积累与更新。

【关键词】金属材料与热处理；教学；途径

《金属材料与热处理》是机械加工专业学生的一门专业基础课，它主要讲授的是金属材料的成分、组织、性能及用途之间的关系，金属材料的成分决定了组织，组织决定性能，性能决定用途，通过热处理可改变金属材料的成分、组织，从而达到改变性能、用途的目的。这门课程是机械加工专业的基础知识，但是因为它研究的是材料内部我们肉眼看不见的组织结构，非常抽象，所以学生学起来比较困难。加上技校学生都是初中毕业生，绝大多因为没考上高中，或考上高中读大学无望而希望能学习一技之长的，所以多数学生的基础较差，连锁反应就是对纯理论的学习没兴趣。如何把这门抽象但又与生产实践紧密相联的重要的专业基础课上好，让学生们学到专业基础知识呢？我认为通过以下几条途径可以有效地解决这个问题。

一、让学生明确学习目的，端正学习态度

进入技校学习的学生基础普遍不是很好，学起来有困难，反映出来的表象就是不爱学。其实我个人认为除少数学生外，多数学生还是想学的，只是因为学不懂，目标又不够明确，干脆就懒得学了，这样恶性循环下来就成了不爱学了。所以让学生明确学习目的，端正学习态度非常重要。在课堂上，从第一节课起我都不断给他们灌输“为自己学”，“学好了是为了自己今后能挣钱能过稳定生活”这样朴实的理念，并经常通过身边的例子，毕业生工作后的体验来鞭策他们，改变他们的学习观念，主动为自己学习。

二、采用多样有效的教学方式吸引学生

教学是一个教与学的互动过程，解决了学生学习的目的后，教师应该采取灵活多样的教学方式进一步吸引学生帮助学生更好地学。针对学生状况，多采取用直观教学，多举例，打比方，尽量做到浅显易懂，用通俗的语言、例子解释深奥抽象的专业理论，让学生在轻松的氛围里学到知识，提高兴趣。

1. 举例子，吸引学生注意力

著名心理学家皮亚杰认为：“青少年的好奇心不完全取决于一个东西的物理特性，而要看它和主体的过去经验的关系如何。”也就是说，学生会对自己熟悉或相关的课题内容产生兴趣。因此，教师上课时应针对学生的状况，灵活地使课本内容贴近学生的生活和经验，使学生对教学内容产生亲切、熟悉的感觉，吸引学生的注意力，进一步激发学生学习更深层次内容的求知欲望和学习动机。

举例教学就是贴近学生生活和经验的一种教学方法。比如在介绍金属材料时，引导学生列举一些生活中的金属实物及其使用材料的例子。学生从身边的生产、生活中举了很多例子，如“金项链是用金制作的”，“易拉罐是用铝做的”，“车床的床身材料是铸铁”，“打孔用的钻头是用钢做得”，“家用电线是铜芯的”，“吃饭的快餐盘是用不锈钢做的”，“香烟盒的内包装纸是锡纸”等等。

由于这些物体都是学生平时见过甚至是用着的，已有了一定程度的感性认知，因此，在区别金属和非金属，讲金属的性能，如金属的导电性、导热性、耐高温性时，很多学生都能马上领悟。

举例教学，办法虽简单，却能马上贴近学生的实际生活，从而收到良好的教学效果。因此，在教学过程中也注意观察生活，收集素材，以便在教学中使用。

2.讲故事，挖掘学习兴趣点

在机械专业课的教学中应该善于挖掘课本知识点中的背景故事、历史故事等，将这些与专业知识息息相关的故事讲给学生听，对于提高他们的学习兴趣大有裨益。

例如，在讲到“淬火”这个单元时，以中国古代热处理的发展史为线索，挖掘出“淬火”这道热处理工艺背后的历史故事。在我国古代，公元前六世纪左右，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺得到了迅速发展。以河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟为例，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。历史故事相传，三国时诸葛亮带兵打仗，请当时的著名工匠蒲元为他的军队制造了3000把钢刀，蒲元运用了“清水淬其锋”的热处理工艺，使钢刀削铁如泥，从而大败敌军。从这些故事可知，淬火的主要目的是为了获得马氏体，提高钢的强度和硬度。

另外，讲到淬火冷却介质时，给学生讲了对我国的淬火技术发展做出了重大贡献的南北朝人綦母怀文的故事。《北史》所载：“怀文造宿铁刀，其法，烧生铁精以重柔铤，数宿则成刚。以柔铁为刀脊，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂，斩甲过三十札。”五牲之脂是动物油，淬火应力小、变形开裂倾向小；五牲之溺则含盐水，冷却能力强、淬硬层深。可见，在南北朝时，随着淬火技术的发展，人们已经逐渐发现了油、水、盐水这些淬冷剂对淬火质量的影响。

讲完故事后，把淬火这道热处理工艺的特点及淬火冷却介质进行了补充和总结。通过对专业知识相关故事的生动介绍，学生对所学的课程有了较为全面的了解，这无疑比干巴巴地讲解课本内容有趣得多。

3.设悬念，激发科学探究精神

《金属材料热处理》中“金属材料的力学性能”是教学的一个重要环节，但该课程内容较为抽象，如果采用平铺直叙的讲述法，很难提起学生的兴趣。因此，在上新课前讲述了一段著名的泰坦尼克号邮轮沉没的电影片段，泰坦尼克号邮轮堪称当时世界上最大、最豪华、设计最先进的邮轮，但就是这艘被称为“永不沉没”的海上都城，在与冰山的一次冲撞后，产生了90多米长的大裂纹，并在短短3个小时后就沉没了。这是人类航海史上的一次悲剧，它的沉没也是近一百年来的未解之谜。后来科学家对邮轮的残骸进行分析，认为事故的发生与材料的力学性能有密切的关系。

学生听到这里，急于想知道其中的奥秘。这时，我却卖了一个关子，不急于讲答案，而是设下伏笔，创设了一个“悬念猜想”的学习情境，从而进入教学过程。

在教学中，由于强烈的好奇心的驱动，学生对金属材料的力学性能分析这一原本枯燥的课题始终保持着浓厚的兴趣，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。

热处理中钢的组织变化对学生来说是很枯燥很难理解的内容，当在讲到钢的热处理加热阶段时，讲完了组织的变化，我就问了学生一个问题，如何解释“趁热打铁”这个说法，同学们纷纷各抒己见，基本都能用课本的知识来解答，同时也加深了对这部分知识的理解。

总之，“好奇之心，人皆有之”，利用悬念猜想这一“催化剂”，创设新奇的教学情境，往往可以收到事半功倍的效果，学生在猜测过程中会产生心理上的焦虑、渴望和兴奋，而这种心态正是教学所需要的。

4.做实验，用实验求证理论

《金属材料与热处理》是一门与生产实际联系比较密切的实验学科，虽然大的实验无法在学校里完成，但教师也可以开动脑筋创造条件，设计一些简单易行的实验激发学生的学习兴趣，通过实验验证理论，提高学生对知识的认同感。

例如，在讲到材料的硬度时，可用一简单的实验求证课本知识：找一把小刀切削橡皮擦和铅笔。小刀可以轻而易举地切削橡皮擦，而切削铅笔却要花很大的力气。说明橡皮擦的硬度低，而铅笔的硬度高。再如，钢的火花演示试验也可以在学生实习时进行。先准备好四种钢：低碳钢、中碳钢、高碳钢与高速钢，让学生用砂轮机分别打磨四种钢材。通过现场演示及讲解，学生很快便掌握了不同含碳量钢的火花特点，并且可以通过火花来分辨材料。

另外，针对现有教学体制下学校实验能力不足的问题，我还准备了一些多媒体实验课件给学生看，增强学生印象。例如在讲完“金属的力学性能”这一章节时，我给学生观看了许多实验的多媒体课件，如材料的硬度测试、冲击实验、拉伸实验。在整个观看过程中，学生表现出了很大的兴趣，认为看到的东西验证了课本的内容，对掌握知识有很大的帮助。实验教学的特点是直观性和可操作性，它不但能激发学生的兴趣，而且具有很强的说服力。

三、 注重教师知识的积累与更新

教师知识积累的程度直接影响到课堂教学的质量，知识积累多的教师，课堂内容充实，旁征博引，举一反三，自然能够充分调动学生学习的兴趣，这样的课学生爱上；反之，教师只能照本宣科，保证课程的正确性，这样的课自然枯燥无味，学生不爱上。俗话说，给学生一杯水，教师必须有一桶水，这桶水只有饱和或过饱和了，教给学生的才会是浓缩的精华，才会受到学生的欢迎。对专业课教师而言，除了理论知识，还必须有实践经验，这样课上起来才会形象生动，通俗易懂，学生才爱听。同样，现在的科学发展迅速，新材料不断出现，教师应及时完成知识上的更新，只有跟上了时代的步伐，讲授的知识既有传统理论又具有现代气息，这样的课才会得到学生的认可。

以上就是我在教学中总结出来的如何上好《金属材料与热处理》这门课程的几条有效途径。总之，只要学生想学，教师用心教，学好这门课程是不难的。

参考文献：

[1]唐电，邱玉朗.中国古代金属热处理——试论退火、淬火、正火与回火[J].材料热处理学报，2001，（2）.

[2]刘振武，姜建华，徐观明.情趣教学法实验研究（二）——对中职教学中“趣味”因素的探讨[J].中国职业技术教育，2003，（34）.