職業(yè)教育中如何提高《機(jī)械工程材料》課程的教學(xué)效果

朱明霞 努爾江·朱安汗

摘要：在職業(yè)教育中，《機(jī)械工程材料》課程的教學(xué)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(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工程材料；教學(xué)效果；教學(xué)內(nèi)容整合

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

《機(jī)械工程材料》課程是工科院校機(jī)械類專業(yè)中一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《鉗工工藝》、《焊接工藝》等很多課程的學(xué)習(xí)需要以它為基礎(chǔ)。同時，學(xué)生將來從事機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、維修、營銷等諸多領(lǐng)域的工作時，需要懂得機(jī)械工程材料及其成型方面的知識，應(yīng)予以重視。

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

一、《機(jī)械工程材料》學(xué)習(xí)效果不理想的原因分析

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

（一）課程學(xué)習(xí)難度大

《機(jī)械工程材料》課程學(xué)習(xí)難度大，這主要表現(xiàn)在

1.抽象難理解的知識較多。相當(dāng)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(jī)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(jié)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?yàn)槌橄箅y以理解，成為學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。

2.概念性的知識多。《機(jī)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(jī)械工程材料》難學(xué)的重要原因。

3.缺少見習(xí)與實(shí)訓(xùn)。身處小型市、縣的職業(yè)院校的機(jī)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(jī)械加工企業(yè)，造成學(xué)生不能實(shí)地見習(xí)、實(shí)訓(xùn)。

（二）缺少有效的教學(xué)手段

《機(jī)械工程材料》課程中抽象難理解的知識多，目前的教學(xué)現(xiàn)狀是很多教師只是通過一些圖片和講解進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)中缺少相應(yīng)的flash動畫，比如熱處理這部分內(nèi)容，學(xué)生不能到現(xiàn)場見習(xí)，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(yīng)力的知識，如果沒有flash動畫來模擬，很難讓學(xué)生想象焊接應(yīng)力所造成的變形，認(rèn)識到焊接應(yīng)力的存在。

（三）對該課程的重視不夠

不少人對《機(jī)械工程材料》存在錯誤的認(rèn)識，認(rèn)為它沒有機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)等課程重要，認(rèn)為學(xué)習(xí)它就只是背背材料牌號、課時安排偏少。

（四）教學(xué)課時少

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

二、提高《機(jī)械工程材料》教學(xué)效果的措施

《機(jī)械工程材料》為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，又是將來從事機(jī)械領(lǐng)域工作不可缺少的知識，那么如何提高《機(jī)械工程材料》課程的教學(xué)效果呢？

（一）采用各種有效的教學(xué)手段

《機(jī)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(xué)習(xí)難度，提高學(xué)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(jié)晶時組織隨溫度的變化，用flash動畫演示出來，會讓學(xué)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(nèi)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?qū)嶒?yàn)錄像讓學(xué)生反復(fù)看，增進(jìn)理解，從而獲得好的教學(xué)效果。

（二）重視實(shí)驗(yàn)、見習(xí)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)

《機(jī)械工程材料》課程有很強(qiáng)的實(shí)踐性，鐵碳合金相圖、熱處理、材料成型工藝等都和實(shí)踐密切相連，若和課程基本原理、工藝參數(shù)等內(nèi)容脫離，實(shí)際工藝過程就無法真正有效地講授，沒有實(shí)驗(yàn)、見習(xí)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)作為輔助，不能獲得好的效果。應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，安排學(xué)生做實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)，獲得感性知識，強(qiáng)化記憶。

（三）合理地整合教學(xué)內(nèi)容

再多的教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件，沒有合理的整合安排，沒有脈絡(luò)，沒有主次，都不會取得好的教學(xué)效果，因此對教材內(nèi)容進(jìn)行合理的整合至為重要。

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

1.必須確定《機(jī)械工程材料》課程教學(xué)總體脈絡(luò)和各章節(jié)主次?！稒C(jī)械工程材料》課程主要是由材料學(xué)、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(xué)的相關(guān)知識，它是后五個部分知識的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，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(xué)部分是本課程第一個重點(diǎn)內(nèi)容；金屬熱處理部分在后續(xù)其他課程學(xué)習(xí)中用到的很多，所以要作為第二個重點(diǎn)來講；鋼鐵材料部分，在其他課程中的應(yīng)用也很多，同時，學(xué)生應(yīng)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(diǎn)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(shí)踐中應(yīng)用得很多，又考慮到機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生將來要取得焊接職業(yè)資格證書，這部分內(nèi)容往往也會作為一個重點(diǎn)，成為第四個重點(diǎn)。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(jī)械工程材料》各章節(jié)內(nèi)容的整合。

（1）材料學(xué)部分內(nèi)容的整合。材料學(xué)部分是《機(jī)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(diǎn)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(xué)部分主要包括金屬材料的力學(xué)性能、金屬及合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶兩部分。因?yàn)橹v材料的性能主要涉及的就是材料的力學(xué)性能，所以金屬材料的力學(xué)性能部分要作為重點(diǎn)，如果在學(xué)習(xí)之前已經(jīng)開設(shè)過《工程力學(xué)》課，這部分可簡單講解，如果沒有開設(shè)過《工程力學(xué)》課則要詳細(xì)講解。在金屬及合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶部分里，重點(diǎn)內(nèi)容包括：①晶格類型、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)化；②晶體缺陷所造成的力學(xué)性能的變化、晶粒大小對合金機(jī)械性能的影響及晶粒大小的控制；③固溶體、固溶強(qiáng)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(nèi)容在后續(xù)章節(jié)當(dāng)中都用到，這五個內(nèi)容要詳細(xì)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(nèi)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(shè)計(jì)四個部分。其中鋼的熱處理原理、鋼的整體熱處理是重點(diǎn)，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(shè)計(jì)也應(yīng)是重點(diǎn)。在講解時，首先要把鋼的熱處理原理這部分重點(diǎn)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(diǎn)放在其產(chǎn)物馬氏體上，最后回火要重點(diǎn)講，因?yàn)榇慊鹬笠话愣家鼗稹?/p>

（3）鋼鐵材料部分內(nèi)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(diǎn)知識。鋼中除了鐵和碳以外還會有其他元素，在學(xué)習(xí)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(diǎn)單獨(dú)講解清楚。非合金鋼、低合金鋼、合金鋼部分也是重點(diǎn)，很多教材編寫很詳盡，內(nèi)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(xué)到了關(guān)鍵部分。

三、結(jié)語

《機(jī)械工程材料》是專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，所以應(yīng)努力提高該課程的教學(xué)效果。獲得好的教學(xué)效果的關(guān)鍵在于課程教學(xué)內(nèi)容的整合，使學(xué)生在短的教學(xué)時間內(nèi)真正學(xué)到有用的知識，其次要有足夠多的輔助教學(xué)的教學(xué)手段，講究授課技巧，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，給學(xué)生安排自學(xué)任務(wù)促進(jìn)學(xué)習(xí)，非常必要。

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