《金屬材料與熱處理》課程教學(xué)最優(yōu)化的探索與實(shí)踐

郭美珍 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院

對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來說，《金屬材料與熱處理》這門課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)復(fù)雜散亂，對(duì)于學(xué)生背誦能力與記憶能力要求較為嚴(yán)格，其中課程中涉及的各種金屬材料的概念、專業(yè)術(shù)語等相對(duì)較多。同時(shí)，這門學(xué)科與理科學(xué)科不同，其存在一定的內(nèi)在邏輯，涉及范圍相對(duì)廣泛，所以，在學(xué)習(xí)過程中難度較大。在課程開展時(shí)，大多數(shù)教學(xué)內(nèi)容借助于圖標(biāo)、文字等輔助說明，而教材中的公式原理相對(duì)較少，學(xué)生普遍對(duì)這門課程缺少了解，這與之前學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)缺少關(guān)聯(lián)性，削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，教師應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)該門教材的詳細(xì)研究與分析，科學(xué)制定教學(xué)規(guī)劃方案，幫助學(xué)生理清學(xué)習(xí)思路。

一、優(yōu)化課堂教學(xué)理念，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性與鉆研積極性

學(xué)校秉承著教書育人的重要使命，其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)乎學(xué)生未來的發(fā)展，不同科目的教師需要承擔(dān)起自身的教學(xué)義務(wù)與教學(xué)職責(zé)。在這之中，既要夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，讓學(xué)生掌握過硬的本領(lǐng)；同時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生的價(jià)值觀念，使學(xué)生懂得從正確的角度看待世界，選擇合理的人生方向，掌握處理問題的“公式法則”。教師要堅(jiān)持教育不留空當(dāng)，教學(xué)不留空白，補(bǔ)齊《金屬材料與熱處理》的發(fā)展短板。在培養(yǎng)機(jī)械類專業(yè)人才時(shí)，要充分結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用，解決當(dāng)前教材內(nèi)容單一、理論知識(shí)抽象的問題，要以更加開放包容的態(tài)度，接受實(shí)踐教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)任務(wù)布置工作，提升學(xué)生對(duì)金屬材料的興趣點(diǎn)。

舉例來說，在學(xué)習(xí)到《金屬的力學(xué)性能》這節(jié)課時(shí)，由于職業(yè)院校學(xué)生普遍對(duì)金屬了解不深，為了使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)課程保持高昂的學(xué)習(xí)興致，教師可以利用觀察實(shí)驗(yàn)的方式，輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。例如，可以從微觀角度對(duì)金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶進(jìn)行全面觀察，如下圖1所示，是一些常見的金屬結(jié)構(gòu)與晶體。教師要帶領(lǐng)學(xué)生明確幾種常見金屬的性能與特殊用途等，比如金屬材料的靜載荷、沖擊載荷等相關(guān)性能，教師可以借助于多媒體繪圖的方式，分析一些汽車車輪行走時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)輻條的受力程度，調(diào)動(dòng)學(xué)生想要學(xué)習(xí)的欲望，進(jìn)而了解到不同金屬的力學(xué)基本性能。

圖1 體心立方堆積（鉀型）K、Na、Fe

二、調(diào)整教育教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)探索

職業(yè)院校是就業(yè)的根本，受到社會(huì)各方的密切關(guān)注。當(dāng)下對(duì)于職業(yè)院校來說，《金屬材料與熱處理》課程若想優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)模式的有效探索，則應(yīng)該更注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，嘗試運(yùn)用多元化的教學(xué)模式，打造機(jī)械類專業(yè)教學(xué)新格局。

（一）改善教學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，以實(shí)驗(yàn)室為主要場(chǎng)地

在過去金屬材料與熱處理教學(xué)過程中，教師通過理論課程講述、輔助學(xué)生解決疑惑、批改試卷等不同的教學(xué)步驟開展教學(xué)，這儼然已經(jīng)建立起一套系統(tǒng)化的教學(xué)方式。在當(dāng)下，仍然可以保留一部分有價(jià)值的教學(xué)模式，同時(shí)要不斷引進(jìn)新的教學(xué)方式方法，調(diào)整教學(xué)場(chǎng)地。比如可以從大教室轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)教室中，改善以往“一言堂”式教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增進(jìn)師生之間的討論與交流，同時(shí)可以利用各種模型實(shí)驗(yàn)器具輔助教學(xué)與學(xué)習(xí)。

舉例來說，在學(xué)習(xí)到金屬材料缺口效應(yīng)的課件時(shí)，教師可以利用一些塑料包裝紙進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生一起撕裂塑料包裝紙，感受這種材料屈服強(qiáng)度導(dǎo)致塑料變形開裂的感受，加強(qiáng)對(duì)金屬材料缺口效應(yīng)的掌握。這種動(dòng)手實(shí)驗(yàn)往往更能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與探索欲望，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（二）引進(jìn)情景教學(xué)模式。增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感。

在學(xué)習(xí)《金屬材料與熱處理》過程中，教師不妨運(yùn)用嘗試情景教學(xué)法，挖掘?qū)W生的參與積極性，賦予單調(diào)的課程更多的生動(dòng)性、活潑性，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，使學(xué)生在輕松愉悅的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中，獲取更多知識(shí)。考慮到大多數(shù)職業(yè)院校學(xué)生生性活潑，多數(shù)學(xué)生思維相對(duì)跳躍，但是基礎(chǔ)素質(zhì)偏低，文化課知識(shí)水平不高，所以教師利用這種情景教學(xué)模擬法更能夠制作制造課堂教學(xué)亮點(diǎn)，吸引學(xué)生的注意力。

舉例來說，在學(xué)習(xí)到金屬材料疲勞現(xiàn)象的過程中，教師可以通過ppt或者視頻的形式為大家播放機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)零部件出現(xiàn)破損的情況時(shí)，所引發(fā)的各種事故。這種事故主要是在一些齒輪和曲軸循環(huán)變動(dòng)荷載狀態(tài)下發(fā)生的，會(huì)引發(fā)起很大的危害，甚至?xí)斐扇蘸笠恍┥a(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)損失。在這過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用鐵絲進(jìn)行重復(fù)彎折，在一定時(shí)間內(nèi)鐵絲會(huì)被折斷，這便是因?yàn)榻饘俨牧系钠诂F(xiàn)象導(dǎo)致的鐵絲損毀。通過這種情景教學(xué)，更利于學(xué)生掌握金屬材料的相關(guān)知識(shí)。

（三）合理發(fā)揮多媒體功能，滿足學(xué)生現(xiàn)代化學(xué)習(xí)需求

在《金屬材料與熱處理》中，合理使用多媒體可以借助于圖像、文字、影像、動(dòng)畫gif的模式進(jìn)行組合教學(xué)，制作出更豐富多彩、具有內(nèi)涵的教學(xué)課件。利用計(jì)算機(jī)教學(xué)，可以將金屬材料的熱處理過程所經(jīng)歷的微觀變化全面展示出來，將一些難以用言語去描述的知識(shí)，利用動(dòng)態(tài)的形式傳遞給學(xué)生，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)金屬概念、金屬材料、工藝技術(shù)的掌握與了解。與此同時(shí)，一些金屬材料的相關(guān)實(shí)驗(yàn)無法在課堂和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行演練，恰好可以通過多媒體的形式來展示一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過程，比如說在學(xué)習(xí)到金屬材料金相組織相關(guān)課程的時(shí)候，教師可以利用多媒體將顯微鏡觀察金相組織的一些實(shí)驗(yàn)展示給學(xué)生播放，讓學(xué)生通過視覺感應(yīng)與聽覺感應(yīng)來了解知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。此外，一些金屬固態(tài)、金屬實(shí)驗(yàn)往往需要在高溫的情況下才能進(jìn)行，比如鈦需要在882度的條件下以六方晶體形式存在。所以，教師可以利用多媒體的形式，將鈦的熔點(diǎn)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)給學(xué)生觀看，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這種復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)的理解，拉近學(xué)生與知識(shí)的距離。

三、開展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

（一）以動(dòng)手實(shí)踐，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h3>

在培養(yǎng)職業(yè)院校學(xué)生的過程中，院校應(yīng)該秉承著培養(yǎng)一批高精尖的技術(shù)性人才，使其成為生產(chǎn)車間中的藍(lán)領(lǐng)工作者。在實(shí)踐教學(xué)中，教師可以多為學(xué)生講解一下現(xiàn)代工廠生產(chǎn)車間的具體情況，改善過去家長與學(xué)生對(duì)技術(shù)車間“臟、亂、差”的固有現(xiàn)象，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于技術(shù)含量工作價(jià)值的認(rèn)知。在對(duì)金屬材料熱處理知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，教師可以設(shè)置一些比如金屬材料淬火實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，以及材料硬度測(cè)定等相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生可以提前感受技術(shù)工作的具體內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中變建立起大國工匠精神，提升自身的擔(dān)當(dāng)與責(zé)任意識(shí)。學(xué)生要日后在工作崗位中盡職盡責(zé)，愛崗敬業(yè)，做一名為社會(huì)有貢獻(xiàn)的技術(shù)型人才。

圖2 金屬淬火

（二）以觀察實(shí)驗(yàn)，提升應(yīng)變能力

一些學(xué)生往往對(duì)金屬材料有熱處理課程產(chǎn)生排斥，心里認(rèn)為鐵碳的相圖難以理解掌握，認(rèn)為熱處理主要是一些加熱和冷卻的工作步驟。殊不知，這一課程中蘊(yùn)含著深?yuàn)W的學(xué)問，如果在實(shí)際工作中操作不當(dāng)，將會(huì)影響后期的產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)l(fā)一些不良的安全事故等。因此，教師在開展教學(xué)過程中，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生高度重視細(xì)節(jié)的處理。比如在對(duì)一些鋼鐵進(jìn)行熱處理時(shí)，為了保證鋼鐵的生產(chǎn)質(zhì)量要合理，要嚴(yán)格控制沖擊性能以及淬火的溫度等。所以，教師可以通過自己演示實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生觀察的形式來增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知與理解，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格謹(jǐn)慎的工作習(xí)慣與思維，保證學(xué)習(xí)的最優(yōu)化。

四、結(jié)束語

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)《金屬材料與熱處理》課程教學(xué)的最優(yōu)化，教師要將抽象化的理論知識(shí)講解地更生動(dòng)有趣，可以運(yùn)用一些現(xiàn)代化技術(shù)手段幫助學(xué)生輔助學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生能夠?qū)Ω鞣N知識(shí)點(diǎn)全面掌握了解。與此同時(shí)，教師應(yīng)該創(chuàng)建不同的實(shí)踐教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實(shí)踐當(dāng)中，提升自身的實(shí)踐能力，達(dá)到理論和李聯(lián)系實(shí)際的效果。師生要一起探索知識(shí)，在不斷實(shí)踐中消化理論知識(shí)，提升自身的個(gè)人技能，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。