淺談項目教學法在金屬工藝學中的應用教育論文
摘 要:《金屬工藝學》是一門非?菰锏膶W科,傳統教學效果差,采用教學改革,利用項目教學法,把教材化為四大項目,每項目又分小組分別完成任務,然后列表總結數據,通過實踐增強學生對知識的掌握。
關鍵詞:項目教學法 金屬工藝學 實踐 實訓中心
《金屬工藝學》是一門非常枯燥的學科,普遍反映教師難教,學生難學。中職學校學生理論基礎薄弱,層次不齊,對理論學習興趣不大,如果采用傳統的教學方法,重理論,輕實踐,學生學習積極性低,教學效果肯定不佳。我們對傳統的教學方法進行改革,引入了比較實用的項目教學法,根據教學大綱把教材劃分為幾個模塊,每個模塊作為一個項目在教師的指導下,按實踐課程設計學習過程,在實踐情景中開展學習。
一、金屬材料的機械性能及熔點導電性
《金屬工藝學》的開始部分主要講解金屬材料的使用性能,目的是讓學生了解判別材料性能好壞的依據。我們把這部分內容作為一個項目,選擇幾種常用的金屬材料,如銅鋁鐵鉛及45、20CrMnTi、W18Cr4V、HT150QT700—2等,制成相同的式樣,根據式樣的多少對學生進行分組,每組學生一種式樣,由各組學生分別放到拉伸試驗機上測量各自的強度和塑性。根據測得的各組數據,由學生自己闡述不同材料抵抗載荷及變形能力的差別,并引導學生明白材料性能,什么時候要強度高而什么時候要強度低;在不同硬度試驗機上測定同種材料并對不同標尺進行比較,由學生自己得出同材料不同數據的結論,分組討論原因最后導出硬度不同標尺不能直接比較大小的結論;在沖擊及疲勞試驗機上測定各種材料的韌性及疲勞指標,使學生重點注意在沖擊中的高度差及疲勞試驗中斷裂的突然性;再測量上述材料的熔點、導電性、熱導率等指標,比較其不同,并引導出熔點、導電性、熱導率等指標對材料使用場合所產生的影響。最后,將測得的數據填制成表格,各種常見材料機械性能一目了然,增強學生的記憶深度。
二、晶體結構的差別造成機械性能及熔點導電性等物理化學性能不同
這部分內容包含許多抽象難理解的概念,如晶體結構、晶胞、晶粒、晶界等,體積非常微小,用1/10納米尺度來衡量,看不見摸不著,很難理解。
如果這個項目充分利用多媒體技術,可以先制作一個混沌狀態的原子海洋來表達晶體,隨后這個原子海洋將快速變化,整個空間不斷擴大而原子不斷縮小,出現許多線條穿過原子中心使原子串成行和列,最后采用時空穿梭手法將整個框架聚焦到一個晶胞并將之放大。集聲音、圖像、文字于一體的多媒體輔助教學,給學生生動形象的立體化教學環境,提高教學效果。 三、非合金鋼、合金鋼鑄鐵及有色金屬
這部分內容是日常生活可能接觸到的零件的材料。先準備不同的材料然后標上材料類型,用實例介紹不同材料的性能及用途。學生分組后,不同組別排定不同任務,例如,A組選Q235-A-F、10、45、45Mn、50、T8,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較隨著含碳量及含錳量的變化性能發生的變化;B組選40、40Cr、60、60Si2Mn、T12.W18Cr4V,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較隨著加入合金元素變化其性能發生的變化;C組選20、50、HT150、QT700-2、KTH330-06,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較鋼與鑄鐵的性能差別;D組選純銅、純鋁、純鈦,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較不同有色金屬性能的差別;E組對預備好的齒輪、鍵、銷子、軸、螺母、螺釘、螺紋等零件進行區分,并記錄什么材料可以生產什么零件,并查閱課本和機械手冊寫出為什么選這種材料。然后,五個小組輪換進行,最后將數據列表和機械手冊比較,增強學生的記憶。
四、鋼的熱處理
這個項目是本課程的重點,因我們處在汽車城,學生就業大多在汽車零部件廠,學生就業后常用到這方面的知識,平時教學加強這方面的內容。我們選用幾種已經測出強度、塑性、硬度、韌性的幾種材料,如45、T12、ZGMn13、W18Cr4V、HT150。首先,利用高倍電子顯微鏡觀察這幾種材料的金相圖,并繪制草圖。然后,如ABC三組,根據熱處理手冊要求對45分別完全退火、正火、調質,重點記錄實際的加熱溫度、保溫時間、冷卻時間,比較不同工藝的差別;DE兩組根據熱處理手冊對ZGMn13、W18Cr4V進行淬火,重點比較加熱溫度的不同;FG兩組對HT150正火、對T12球化退火。熱處理完成后,測出各種強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較熱處理前后性能發生的變化;利用高倍電子顯微鏡重新觀察這幾種材料的金相圖,繪制草圖比較熱處理前后晶粒形狀大小發生的變化,特別注意HT150石墨形狀大小的變化。最后,列表找出各種材料之間的差異”。
總之,項目教學法改變傳統的理論教學與實踐教學相分離的做法,突出了教學內容和教學方法的應用性、綜合性、實踐性和先進性。但對師資和教學硬件、實訓基地的要求都很高,建立校課程開發領導小組、工作組,逐步建設與課程改革體系相配套的校本教材體系,不斷完善校本教材內容。加強師資培訓,提高教師綜合素質,加強“雙師型”教師隊伍建設,專業教師應深入企業培訓。同時加強理論課教師與實踐課教師、基礎課教師與專業課教師間的合作,形成項目課程開發團隊。加強校內實訓基地建設,加大實訓設施、設備的投入。項目教學法對于我們來說還處于探索階段,通過不斷努力,真正做到讓學生零距離就業。
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