“一體化”教學(xué)模式在《金屬材料與熱處理》課程中的應(yīng)用

多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)《金屬材料與熱處理》課程時都會感到比較難，這與這門課的特點(diǎn)有關(guān)。該課程主要有以下幾個特點(diǎn)。一是內(nèi)容龐雜、理論性強(qiáng)、名詞概念多。它涉及多方面的基礎(chǔ)知識，如物理學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)及工藝學(xué)等，是一門綜合性很強(qiáng)的課程，涉及大量較抽象的新概念、新名詞，這給初學(xué)者帶來較大的困難。二是課程實(shí)踐性強(qiáng)，與日常生活、生產(chǎn)實(shí)際關(guān)系密切，相關(guān)理論在生產(chǎn)實(shí)踐中有很大的靈活度和綜合性。這對系統(tǒng)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都不具備的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)起來就增加了相當(dāng)大的難度。三是相關(guān)理論的系統(tǒng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，前后內(nèi)容密切相關(guān)。要想學(xué)好這門課不但要系統(tǒng)掌握相關(guān)理論知識，而且要具有一定的分析、綜合與總結(jié)的能力。

根據(jù)技校學(xué)生的特點(diǎn)，筆者采用“一體化”教學(xué)，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，取得了一定的教學(xué)效果。下面結(jié)合自己的情況，談?wù)劷虒W(xué)中的一些體會。

一、“一體化”教學(xué)模式在緒論中的運(yùn)用

大家知道第一堂課十分重要，它能促使學(xué)生形成對本課程的初步印象，如果緒論課中老師面對學(xué)生講了大量生澀的詞語，例如：碳素鋼、合金鋼、熱處理、硬質(zhì)合金、相圖等，容易給學(xué)生留下內(nèi)容枯燥的印象，使學(xué)生失去學(xué)習(xí)新課程的興趣。

為此，筆者結(jié)合學(xué)生身邊實(shí)例，使“一體化”教學(xué)，走入緒論課中，從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。例如講一個荊軻刺秦王的故事，利用多媒體展現(xiàn)一下寶劍的制作過程。首先人們要尋找優(yōu)質(zhì)的鐵礦石，經(jīng)過千錘百煉，最后還要將熱的寶劍放入水中快速冷卻。這就是歷史上的“水與火合為粹”、“清水淬其鋒”。再如，當(dāng)場給學(xué)生做個實(shí)驗(yàn)：將直徑1㎜的彈簧鋼絲剪成兩段，放在酒精燈上同時加熱到紅熱狀態(tài)，然后分別放入水中和空氣中冷卻。冷卻后進(jìn)行彎折，發(fā)現(xiàn)放入水中冷卻的鋼絲硬而脆，很容易折斷；而放入空氣中冷卻的鋼絲較軟且有較好的塑性，可以卷成圓圈而不斷裂。得出結(jié)論：熱處理是一種加工方法，是改變金屬材料力學(xué)性能的有效途徑。通過兩個案例教學(xué)，一下子就抓住了學(xué)生好奇心，吸引了學(xué)生的注意力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、用“一體化”教學(xué)模式啟發(fā)學(xué)生的思維

1.啟發(fā)學(xué)生設(shè)計測試方法

由于該課程的內(nèi)容多、容量大，學(xué)生對所學(xué)新概念往往出現(xiàn)似是而非、張冠李戴或死記硬背的現(xiàn)象。如在力學(xué)性能一章的教學(xué)中，在講清強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度基本概念的基礎(chǔ)上，可以利用“一體化”教學(xué)，進(jìn)一步開展力學(xué)性能指標(biāo)測試方法的教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生設(shè)計測試方法。

如硬度是材料抵抗局部變形（特別是塑性變形）劃痕或壓痕的能力。在講硬度的測試方法前，可利用“一體化”教學(xué)方法，展示幾樣實(shí)物，讓學(xué)生親自操作體驗(yàn)一下，如何檢測它們的軟硬。

（1）你如何利用軟硬度來挑選獼猴桃？

（2）你如何比較金剛石和石頭？

（3）給自行車內(nèi)胎打氣時，你如何檢驗(yàn)內(nèi)胎硬度？

2.啟發(fā)學(xué)生思考和解答生活問題

通過場景教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生對三個生活問題的思考和解答。

（1）壓入法——用于布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測量；

（2）劃痕法——用于莫氏硬度的測量；

（3）回跳法——用于肖氏硬度的測量。

借助“一體化”教學(xué)模式，使學(xué)生對硬度測試的原理有了較具體的認(rèn)識，再通過對不同測試原理、具體條件、硬度表示方法、應(yīng)用范圍和測試優(yōu)缺點(diǎn)的講解，讓學(xué)生對硬度概念有了一目了然、一見如故的駕馭能力。

三、“一體化”教學(xué)模式能強(qiáng)化教學(xué)效果

借助“一體化”教學(xué)模式，采用恰當(dāng)?shù)恼n堂演示，可把一些深奧難懂的問題直觀地反映出來，使學(xué)生通過獲得的感性認(rèn)識加深對新知識點(diǎn)的理解，從而達(dá)到深入淺出的教學(xué)效果。

例如在講授“韌性”的相關(guān)概念時，先讓學(xué)生了解不同的材料對于不同載荷的抵抗能力是不同的，再通過下面的演示實(shí)驗(yàn)來加以驗(yàn)證。

演示1：取等長等粗的一支粉筆和一塊橡皮泥，分別掛吊砝碼，結(jié)果橡皮泥不堪重負(fù)，很快彎曲折斷，而粉筆沒有折斷。說明在靜載荷作用下粉筆的強(qiáng)度高于橡皮泥。

演示2：用手指輕彈粉筆和橡皮泥，結(jié)果是橡皮泥產(chǎn)生了彎曲但并沒有斷裂，粉筆立即斷成兩截飛出。說明在沖擊載荷作用下橡皮泥的抗沖擊能力高于粉筆。

通過演示比較，學(xué)生馬上感受到了“不同載荷作用下，不同材料的抵抗效果截然不同”。從而引出韌性的概念，進(jìn)一步引出沖擊韌性的測試原理及衡量指標(biāo)。

經(jīng)過筆者一段時間的教學(xué)實(shí)踐，證明了“一體化”教學(xué)模式，對實(shí)現(xiàn)學(xué)生自己動手實(shí)踐能力的提高、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)主動意識的形成很有成效。利用學(xué)生已有的感性知識和生活經(jīng)驗(yàn)，既容易引發(fā)學(xué)生的興趣和聯(lián)想轉(zhuǎn)移，又可活躍教學(xué)氣氛，實(shí)現(xiàn)師生互動的完美結(jié)合，提高了學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力，加深和鞏固了學(xué)生對所學(xué)新知識的理解。

（作者單位：河南省南陽高級技師學(xué)院）