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摘要：在熱處理教學(xué)中，結(jié)合心理學(xué)和教育學(xué)知識，采用比較式教學(xué)、聯(lián)系式教學(xué)、多媒體教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)和實例教學(xué)等多種教學(xué)方法，以提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：熱處理；教學(xué)方法；創(chuàng)造性思維

熱處理是《金屬工藝學(xué)》中非常重要的內(nèi)容。它對于學(xué)生正確理解材料的性能與組織關(guān)系以及零件的整個加工工藝路線十分關(guān)鍵。熱處理還是后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，同時也是一個難以理解的知識點。筆者根據(jù)多年教授《金屬工藝學(xué)》的經(jīng)歷，對新形勢下熱處理的教學(xué)方法進行了較為深入的研究。

比較式教學(xué)，以提高學(xué)生的記憶效果

比較是把各種事物或同一事物的不同部分、個別方面或個別特點加以對比，確定它們的共同點和不同點以及它們之間的關(guān)系。比較實質(zhì)上是一種更復(fù)雜的分析和綜合。為了使學(xué)生更好地掌握普通熱處理的特點，我制作了如下表格加以比較。

從表格中，學(xué)生便能直觀地比較出各種普通熱處理的異同點。它們的共同點是均由加熱、保溫和冷卻三個階段組成；不同點是加熱的溫度不同，保溫的時間不同，以及冷卻的速度不同。因而得到的組織也不同。其中冷卻速度是導(dǎo)致材料組織性能不同的主要原因。熱處理中的其他一些內(nèi)容同樣也可以采用列表比較的方法。比較是重要的思維過程。采用這種方法可以清晰直觀地反映事物之間的關(guān)系，使人一目了然。通過列表比較，學(xué)生可以將原來大量的信息組織在一個系統(tǒng)框架內(nèi)。心理學(xué)研究證明：這種有層次的組織結(jié)構(gòu)可以有效地提高記憶效果。

聯(lián)系式教學(xué)，以加深學(xué)生對知識的理解

聯(lián)系式教學(xué)法，使學(xué)生對熱處理知識的學(xué)習(xí)更加系統(tǒng)化，進一步加深了學(xué)生對材料、熱處理、加工工序三者之間關(guān)系的理解。

將熱處理與零件的加工工藝聯(lián)系起來熱處理穿插在零件的加工工藝過程中。講解時，我把它與加工零件的其他工序聯(lián)系起來，使學(xué)生更容易理解熱處理在加工工藝中所起的作用。教學(xué)中，我首先介紹零件的加工工藝，讓學(xué)生了解零件加工的基本過程。再介紹為了保證加工過程的順利進行和零件最終應(yīng)具有的性能，在相鄰的加工階段之間應(yīng)穿插相應(yīng)的熱處理。這樣，學(xué)生對熱處理在加工工藝中的安排就有了初步的認(rèn)識，明白了什么是預(yù)備熱處理，什么是最終熱處理，以及在零件加工過程中它們所起的作用。然后我再舉出典型例子，如車床主軸（45鋼）的加工工藝路線是：鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→高頻感應(yīng)表面淬火＋低溫回火→磨削。我詳細(xì)分析了“正火”、“調(diào)質(zhì)”和“高頻感應(yīng)表面淬火+低溫回火”等三道熱處理工序在該工藝路線中所起的作用，使學(xué)生對熱處理在工藝中的作用有了更為深刻的理解，使他們能逐漸地掌握熱處理工序安排的一般規(guī)律。在掌握了規(guī)律后，學(xué)生就能將熱處理和零件的加工工藝聯(lián)系起來，根據(jù)加工工藝的需要判定是否要進行熱處理，進行何種熱處理。

將熱處理與材料聯(lián)系起來材料最終的性能除與它本身的成分有關(guān)外，還與熱處理有密切關(guān)系。熱處理就像是烹調(diào)時用的調(diào)味品，可“調(diào)制”出材料的各種性能來滿足生產(chǎn)的需要。教學(xué)中，為了使學(xué)生能根據(jù)材料來正確選擇熱處理方法，我要求學(xué)生首先弄清工件的成分及其原始組織和性能，然后讓他們分析在加工成毛坯后，這種原始組織是否有利于后續(xù)的切削加工，如果不利，采用何種熱處理能改善其切削加工性。在這個過程中，學(xué)生通過對材料的成分、組織和性能有關(guān)知識的復(fù)習(xí)，便能正確選則相應(yīng)的預(yù)備熱處理方式。第二，要求學(xué)生明確零件最終應(yīng)具有什么性能，這種性能可以通過何種熱處理才能獲得。學(xué)生便能根據(jù)工件的材料，選擇出適合的最終熱處理方式。將熱處理和材料聯(lián)系起來，可以幫助學(xué)生深刻理解它們之間的關(guān)系，從而達到能根據(jù)材料正確選擇相應(yīng)的熱處理工藝。

多媒體教學(xué)，使抽象的理論具體化

熱處理的理論性很強，比較抽象和空洞。同時，由于條件所限，有些熱處理無法組織學(xué)生進行實習(xí)。如果僅照課本講解，學(xué)生會感到十分枯燥，而且難以理解。在實際教學(xué)中，我采用了多媒體進行教學(xué)，將有關(guān)內(nèi)容制作成課件，一邊播放，一邊講解。我還專門制作了有關(guān)熱處理的錄像資料，如退火、正火、淬火、回火、表面淬火，滲碳、滲氮等。錄像資料里不僅有工廠里工人的實際操作過程，而且每一種方法還有詳細(xì)的講解。學(xué)生通過觀看這些錄像資料，對熱處理就有了更清晰的認(rèn)識和更透徹的理解。

啟發(fā)式教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

創(chuàng)造性思維是指重新組織已有的知識和經(jīng)驗，提出新的方案或程序，并創(chuàng)造出新的思維成果的思維過程。創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)包括：(1)激發(fā)學(xué)習(xí)動機與求知欲；(2)創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)能力；(3)培養(yǎng)發(fā)散思維和聚合思維；(4)鼓勵創(chuàng)造活動，正確評價有創(chuàng)造力的學(xué)生。

在講課時，我采用啟發(fā)式教學(xué)，按上述方法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如，在介紹淬火冷卻介質(zhì)時，我提出一個問題：要想獲得馬氏體組織，是不是冷卻速度越快越好？很快地，學(xué)生中肯定和否定的答案都出現(xiàn)了，但均未說出原因。我并沒有直接給出答案，而是接著問：你們知道為什么冬天往玻璃杯里倒開水，杯子會開裂嗎？不少學(xué)生恍然大悟，馬上答到：因為杯子內(nèi)外層溫差太大。工件在淬火時，因為冷卻速度過快，也會造成內(nèi)外層溫差太大進而導(dǎo)致開裂，所以工件不能冷卻得過快。接著，我進行歸納：在淬火時，一方面要保證獲得馬氏體組織，另一方面不能冷卻過快，以免開裂。因此，在保證獲得馬氏體的前提下，應(yīng)盡可能減慢冷卻速度。不同的材料需要不同的淬火冷卻介質(zhì)。怎樣找到合適的冷卻介質(zhì)呢？我鼓勵道：有興趣的同學(xué)可查閱資料，到工廠去調(diào)研，畢業(yè)后可繼續(xù)這方面的研究。這種師生間的對話，使傳統(tǒng)教師的“一言堂”，變成了師生互動的討論會。這樣，不僅加深了學(xué)生對知識的理解與掌握，而且增進了師生間的感情，進而激發(fā)起學(xué)生強烈的求知欲。

在教學(xué)過程中，我適時提出一些有價值的問題，讓學(xué)生思考和討論，并鼓勵學(xué)生提出多種答案或獨到的見解，特別是大力提倡學(xué)生提出的見解不同于書本和教師的見解，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。這種教學(xué)方法，使學(xué)生在愉快而又不乏適度緊張的氣氛中，把智力活動由最初發(fā)生的快感或興趣，引向熱情而緊張的思考，引向提高學(xué)習(xí)成績。顯然，這種教學(xué)方法也避免了學(xué)生只會機械地聽課，并把學(xué)習(xí)當(dāng)作苦差事。

實例教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力

學(xué)生讀書，且要學(xué)以致用，就應(yīng)具有很強的解決實際問題的能力。在教學(xué)中，我經(jīng)常舉出一些實例，讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)過的知識試著提出解決方案，以此培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

例：一軸尺寸為φ30×300，要求摩擦部分表面硬度為HRC50～55?，F(xiàn)用30鋼制作，經(jīng)高頻表面淬火（水冷）和低溫回火，使用過程中發(fā)現(xiàn)摩擦部分嚴(yán)重磨損。試分析失效原因，并提出解決方案。

分析：這是一道綜合性很強的題目。它不僅要用到熱處理方面知識，而且要求學(xué)生對材料的成分和性能之間的關(guān)系十分清楚。題目沒有唯一標(biāo)準(zhǔn)的答案，只是有幾種可能的情形。

我問學(xué)生：摩擦部分嚴(yán)重磨損是材料的哪一項性能沒有滿足要求？

大家一致認(rèn)為：是硬度低、耐磨性差。

我又問：是什么導(dǎo)致材料的硬度低、耐磨性差呢？

大家開始熱烈地討論起來。下面是一些學(xué)生的分析結(jié)果：(1)選用材料不當(dāng)。30鋼含碳量低，應(yīng)選用45鋼。(2)高頻表面淬火，頻率過高，導(dǎo)致淬透層薄。（3）淬火加熱溫度不夠高，沒有完全奧氏體化，最終組織中含有鐵素體組織，影響材料的硬度和耐磨性。(4)回火的溫度過高，得到的組織不是回火馬氏體，而是其他的回火組織。

通過分析討論，學(xué)生學(xué)會綜合運用學(xué)過的知識解決一些實際問題，從而真正做到學(xué)以致用。另外，為了培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，教學(xué)中，我鼓勵學(xué)生積極參與到解決問題的活動中去，創(chuàng)造性地看待問題，并且教給學(xué)生分析問題的方法。我還鼓勵學(xué)生多角度地提出假設(shè)，并評價每個假設(shè)的優(yōu)缺點。我盡可能地提供各種機會，讓學(xué)生實際地解決問題，使學(xué)生在成功解決問題的過程中得到滿足，并且使學(xué)過的知識得到了具體的應(yīng)用。同時，我還對學(xué)生解決問題的情況給予適當(dāng)評價，并提出一些指導(dǎo)性的意見，以促進他們解決問題能力的提高。

參考文獻：

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