《工程材料》課程教學中哲學思想的體現與運用

摘 要 本文以《工程材料》課程為例，討論了教師在教學過程中如何結合課程內容，闡述并解釋哲學基本原理，培養學生科學的思維方法，做到教書育人雙豐收。

關鍵詞教師 課程 引導 培養 科學的思維方法

在科學技術飛速發展的今天，誰也不能保證現在學習的知識不會被淘汰，今天掌握的技能將來不會落后，所以，對于職業學校的學生來說，掌握一門或幾門專業技能，擁有一技之長固然重要，更為關鍵的應是樹立正確的世界觀，掌握正確的方法論和科學的思維方式，這樣才能在將來的工作生活中適應時代的發展和環境的改變，從容應對一切。因此，作為教師，在每門具體課程的授課過程中，如果能夠將本課程的具體內容與哲學的基本原理相結合，有意識的引導、培養學生科學認識事物、分析問題和解決問題的能力，不但能收到良好的教學效果，而且能在潛移默化中影響學生，幫助他們樹立正確的世界觀，掌握科學的方法論，使其終身受益。

《工程材料》課是一門實踐性、應用性很強的課程，但由于學生的生活、生產經驗有限，在學習之初往往感到這門課敘述性強，條理性差，無從下手。因此，在教學中，作為教師就要注意揭示、并逐漸引導學生自己去發現課程內容中的內在規律，做到舉一反三。這樣，不但能達到本課程的學習要求，還能幫助學生在技術課程的學習中掌握哲學的基本原理，培養科學的思維方法，為今后的學習和工作打下良好的基礎。下面是一些具體的示例。

一、掌握常用工程材料的牌號、性能、熱處理及用途是材料課學習必須達到的學習要求。工程材料的種類繁多，性能各異，僅鋼鐵類就可分為：非合金鋼（碳鋼）、低合金鋼、合金鋼、鑄鐵等，每一類又可分為若干小類，每一小類中又包含很多牌號。要掌握各常用材料的牌號和性能特點，并能正確選用確實有一定難度。但這里是有規律可循的：材料的外在性能是由其化學成分和內部的組織結構決定的。見到一個材料牌號，我們總能從其字面上發現相應的成分或性能信息，而性能又決定其用途。例如：20鋼和45鋼分別表示平均含碳量為0.2%和0.45%的碳鋼，含碳量越高，碳鋼的強度、硬度越高，塑性和韌性越差，20鋼含碳量較低，故塑性和韌性好，可做容器、鍋爐等冷沖壓件；45鋼含碳量適中，所以具有良好的綜合力學性能（即強度、硬度和塑性、韌性均適中），可做受力較復雜的機械零件，如軸、齒輪等。對于同一成分的材料，還可以通過熱處理的方法改變其內部的組織結構，從而獲得所需的性能。同一牌號的材料，經不同的熱處理后所獲得的組織不同，因而其外在性能也不一樣：45鋼經完全退火后組織為珠光體加鐵素體，硬度為220HBS左右（相當于20HRC），45鋼經淬火后組織為馬氏體，硬度上升為50HRC左右。因此，在學習這一部分內容時，學生只要能抓住“成分和組織決定材料的的性能”的規律，善于從材料牌號中發現其成分和組織信息，從而確定其性能特點，學起來就會感到得心應手，而不是無從下手。在此基礎上，教師可以引導學生認識到，這正是“內容決定形式”這一哲學基本規律的具體體現，啟發學生將其運用到對其他事物的認識當中。

二、在掌握了常用材料的牌號和用途后，能正確選材也很重要。選材一般應遵循三條原則：即所選材料應滿足使用性、工藝性和經濟性的要求。三條原則比較好理解，但實際運用起來卻有一定難度，這時需在三條原則兼顧的前提下，“抓住主要矛盾”。比如，一般機械零件在選材時首要考慮的是材料的使用性能中的力學性能，而現為一制藥車間反應釜上的攪拌軸選材，單從力學性能來看，一般的碳鋼即可滿足要求，但由于其產品的特殊性，對材料耐蝕性的要求上升為主要矛盾，因此，應選用耐蝕性較好的材料，如不銹鋼。再如某車間要自制一受力不大的小軸，此時經濟性成為選材的主要矛盾，即應盡量選用車間現有的一些鋼材或容易購買的一些常用牌號的鋼材：45鋼、Q235等，從而減少材料的購置成本。在本部分的學習中，要通過一些具體的實例，引導學生學會選材時如何恰當“抓住主要矛盾”，合理選材。在此基礎上，啟發學生在解決任何問題的時候都應注意抓住主要矛盾，做到有所取舍，而不應眉毛胡子一把抓。

三、熱處理是改善材料性能，充分發揮材料潛力的重要途徑。在一般教材中，熱處理的基本原理和工藝都是以碳鋼為例來講的，但在學習時，應注意引導學生認識到熱處理的基本原理和工藝不僅適用于碳鋼，也可以推廣應用于合金鋼、鑄鐵、有色金屬，甚至某些非金屬材料上。因為熱處理的根本原理在于通過對材料進行加熱、保溫、冷卻的過程，來改變材料的內部組織，獲得所需的性能。碳鋼經淬火后硬度提高是因為鋼的內部組織轉變為了馬氏體，奧氏體不銹鋼經淬火（固溶處理）后可獲得單相的奧氏體組織，提高了耐蝕性。這正是矛盾的普遍性和特殊性的具體體現。熱處理的基本原理體現了矛盾的普遍性，可以推廣應用于其他材料，而對各材料制定具體的熱處理工藝時，則要結合材料的成分、熱處理的目的等具體條件和要求，這就反映了矛盾的特殊性。掌握矛盾的普遍性，才能做到舉一反三；注意矛盾的特殊性，才能做到活學活用，不會生搬硬套。

四、對于化工機械、制藥裝備的專業的學生來說，學習材料時還應明確材料的耐蝕性。在常用工程材料中，有不少耐蝕性較好的材料，如不銹鋼、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金、塑料等。但是，材料的耐蝕性必須放到具體的環境中評價，即材料的耐蝕性還與介質的性質、濃度、溫度等其他具體的環境條件有關。例如，奧氏體不銹鋼是一類應用較廣的耐蝕材料，但它在含有Cl-的環境中很快被腐蝕；工業純鋁只有在強氧化性介質中才具有耐蝕性。因此，對材料耐蝕性的評價，必須做到“具體問題具體分析”，否則，籠統的講材料耐蝕性的高低沒有太大的實際意義。在本部分的講授中，應特別強調這一點，避免學生在今后的選材中犯原則性的錯誤。對材料耐蝕性的認識如此，對其他事物的認識和問題的解決也應該“具體問題具體分析”，避免教條主義和主觀主義。

除以上幾點外，在《工程材料》課中，還有許多問題都是哲學基本規律的具體體現。例如，碳鋼的力學性能中，強度、硬度與塑性、韌性是一對矛盾，存在著此消彼長的趨勢，這正是對立統一規律的具體體現，教師應注意引導學生抓住這一規律，并加以運用；另外，對于碳鋼來講，硫和磷一般被認為是有害元素，因為磷會引起冷脆，硫會引起熱脆，但是人們正是利用了硫使鋼變脆這一點發展了易切鋼，利用磷引起冷脆的特性，用含磷量較高的鋼來制造炮彈殼，增加起殺傷力。通過這樣的講解，引導學生全面的認識事物，看到事物的兩面性，善于采用逆向思維，拓寬分析問題的思路。

參考文獻：

羅會昌，《金屬材料及熱處理》，化學工業出版社，1991

(作者單位:河北化工醫藥職業技術學院)