工程材料与热成型工艺课程项目式教学设计与实施

◇丽水职业技术学院 马光全 龙 峰 徐 征 严晓敏

本文分析了《工程材料与热成型工艺》课程的重要性以及主要教学内容和教学目标，确定以项目式作为教学方法的教学模式，解决了理论基础课如何从就业岗位出发，基于工作需要的能力与知识设置工作情境，从而确定工作任务的难题。

《工程材料与热成型工艺》是机械类专业基础课程，其主要内容包括工程材料成分、组织、性能、热处理工艺及热成型工艺方法、特点及应用，是一门具很强的学科理论性和应用实践性的专业基础课程[1]。通过本课程的学习，掌握零件材料的选择、毛坯成型方法的确定、机械加工切削及热处理工艺等生产过程中所需要具备的知识与技能，是机械生产制造过程中的重要环节，为从事材料机械性能检验、机械设计、机械加工及制造工艺（包括热处理工艺）等岗位打下基础。基础课程，理论性较强，如何提高课堂教学效果，是高职院校和应用本科需要解决的难题。

1 教学方法的确定

《国家职业教育改革实施方案》提出教师、教材、教法三教改革，教师培训的内容是多以教学方法的探讨与改革为主要内容。对于高职院校的和应用型本科，趋向于项目式教学方法较多。项目式教学，以学生为中心，做中学、学中做，多以六步法实施，提高了学生在教学过程中的参与程度，提高了学生的学习兴趣；从原来的只听，到自主完成任务，提高了分析问题、解决问题的能力[2]；采用分组完成任务，提升团队合作能力；最后小组成员都参与成果汇报，沟通交流能力提升，同时也促使学习效果的提升。但教学实施中项目和任务的设立以及如何把知识点和能力融汇到任务里，需要一定的实践经验和就业调研数据，并通过教学实践来完善。

2 项目及任务设立方法

如何在项目式教学模式下，设立教学项目，将知识点、能力和验证实验融入项目和任务中，确定项目后，如何分解多个任务，本着以下原则：

（1）通过毕业生就业调研，提炼出毕业学生主要工作岗位及明晰各岗位对职业知识技能的要求，分析这些知识能力中，哪些是通过本课程学习和培养，从而确定课程培养目标。

（2）根据工作情景，确定工作任务，把任务完成需要的知识点、技能融入到教学当中去。

（3）根据学校的实验实训条件，把工作任务融汇整合到一个或几个项目里。例如：以蜗轮减速器设计和制造为项目，以其各部件材料选择、热处理工艺及毛坯成型工艺确定为任务。例如以某模具设计和制造为项目，以其各部件材料选择、热处理工艺及毛坯成型工艺确定为任务。

3 课程项目和任务选取

下面以蜗轮减速器为例（如图1所示），探讨《工程材料与热成型工艺》课程项目和任务的设立及知识点的融合。蜗轮减速器虽然结构简单，但在材料种类、成型工艺和热处理工艺等方面极具代表性，蜗轮减速器各部件材料包括铸铁、碳素钢、铸铜、合金钢等，毛坯成型工艺包括铸造、锻造、型材、冲压等，热处理工艺包括淬火、回火、正火和退火，零件种类包括箱体类、轴类、套类。具体的项目、任务及知识点见表1。

表1 工程材料与热成型工艺课程项目式教学任务设置

图1 蜗轮减速器

补充如下所示：

（1）蜗轮减速器的轴、齿轮和蜗杆材质，常用45、40Cr；拓展：高速齿轮则采用20CrMnTi，渗碳处理。

（2）箱体、皮带轮、轴承端盖常用材料是灰口铸铁各牌号，比如HT200、HT150、HT100等。

（3）轴承常用材质是轴承合金钢Gr15，其它材质种类还有不锈钢9Cr18等，还可拓展塑料轴承、陶瓷轴承。

（4）普通螺栓常用Q235、35和45等材质，还可以拓展不锈钢等其它材质。

（5）蜗轮的结构常采用组合式，芯部是碳素结构钢（比如45），外廓齿形部分是铸锡青铜。也有其它种类如碳素合金钢、铸铁等材质的牌号。

若增加其它项目及任务，模式采用如表1所述。例如模具设计与制造项目，可以增加合金模具钢、工具钢等材质的种类、材质选择、热处理工艺及成型工艺。其它没涉及的知识和能力，作为拓展，融入教学。

4 结语

在教学中采用分组教学，知识点采用课前线上预习，课后完成作业（复习）；课中学生查资料、探讨讨论、完成任务，汇报结果，学生互评、教师点评等形式，以学生做和学为主，改变了以前以教师教为主的教学模式；学生兴趣高，积极性和主动性充分被调动，课堂气氛活跃；团队精神和表达能力得到锻炼，教学效果获得较大提高。