職業(yè)教育中如何提高《機械工程材料》課程的教學效果

朱明霞 努爾江·朱安汗

摘要：在職業(yè)教育中，《機械工程材料》課程的教學效果很不理想，本文旨在通過深入分析找出影響因素，并提出措施，以提高教學效果。

關鍵詞：工程材料；教學效果；教學內容整合

中圖分類號：G718.5 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）01-0210-02

《機械工程材料》課程是工科院校機械類專業(yè)中一門十分重要的專業(yè)基礎課?！稒C械設計》、《機械制造技術》、《鉗工工藝》、《焊接工藝》等很多課程的學習需要以它為基礎。同時，學生將來從事機電產(chǎn)品的設計、加工、維修、營銷等諸多領域的工作時，需要懂得機械工程材料及其成型方面的知識，應予以重視。

《機械工程材料》很有難度，學生普遍感到難度大，教學效果不理想，學生應用也不理想。那么應如何提高《機械工程材料》課程的教學效果？對此，我系專門組織教師對該課題進行研究，并將該課題申請為新疆高職專業(yè)基礎課教改資助項目。

一、《機械工程材料》學習效果不理想的原因分析

對于一門課，如果能知道它的教學效果不理想的原因所在，就能夠采取相應措施，改善教學效果。筆者憑借多年教授《機械工程材料的》的教學經(jīng)驗，分析發(fā)現(xiàn)《機械工程材料》課程教學效果不好的原因主要有以下幾個方面：

（一）課程學習難度大

《機械工程材料》課程學習難度大，這主要表現(xiàn)在

1.抽象難理解的知識較多。相當多的章節(jié)充斥著抽象難理解的知識，如在金屬晶格這一章節(jié)里，金屬晶格的缺陷，以及晶格缺陷對金屬材料機械性能的影響，在鐵碳合金相圖這一章節(jié)里，各種成分的鐵碳合金在冷卻結晶時組織隨溫度的變化，鐵碳合金隨碳含量的變化，其組織與性能的變化，在金屬材料的熱處理這一章節(jié)里，不同熱處理時鐵碳合金金相組織與性能的變化，在常用金屬材料這一章節(jié)里，各種類型牌號的金屬材料的性能、熱處理等，因為抽象難以理解，成為學習的難點。

2.概念性的知識多。《機械工程材料》這門課概念性知識很多，如相、固溶體、鐵素體、珠光體、馬氏體、過冷度、淬透性等，后續(xù)知識都是建立在這些概念上，掌握不好，就不易理解，概念本身的抽象性，成為《機械工程材料》難學的重要原因。

3.缺少見習與實訓。身處小型市、縣的職業(yè)院校的機電類專業(yè)很多會碰到這樣的尷尬情況，所在地區(qū)缺少較具規(guī)模的鋼鐵企業(yè)、機械加工企業(yè)，造成學生不能實地見習、實訓。

（二）缺少有效的教學手段

《機械工程材料》課程中抽象難理解的知識多，目前的教學現(xiàn)狀是很多教師只是通過一些圖片和講解進行教學，教學中缺少相應的flash動畫，比如熱處理這部分內容，學生不能到現(xiàn)場見習，又沒有現(xiàn)場錄像資料可看，從而獲得感性知識，例如，焊接應力的知識，如果沒有flash動畫來模擬，很難讓學生想象焊接應力所造成的變形，認識到焊接應力的存在。

（三）對該課程的重視不夠

不少人對《機械工程材料》存在錯誤的認識，認為它沒有機械制圖、機械設計基礎、機械制造技術等課程重要，認為學習它就只是背背材料牌號、課時安排偏少。

（四）教學課時少

教育部提出了職業(yè)教育實踐教學與理論教學比例不低于5：5的要求，工程材料課程學時更是壓縮。教學內容多而難與較少的教學學時形成矛盾，不能系統(tǒng)、全面、深入的學習，不能遴選必須的、重要的內容。

二、提高《機械工程材料》教學效果的措施

《機械工程材料》為后續(xù)課程的學習奠定基礎，又是將來從事機械領域工作不可缺少的知識，那么如何提高《機械工程材料》課程的教學效果呢？

（一）采用各種有效的教學手段

《機械工程材料》課程中抽象難理解的知識多，采用flash動畫、錄像，就能顯著降低學習難度，提高學生興趣。比如鐵碳合金相圖這一章節(jié)里，將各種成分的鐵碳合金在冷卻結晶時組織隨溫度的變化，用flash動畫演示出來，會讓學生更易理解；比如講合金的鑄造性能時，縮孔縮松、氣孔、拔模斜度、澆不足這些內容采用了flash動畫演示出來，再比如熱處理這一章節(jié)，將各種熱處理生產(chǎn)現(xiàn)場的錄像或實驗錄像讓學生反復看，增進理解，從而獲得好的教學效果。

（二）重視實驗、見習、實訓等實踐性教學環(huán)節(jié)

《機械工程材料》課程有很強的實踐性，鐵碳合金相圖、熱處理、材料成型工藝等都和實踐密切相連，若和課程基本原理、工藝參數(shù)等內容脫離，實際工藝過程就無法真正有效地講授，沒有實驗、見習、實訓教學環(huán)節(jié)作為輔助，不能獲得好的效果。應重視實驗室建設，安排學生做實驗、實訓，獲得感性知識，強化記憶。

（三）合理地整合教學內容

再多的教學手段、實驗實訓條件，沒有合理的整合安排，沒有脈絡，沒有主次，都不會取得好的教學效果，因此對教材內容進行合理的整合至為重要。

《機械工程材料》課程知識內容龐雜，它包括材料學、金屬熱處理、鋼鐵材料、鑄造、鍛壓、焊接等多個專業(yè)學科方面的知識，不僅如此，各部分內容信息量大，講解很深入，難度大。怎樣整合內容，為后續(xù)其他課程的學習奠定好基礎，為將來職場的工作奠定知識基礎呢？對《機械工程材料》課程內容進行整合必須以教育部對職業(yè)教育基礎理論教學提出的“要以應用為目的，以必需、夠用為度，以掌握概念，強化應用為教學重點”的原則為指導思想，經(jīng)過整合使課程教學總體上各章節(jié)的關系脈絡清晰，主次分明，各章節(jié)講授做到重點突出，主次分明，該講的講，詳略得當。在此將本人多年來的從教經(jīng)驗做一陳述：

1.必須確定《機械工程材料》課程教學總體脈絡和各章節(jié)主次?！稒C械工程材料》課程主要是由材料學、金屬熱處理、鋼鐵材料、鑄造、鍛壓、焊接六個部分組成，五個部分都用到了材料學的相關知識，它是后五個部分知識的學習基礎，而金屬熱處理、鑄造、鍛壓、焊接五個部分基本各成體系，所以材料學部分是本課程第一個重點內容；金屬熱處理部分在后續(xù)其他課程學習中用到的很多，所以要作為第二個重點來講；鋼鐵材料部分，在其他課程中的應用也很多，同時，學生應該懂得鋼鐵材料的牌號、成分、性能、用途等常識性知識，所以這部分可作為第三個重點來講；鑄造、鍛壓、焊接這三部分可以根據(jù)專業(yè)的就業(yè)方向來確定其重要性，通常情況下，焊接部分知識由于在實踐中應用得很多，又考慮到機械類專業(yè)的學生將來要取得焊接職業(yè)資格證書，這部分內容往往也會作為一個重點，成為第四個重點。鑄造、鍛壓相對其他部分重要性要低些，可以作為一般性的知識做個介紹。

2.《機械工程材料》各章節(jié)內容的整合。

（1）材料學部分內容的整合。材料學部分是《機械工程材料》課程里最重要的部分，比較重要的知識作為重點多講，后四個部分涉及不多的就簡講，沒有涉及的知識可以不講。

材料學部分主要包括金屬材料的力學性能、金屬及合金的結構與結晶兩部分。因為講材料的性能主要涉及的就是材料的力學性能，所以金屬材料的力學性能部分要作為重點，如果在學習之前已經(jīng)開設過《工程力學》課，這部分可簡單講解，如果沒有開設過《工程力學》課則要詳細講解。在金屬及合金的結構與結晶部分里，重點內容包括：①晶格類型、同素異構轉化；②晶體缺陷所造成的力學性能的變化、晶粒大小對合金機械性能的影響及晶粒大小的控制；③固溶體、固溶強化；④鐵碳合金的相鐵素體、奧氏體、滲碳體，珠光體；⑤鐵碳合金相圖中鋼部分。

這些內容在后續(xù)章節(jié)當中都用到，這五個內容要詳細講解。鐵碳合金相圖中鐵的部分盡管教材一般編寫得都很詳盡，但因鐵本身使用價值不高，并且在后續(xù)課程中用的不多，所以僅做個簡單介紹即可。

（2）金屬熱處理部分內容的整合。金屬熱處理部分主要包括鋼的熱處理原理、鋼的整體熱處理、鋼的表面熱處理及熱處理工藝設計四個部分。其中鋼的熱處理原理、鋼的整體熱處理是重點，鋼的表面熱處理簡單做講解即可，如果是高職班，熱處理工藝設計也應是重點。在講解時，首先要把鋼的熱處理原理這部分重點講透，把鋼的整體熱處理中的三個熱處理退火、正火、淬火分清楚，鋪墊好了，鋼的整體熱處理就好講了。講鋼的整體熱處理時，退火、正火可講的簡單些，淬火部分，將重點放在其產(chǎn)物馬氏體上，最后回火要重點講，因為淬火之后一般都要回火。

（3）鋼鐵材料部分內容的整合。鋼鐵材料部分主要包括鋼的分類、其他元素對鋼的影響、非合金鋼、低合金鋼、合金鋼等五個部分。要清楚類別，所以鋼的分類是重點知識。鋼中除了鐵和碳以外還會有其他元素，在學習非合金鋼、低合金鋼、合金鋼的時候都要用到，所以要作為一個重點單獨講解清楚。非合金鋼、低合金鋼、合金鋼部分也是重點，很多教材編寫很詳盡，內容多、龐雜，在講解時講講它們中各類常用鋼材的牌號、性能、用途、熱處理即可，熱處理部分簡單講講即可。經(jīng)過這樣整合后，沉重的鋼鐵材料部分大為輕松，并且還學到了關鍵部分。

三、結語

《機械工程材料》是專業(yè)基礎課，為后續(xù)的學習奠定基礎，所以應努力提高該課程的教學效果。獲得好的教學效果的關鍵在于課程教學內容的整合，使學生在短的教學時間內真正學到有用的知識，其次要有足夠多的輔助教學的教學手段，講究授課技巧，調動學生學習的主動性，給學生安排自學任務促進學習，非常必要。

參考文獻：

[1]李樹偉，朱龍英，呂紅明.“工程材料與熱加工”課程教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備，2009，（5）：43-44.

[2]魏真，鄒愛成.教學改革與教學方法的探索[J].工程材料與熱加工，2009，（18）：68-69.

[3]宋杰.工程材料與熱加工[M].大連：大連理工大學出版社，2009.

[4]高琪妹.機械工程材料[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[5]王孝達.金屬工藝學[M].北京：高等教育出版社，2005.