谈中职《金属材料与热处理》课程中“绪论”的讲解

梁艳

摘要《金属材料与热处理》课程是一门机械类专业的基础课，内容庞杂、理论性强，与生产实际关系密切，是学生较难理解和学习的课程，通过“绪论”一章六个方面的教学，起到对《金属材料与热处理》这门课程画龙点睛的作用，充分调动学生学习的兴趣，目标明确地进行《金属材料与热处理》课程的学习。

关键词金属材料；热处理；合金

一、《金属材料与热处理》课程的特点

《金属材料与热处理》是中职机械类专业的一门专业基础课，是专业课学习的前导课程，并为专业课的学习提供必要的理论知识。该课程具有：

（1）内容庞杂、理论性强，名词概念多。该课程涉及冶金学、金属学、材料学、力学、物理学、化学及工艺学等多方面的基础知识，是一门综合性很强的课程，其中每一章节均涉及大量的新概念和新名词。

（2）课程实践性强，与生产实际关系密切，相关理论在生产实践中有很大的灵活度和综合性。

（3）相关理论的系统性强，结构严密，前后内容密切相关。

该课程在学习过程中，有一定的难度，需要教师运用多种教学方法，充分激发学生的学习兴趣，注重学生分析、综合与总结能力的培养。因此，《金属材料与热处理》课程中的第一节课“绪论”就显得非常的重要。

“绪论”对于本教材的作用如同广告对于产品的作用，首先要激发学生对本学科的学习兴趣，其次，要让同学们知道在这门课中我们将学习哪些知识，这些知识在今后的工作中有哪些具体的用处。如告诉学生，通过本课程的学习，可使同学们具有根据零件的使用要求选择零件使用材料的能力，使生产的零件具有较高的性价比，增加零件的市场竞争能力。通过本课程的学习，使同学们初步具有选择钢材热处理方法的能力，充分挖掘材料的潜能，更优化合理地应用材料。通过本课程的学习，还使同学们初步具有选择零件毛坯成形方法的能力等等。以激发学生对掌握这些知识的渴望。

二、《金属材料与热处理》课程 “绪论”一章的具体教学过程

1.介绍本课程名称的含义

（1）金属材料：是金属及其合金的总称。金属：是指由单一元素构成的具有特殊光泽、延展性、导电性、导热性的物质。如：金、银、铜、铁、锌、铝等。合金：是指由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法合成的具有金属特性的材料。

（2）热处理：就是对固态的金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的工艺。

2.金属材料学科在国民经济中的地位

纵观人类的文明史，从某种意义上说就是一部人类认识材料和使用材料的发展史。从远古到现代，人类从最初的石器时代已经发展到了当今的人工合成材料时代。每一种新材料的研制成功，都会对相关领域科技发展起到积极地促进作用。如：中南大学研制生产的高性能碳材料，已成功应用于“神六”飞船的制动系统，使我国成为世界上第四个掌握碳—碳复合材料刹车副制造技术的国家。又如：2008年北京奥运会主体育场——“鸟巢”结构设计奇特新颖，钢结构最大跨度达到343米。如果使用普通钢材，厚度至少要达到220毫米，焊接非常的困难。在国内科研人员不懈努力下，终于研发出了低合金高强度钢Q460适当的合金元素配比，厚度也从220毫米减小到110毫米，成为“鸟巢”钢筋铁骨中最坚硬的一部分。

在人类使用的众多材料中，金属材料由于其特有的各种优异性能，被广泛地应用于生活和生产当中，是现代工业和科学技术领域不可缺少的重要材料。（通过光碟的播放，让同学们真实的体会到金属材料突飞猛进的发展带来的巨大变化）。

最后强调：金属材料学科在国民经济中具有十分重要的地位。

3.中职机械类专业的学生学习《金属材料与热处理》课程的必要性

作为一名机械行业中具有中等技能水平的技术工人，从手中的工具到加工的零件，每天都要与各种各样的金属材料接触，为了能够正确的认识和使用金属材料，合理地确定不同金属材料的加工方法，充分发挥材料的潜力，就必须熟悉金属材料的牌号，了解金属材料的性能和变化规律。合理地使用热处理工艺，改善金属材料使用性能和工艺性能，强化金属材料，提高产品质量和使用寿命。认识到绝大部分重要的机械零件在制造过程中都必须进行热处理。为此，我们需要比较深入地学习和了解金属材料和热处理的相关知识，《金属材料与热处理》正是这样一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间关系和变化规律的学科。

4.介绍本课程的内容

本课程要学习的主要内容包括： （1）金属材料的基本知识：主要介绍金属的晶体结构及变形的相关知识。该部分内容位于教材的第一章、第二章。这部分内容理论性强，名词概念多，通过列举大量学生们熟悉的实例，运用形象类比的方法加深学生的理解。（2）金属的性能：主要介绍了金属的力学性能和工艺性能，该部分内容位于教材的第二章。通过简单的演示实验，帮助学生准确的理解和掌握概念。通过基本的生活常识，进行设问，启发学生，进而引入强度、硬度、塑性等概念。（3）金属学基础知识：主要讲述了铁碳合金的组织及铁碳合金相图。该部分内容位于教材的第三章。这部分内容综合性很强，是课程中的一个非常主要的内容；是学习后续其他许多章节的基础，是分析组织、判断性能，选择热处理及铸锻工艺温度的重要依据。同时这部分内容又是同学们学习的一个难点，在学习时要引起足够的重视。（4）热处理的基本知识：主要讲述了热处理的原理（钢在加热、保温、冷却时的组织转变）和热处理的工艺（退火、正火、淬火、回火、表面热处理等）及常用材料的典型热处理工艺。该部分内容位于教材的第四章。这部分内容概念多，理论性较强，为了加深学生的感性认识，列举学生熟悉的现象，如大多数来自农村的同学都见过铁匠打好农具后，趁热放入水中，其目的是提高农具的强度和硬度，这就是简单的热处理。（5）常用金属材料：主要介绍了碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属等的分类、牌号、性能特点及应用。这部分内容位于教材的第三章（碳素钢）、第五章（合金钢）、第六章（铸铁）、第七章（有色金属及硬质合金）。这部分内容是直接为生产服务的，具有很强的实践性。同学们在学习过程中注重理论联系实际，如：学完这些章节后，同学们就会分析在操作课上使用的各种工具的材质、牌号、性能、应用场合等，让同学们感受到这些知识的具体应用。进一步提高学生对这门课程学习的积极性和对学习相关知识的渴望。

5.小结

根据本课程实践性强的特点，要求同学们在学习时注重理论联系实际，抓住本课程的主线，即：材料成分——组织——性能——性能改造（热处理）——合理应用。对这门课的学习提出希望，相信同学们一定能学好这门课程，并会灵活应用本课程的知识解决生产生活中的实际问题。

最后，让同学们阅读“秦始皇陵铜车马”，了解我国材料的发展史，了解中华民族的古代文明，激发同学们的民族自信心，同时也让同学们知道我国与世界先进国家之间的差距，鼓励同学们努力学习，为祖国的强盛做出自己的贡献，激发同学们的爱国情怀。

6.充分利用网络资源，布置课后思考作业

中职学生对网络都有着浓厚的兴趣，充分地把学生的这一兴趣，引入到本课程的学习中，将被动的学习，转换为积极主动地学习，同时将学习的空间得到广泛的延伸。在本节课后，向同学们布置以下作业：

（1）利用网络查找你最感兴趣的一件物品的材料发展史，字数不限。可以是体育项目撑杆跳高中的撑杆，可以是游泳运动中运动员身上的泳衣，也可以是机械行业中，挖掘机的铲斗，机床零件，汽车配件，农用机械等等，还可以是同学们日常生活中的任何一件物品。

对这样的作业，同学们都兴趣十足，作业刚一布置，同学们都兴奋异常，纷纷议论，一下就打破了教室安静的气氛。这样的作业形式，通过在09级、10级、11级机械专业的学生中应用，均取得了很好的效果。既调动了同学们对本课程的兴趣，又让同学们在自己感兴趣的领域学到了知识。为本门课后续内容的学习打好了良好的基础。

（2）请同学们思考：中职机械类专业的学生为什么要学习《金属材料与热处理》这门课？怎样才能结合专业特点学好这门课程？

同学们对这道题的回答也是多种多样的，但有一点是共同的，那就是同学们都对自己如何学好这门课，都提出了要求，因而，作为本科程的授课教师，也就达到了目的。

三、总结

通过“绪论”一章六个方面的讲解，激发了学生对《金属材料与热处理》这门课程的极大兴趣，明确了学习本课程的目的，了解了本课程要学习的具体内容，为本课程的后续教学打下了良好的基础。通过对我校机电一体化、数控、焊接专业的2009级、2010级、2011级的教学实践，取得了满意的教学效果。