談中職《金屬材料與熱處理》課程中“緒論”的講解

梁艷

摘要《金屬材料與熱處理》課程是一門機械類專業的基礎課，內容龐雜、理論性強，與生產實際關系密切，是學生較難理解和學習的課程，通過“緒論”一章六個方面的教學，起到對《金屬材料與熱處理》這門課程畫龍點睛的作用，充分調動學生學習的興趣，目標明確地進行《金屬材料與熱處理》課程的學習。

關鍵詞金屬材料；熱處理；合金

一、《金屬材料與熱處理》課程的特點

《金屬材料與熱處理》是中職機械類專業的一門專業基礎課，是專業課學習的前導課程，并為專業課的學習提供必要的理論知識。該課程具有：

（1）內容龐雜、理論性強，名詞概念多。該課程涉及冶金學、金屬學、材料學、力學、物理學、化學及工藝學等多方面的基礎知識，是一門綜合性很強的課程，其中每一章節均涉及大量的新概念和新名詞。

（2）課程實踐性強，與生產實際關系密切，相關理論在生產實踐中有很大的靈活度和綜合性。

（3）相關理論的系統性強，結構嚴密，前后內容密切相關。

該課程在學習過程中，有一定的難度，需要教師運用多種教學方法，充分激發學生的學習興趣，注重學生分析、綜合與總結能力的培養。因此，《金屬材料與熱處理》課程中的第一節課“緒論”就顯得非常的重要。

“緒論”對于本教材的作用如同廣告對于產品的作用，首先要激發學生對本學科的學習興趣，其次，要讓同學們知道在這門課中我們將學習哪些知識，這些知識在今后的工作中有哪些具體的用處。如告訴學生，通過本課程的學習，可使同學們具有根據零件的使用要求選擇零件使用材料的能力，使生產的零件具有較高的性價比，增加零件的市場競爭能力。通過本課程的學習，使同學們初步具有選擇鋼材熱處理方法的能力，充分挖掘材料的潛能，更優化合理地應用材料。通過本課程的學習，還使同學們初步具有選擇零件毛坯成形方法的能力等等。以激發學生對掌握這些知識的渴望。

二、《金屬材料與熱處理》課程 “緒論”一章的具體教學過程

1.介紹本課程名稱的含義

（1）金屬材料：是金屬及其合金的總稱。金屬：是指由單一元素構成的具有特殊光澤、延展性、導電性、導熱性的物質。如：金、銀、銅、鐵、鋅、鋁等。合金：是指由一種金屬元素與其他金屬元素或非金屬元素通過熔煉或其他方法合成的具有金屬特性的材料。

（2）熱處理：就是對固態的金屬或合金采用適當的方式進行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要的組織結構與性能的工藝。

2.金屬材料學科在國民經濟中的地位

縱觀人類的文明史，從某種意義上說就是一部人類認識材料和使用材料的發展史。從遠古到現代，人類從最初的石器時代已經發展到了當今的人工合成材料時代。每一種新材料的研制成功，都會對相關領域科技發展起到積極地促進作用。如：中南大學研制生產的高性能碳材料，已成功應用于“神六”飛船的制動系統，使我國成為世界上第四個掌握碳—碳復合材料剎車副制造技術的國家。又如：2008年北京奧運會主體育場——“鳥巢”結構設計奇特新穎，鋼結構最大跨度達到343米。如果使用普通鋼材，厚度至少要達到220毫米，焊接非常的困難。在國內科研人員不懈努力下，終于研發出了低合金高強度鋼Q460適當的合金元素配比，厚度也從220毫米減小到110毫米，成為“鳥巢”鋼筋鐵骨中最堅硬的一部分。

在人類使用的眾多材料中，金屬材料由于其特有的各種優異性能，被廣泛地應用于生活和生產當中，是現代工業和科學技術領域不可缺少的重要材料。（通過光碟的播放，讓同學們真實的體會到金屬材料突飛猛進的發展帶來的巨大變化）。

最后強調：金屬材料學科在國民經濟中具有十分重要的地位。

3.中職機械類專業的學生學習《金屬材料與熱處理》課程的必要性

作為一名機械行業中具有中等技能水平的技術工人，從手中的工具到加工的零件，每天都要與各種各樣的金屬材料接觸，為了能夠正確的認識和使用金屬材料，合理地確定不同金屬材料的加工方法，充分發揮材料的潛力，就必須熟悉金屬材料的牌號，了解金屬材料的性能和變化規律。合理地使用熱處理工藝，改善金屬材料使用性能和工藝性能，強化金屬材料，提高產品質量和使用壽命。認識到絕大部分重要的機械零件在制造過程中都必須進行熱處理。為此，我們需要比較深入地學習和了解金屬材料和熱處理的相關知識，《金屬材料與熱處理》正是這樣一門研究金屬材料的成分、組織、熱處理與金屬材料性能之間關系和變化規律的學科。

4.介紹本課程的內容

本課程要學習的主要內容包括： （1）金屬材料的基本知識：主要介紹金屬的晶體結構及變形的相關知識。該部分內容位于教材的第一章、第二章。這部分內容理論性強，名詞概念多，通過列舉大量學生們熟悉的實例，運用形象類比的方法加深學生的理解。（2）金屬的性能：主要介紹了金屬的力學性能和工藝性能，該部分內容位于教材的第二章。通過簡單的演示實驗，幫助學生準確的理解和掌握概念。通過基本的生活常識，進行設問，啟發學生，進而引入強度、硬度、塑性等概念。（3）金屬學基礎知識：主要講述了鐵碳合金的組織及鐵碳合金相圖。該部分內容位于教材的第三章。這部分內容綜合性很強，是課程中的一個非常主要的內容；是學習后續其他許多章節的基礎，是分析組織、判斷性能，選擇熱處理及鑄鍛工藝溫度的重要依據。同時這部分內容又是同學們學習的一個難點，在學習時要引起足夠的重視。（4）熱處理的基本知識：主要講述了熱處理的原理（鋼在加熱、保溫、冷卻時的組織轉變）和熱處理的工藝（退火、正火、淬火、回火、表面熱處理等）及常用材料的典型熱處理工藝。該部分內容位于教材的第四章。這部分內容概念多，理論性較強，為了加深學生的感性認識，列舉學生熟悉的現象，如大多數來自農村的同學都見過鐵匠打好農具后，趁熱放入水中，其目的是提高農具的強度和硬度，這就是簡單的熱處理。（5）常用金屬材料：主要介紹了碳素鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬等的分類、牌號、性能特點及應用。這部分內容位于教材的第三章（碳素鋼）、第五章（合金鋼）、第六章（鑄鐵）、第七章（有色金屬及硬質合金）。這部分內容是直接為生產服務的，具有很強的實踐性。同學們在學習過程中注重理論聯系實際，如：學完這些章節后，同學們就會分析在操作課上使用的各種工具的材質、牌號、性能、應用場合等，讓同學們感受到這些知識的具體應用。進一步提高學生對這門課程學習的積極性和對學習相關知識的渴望。

5.小結

根據本課程實踐性強的特點，要求同學們在學習時注重理論聯系實際，抓住本課程的主線，即：材料成分——組織——性能——性能改造（熱處理）——合理應用。對這門課的學習提出希望，相信同學們一定能學好這門課程，并會靈活應用本課程的知識解決生產生活中的實際問題。

最后，讓同學們閱讀“秦始皇陵銅車馬”，了解我國材料的發展史，了解中華民族的古代文明，激發同學們的民族自信心，同時也讓同學們知道我國與世界先進國家之間的差距，鼓勵同學們努力學習，為祖國的強盛做出自己的貢獻，激發同學們的愛國情懷。

6.充分利用網絡資源，布置課后思考作業

中職學生對網絡都有著濃厚的興趣，充分地把學生的這一興趣，引入到本課程的學習中，將被動的學習，轉換為積極主動地學習，同時將學習的空間得到廣泛的延伸。在本節課后，向同學們布置以下作業：

（1）利用網絡查找你最感興趣的一件物品的材料發展史，字數不限。可以是體育項目撐桿跳高中的撐桿，可以是游泳運動中運動員身上的泳衣，也可以是機械行業中，挖掘機的鏟斗，機床零件，汽車配件，農用機械等等，還可以是同學們日常生活中的任何一件物品。

對這樣的作業，同學們都興趣十足，作業剛一布置，同學們都興奮異常，紛紛議論，一下就打破了教室安靜的氣氛。這樣的作業形式，通過在09級、10級、11級機械專業的學生中應用，均取得了很好的效果。既調動了同學們對本課程的興趣，又讓同學們在自己感興趣的領域學到了知識。為本門課后續內容的學習打好了良好的基礎。

（2）請同學們思考：中職機械類專業的學生為什么要學習《金屬材料與熱處理》這門課？怎樣才能結合專業特點學好這門課程？

同學們對這道題的回答也是多種多樣的，但有一點是共同的，那就是同學們都對自己如何學好這門課，都提出了要求，因而，作為本科程的授課教師，也就達到了目的。

三、總結

通過“緒論”一章六個方面的講解，激發了學生對《金屬材料與熱處理》這門課程的極大興趣，明確了學習本課程的目的，了解了本課程要學習的具體內容，為本課程的后續教學打下了良好的基礎。通過對我校機電一體化、數控、焊接專業的2009級、2010級、2011級的教學實踐，取得了滿意的教學效果。