关于机械工程材料教学的实践与思考

肖景秀?刘学军

摘 要：本文针对机械工程材料概念多，抽象且难以理解，学生学起来非常困难这一情况，结合笔者自身教学中的实例，从教学中的第一堂课、多种教学方式相结合、发挥多媒体教学优势和理论联系实践四个方面探讨了该门课程的教学。

关键词：机械工程材料 第一堂课 教学方式 多媒体 实践

机械工程材料是技工学校机修钳工双高层次学生的必修课，也是一门基础性的专业课程，由于课程概念繁多，内容抽象枯燥，使学生的学习变得非常困难，同时也给任课教师带来了难题。如何激发学生的学习兴趣，与学生形成良好互动，教学相长，使学生能更快更好地接受相关知识，都是任课教师必须面对和解决的问题。通过笔者自身在教学过程中的具体实践，认识到要想讲好机械工程材料这门课，必须从以下几个方面入手。

一、上好第一堂课，打下良好基础

第一堂课是决定成败的基础，在整门课程教学的过程中，第一堂课学生的印象如何，将直接决定学生是否有兴趣学下去，它可以使学生形成对本课程的第一印象。在机械工程材料中，绪论是教师与学生的第一次接触，因此该内容的教学尤其要引起重视，对该学科的发展、应用及其在实际中的影响力，必须进行生动讲述，方能最大限度的引发学生学习的热情。笔者上机械工程材料的绪论这一堂课时，把传统教学方式与课件教学融合在一起，先播放挑战者航天飞机失事、泰坦尼克沉船的历史事件视频，提出工程材料选择的重要性这一问题，说明该课程的重要性，阐述学习该课程的必要性，然后解释机械工程材料概念及其分类，并介绍材料发展的历程：石器→陶器→青铜→铁器时代，用有趣的古代打造宝剑工艺过程来吸引眼球，说明初学者费解的内容——热处理，再列举平时经常见得到的材料，简单说明有关的工艺知识，使学生感觉到处都有机械工程材料的影子，水到渠成地引出机械工程材料在各行各业的应用，再次强调机械工程材料的重要性，这比起干巴巴地讲解课本内容要有趣得多，学生更乐于接受，由此打响至关重要的第一炮。

二、采用多种教学方式，快乐学习

传统的“一言堂”教学方法本身就很死板，机械工程材料课程内容又枯燥，必须以新颖多样的教法设计教学，采用模块式教学、讲故事、做实验等方法，方能实现学生学得好、学得会、学得快。这些与教学内容相关，学生认为好玩的教学方式，能在很大程度上提高学生的积极性，使学生进行快乐的学习。例如在合金结构钢这一章中，内容除了概念、特点就是钢牌号介绍，异常枯燥乏味，大学生都不愿意学，笔者就用了模块式教学，先通过鸟巢图片设问其主要构建材料，连续提出三个问题：普通钢材yes or no、碳素钢or合金钢、工具钢or结构钢进行新课引入。这样学生既感到新奇又可以形成互动，接下来讲解合金结构钢的基本知识，学生学习积极性上来了，趁热打铁，继续提出用什么钢号更合适来介绍低合金结构钢的问题时，学习的气氛就会越来越浓厚。再导入“泰坦尼克号沉船”这一事件介绍合金渗碳钢的问题时，最后让学生独立思考选择什么样的材料能让船不沉这一问题，让学生在猜想的过程中产生教学所需要的心理上的兴奋，而这种兴奋能使课堂教学收到事半功倍的效果。

如果教师能对教材进行深入的思考和研究，挖地三尺，掘出与课本知识点有密切联系的相关背景、历史故事，对提高学生的学习兴趣大有益处。在进行淬火冷却介质的讲解时，笔者讲了南北朝东魏、北齐间人綦母怀文的故事，他对我国淬火技术发展起了推动作用，在讲完故事后对淬火的热处理工艺特点进行补充和归纳总结，明了淬火冷却介质对淬火质量的影响。这样通过对专业知识相关故事的生动介绍，学生能对所学的课程了解得够全面，同时也使课堂变得生动有趣，产生听了还想听，学了还想学的功效，使学生感受到了学习的乐趣。

此外，还可以采用试验的方法，激起学生的好奇心。比如用钳工实习过程中制作的铁锤做实验：笔者用铁锤进行敲击后，一把未经过热处理的铁锤工作面凹凸不平，而另一被热处理过的铁锤工作面平整如初。材料相同，为何性能不同？ 在老师引导下把兴趣转移到热处理的枯燥抽象的学习内容上，学生学习积极性得以充分调动。

三、选择适合多媒体教学的内容，尽显其优势

多媒体教学打破了传统的教学格局，极大地调动了教师与学生的双边积极性。因其具有声音、图像和动画等功能，课堂教学气氛活跃，学生容易按老师的教学思维去回答问题，教师也容易按正常的规律从事教学活动，师生双方的潜能都得到应有的发挥，特别是调动了学生的内在学习动力，学生学习兴趣得到培养，同时也有利于素质教育的开展。但需要注意的是，在机械工程材料教学中，不是每堂课都需要在多媒体教室讲解，在确定教学内容时应注意一个问题，就是如何最大限度地发挥多媒体优势，就是说要让多媒体为教学内容雪中送炭，而不能画蛇添足。

拿金属与合金的晶体结构这一节来说，概念很多，像晶格、金属键和晶体缺陷等，个个都很抽象、难以理解，原来讲这一节要带好多教具和挂图，讲到口干舌燥，但学生还是一头雾水。而笔者在课前精心准备了Flash动画+视频+图片相结合的多媒体教学课件后，由于有了多媒体动画的形象描述，内容变得一目了然，学生更容易理解，易于接受，更加节约授课时间，两节课讲完的内容运用多媒体后只要一节课就能讲完了。这样教师就能腾出更多的时间和精力从事教学研究工作，学生也会有更多的自习空间，学习效率迅速提高。

四、理论联系实践，实现利润最大化

机械工程材料是一门实用型学科，其中每个理论都与生产实际密切相关，每种材料也都有特定的应用范围。因此，在教学过程中，教师应针对学生的工种和状况，深入挖掘教材内容，将抽象的理论有意识地与生产实践相结合，有目的地设计兴奋点，让课本内容更贴近生产，并通过工作中的实例加以说明。比如在讲解表面热处理这一节时，结合学生实习时锉刀掉在地上断了，学生埋怨锉刀太脆这一情况，提出能否在提高锉刀韧性的同时又保持锉刀的切削硬度。接着从日常生活的夹心面包中得到启发——怎么能使材料内部既具有足够的塑性和韧性，而材料表面又具有较高硬度和耐磨性呢——进而给出钢的表面热处理就可以很好地解决这个问题，从而激发学生学习兴趣，使枯燥的知识变得有趣。

教师要运用自己的知识和经验，理解和把握教材，有计划地组织学生走出校园，走进社会，下车间参观锻炼，多接触各种材料，了解金属材料加工工艺，掌握改善材料的力学性能的方法等，让学生在各个实践环节训练，通过这些实训，充分调动学生的主动性，提高学生运用知识和基本技能分析、解决实际问题的能力，开阔学生的视野，掌握更多的操作技能，使他们认识到机械工程材料知识的价值。

五、小结

总之，要把机械工程材料这门枯燥乏味的课，变得津津有味，使抽象的、难理解的课变得栩栩如生，教师就要上好第一堂课，激发学生学习的热情，采用新颖多样的教学方式，调动学生学习的积极性，适当选择多媒体教学的内容，充分发挥计算机多媒体辅助教学的优势，结合学科的特点，理论联系实际，体现课程的价值，这样就一定能够取得令人满意的教学效果。

参考文献：

[1]张金风.机械工程材料[M].北京：中国劳动社会保障出版社， 2006.

[2]庞国星.工程材料与成型技术基础[M].北京：机械工业出版社， 2005.

[3]张正兰，鲁书喜等.多媒体技术及其应用[M].北京：北京大学出版社， 2006.

（作者单位：秦皇岛技师学院）