機電一體化技術(shù)認識與總結(jié)范文

時間:2023-12-06 18:02:19

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機電一體化技術(shù)認識與總結(jié)

篇1

【關(guān)鍵詞】自動化生產(chǎn)線;課程性質(zhì);教學(xué)方法;課程目標

1 課程在相關(guān)專業(yè)中的定位

自動化生產(chǎn)線安裝與維修課程是三年制高職機電一體化技術(shù)專業(yè)的優(yōu)質(zhì)核心課程,是為加強學(xué)生對機電一體化系統(tǒng)安裝、調(diào)試、控制運行和維修等應(yīng)用能力的培養(yǎng)而開設(shè)的綜合應(yīng)用課程。本課程以《液壓氣壓傳動系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試》、《機電設(shè)備控制與檢測》、《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試》等課程作為基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生具有一定的機電一體化系統(tǒng)分析、設(shè)計、安裝、調(diào)試、維護及檢修的基本技能,并為機電專業(yè)學(xué)生今后能夠勝任制圖員、維修電工等工作崗位,以及參加機電一體化高級工的技能認證做好知識及技能上的準備,并為學(xué)生今后的頂崗實習(xí)打下良好的基礎(chǔ),同時培養(yǎng)學(xué)生具備精益求精、誠實守信、果敢勇毅、質(zhì)量第一的職業(yè)素養(yǎng)。

2 課程性質(zhì)

自動化生產(chǎn)線安裝與維修課程是三年制高職機電一體化專業(yè)開設(shè)的實踐性很強的技能型專業(yè)核心課程,也是設(shè)備制造、操作、維修及自動化生產(chǎn)線制造、操作、維修等從業(yè)人員的必修專業(yè)課程。在整個專業(yè)人才培養(yǎng)方案中起到重要的支撐作用,同時輻射機電一體化技術(shù)相關(guān)專業(yè)群,是銜接“工作”與“學(xué)習(xí)”的重要課程,是學(xué)生頂崗實習(xí)和就業(yè)之間的“橋梁”。

3 課程任務(wù)

通過本門課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠正確使用電氣及機械工具、儀器和儀表,根據(jù)給定技術(shù)資料,對自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)進行安裝、調(diào)試及管理維護。課程任務(wù)在于使學(xué)生初步了解現(xiàn)代加工制造企業(yè)自動化生產(chǎn)線運行的全過程和工藝要求,完成自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)的分析、設(shè)計、安裝調(diào)試,并能夠進行PLC控制程序設(shè)計,能進行工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)配置,基本具備應(yīng)用PLC技術(shù)進行自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)維護,技術(shù)改造、產(chǎn)品開發(fā)的能力。同時在教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)道德和職業(yè)素質(zhì)。通過本門課程及其先修課程的學(xué)習(xí),可以取得PLC中級工證、機電一體化高級工的相應(yīng)技能證書。

4 課程目標

4.1知識目標

熟悉自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本功能;掌握自動化設(shè)備及生產(chǎn)線常用機械結(jié)構(gòu)和裝置的工作原理;熟悉氣動元件的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用,基本氣動回路的工作過程;掌握傳感器等電氣元件的結(jié)構(gòu)、特性、應(yīng)用和選擇規(guī)則;掌握典型自動化設(shè)備及生產(chǎn)線的操作、拆裝、軟硬件設(shè)計、維護以及故障診斷與排除的方法。

4.2技能目標

4.2.1專業(yè)能力

機械零件圖,裝配圖的識圖能力;能夠正確使用工具對機械部件進行裝拆;液壓及氣壓傳動回路圖的識圖及安裝調(diào)試能力;常用電氣控制線路的讀圖,接線及調(diào)試能力;能夠根據(jù)自動化生產(chǎn)線設(shè)備的控制要求正確選用傳感器等電氣元件的能力;能夠根據(jù)自動化生產(chǎn)線設(shè)備選擇合適的PLC通訊方式,使用PLC通訊協(xié)議實現(xiàn)設(shè)備間的通訊,并且能夠進行現(xiàn)場調(diào)試;進行相關(guān)技術(shù)文檔的編撰及資料整理的能力。

4.2.2方法能力

具備獨立學(xué)習(xí)的能力;具備收集獲取信息的能力;解決問題、分析問題能力;具備制定工作計劃的能力;具備工作過程的管理能力;具備對工作過程和成果的評價能力。

4.2.3社會能力

具備人際交流、表達能力;具備團隊協(xié)作和溝通能力;具備工作任務(wù)的組織管理能力;具備工作責(zé)任心;具備環(huán)保等社會責(zé)任心。

4.3素質(zhì)目標

在教學(xué)過程中通過診斷與維修實踐,使學(xué)生養(yǎng)成畫結(jié)構(gòu)草圖的職業(yè)習(xí)慣;通過校友工作不同成功與失敗案例的對比分析,使學(xué)生領(lǐng)悟并認識到尊重規(guī)則、團結(jié)協(xié)作、敬業(yè)耐勞的職業(yè)道德與素質(zhì)在個人職業(yè)發(fā)展和事業(yè)成功中的重要性,使學(xué)生樹立起自我培養(yǎng)良好的職業(yè)道德與注重日常職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成的意識;在學(xué)習(xí)和技能實踐過程中,以國防精神為指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生“精益求精、質(zhì)量第一、嚴謹縝密、安全保密”等意識;在教學(xué)過程中強調(diào)動作的規(guī)范性,建立“6S”理念,需要用到的工具、量具、檢具等擺放整齊,遵守安全操作規(guī)程等。

5 課程設(shè)計與教學(xué)組織

5.1課程教學(xué)模式

本課程采用理實一體化教學(xué)模式,建議課程以工作任務(wù)為導(dǎo)向,主要采用項目化教學(xué)方法。根據(jù)確定的學(xué)習(xí)情景,學(xué)生以團隊的形式,制定工作任務(wù)計劃,教師與學(xué)生協(xié)作,完成項目教學(xué)任務(wù)。以“項目為主線”并進行分解,以若干“任務(wù)”為支撐,再將新知識融入其中,由淺入深,層層展開。將知識點和操作技能要點穿插到各個學(xué)習(xí)情境中進行學(xué)習(xí)。在以工作過程為中心的教學(xué)模式下,教師是工作過程的組織者和協(xié)調(diào)者,學(xué)生是學(xué)習(xí)工作的主體。在整個學(xué)習(xí)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生清晰地知道所學(xué)知識有什么用,怎么學(xué),怎么學(xué)得更好。

5.2課程設(shè)計思路

教、學(xué)、做結(jié)合,理論和實踐一體化教學(xué),始終以專業(yè)崗位人才培養(yǎng)方案所確定的該門課程所承擔(dān)的典型工作任務(wù)為依托,選擇課程內(nèi)容的知識載體;以實際自動化生產(chǎn)線的真實工作過程導(dǎo)向設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容。本著緊密地與行業(yè)和企業(yè)生產(chǎn)實際高度吻合的原則,分析完成每個流程所必須的知識和能力結(jié)構(gòu),歸納了《自動化生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維修》課程的主要工作任務(wù),選擇合適的載體,構(gòu)建主體學(xué)習(xí)單元;按照學(xué)習(xí)任務(wù)、資料閱讀、理論學(xué)習(xí)、實施、學(xué)習(xí)檢查與總結(jié)六個步驟,工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向,將真實修理過程和產(chǎn)品融入教學(xué)全過程,以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點,與行業(yè)、企業(yè)合作開發(fā)了該課程,教、學(xué)、做結(jié)合,理論和實踐一體化教學(xué)設(shè)計開發(fā)學(xué)習(xí)單元,組織教學(xué)內(nèi)容。

5.3教學(xué)方法與教學(xué)手段

基于工作過程的課程與傳統(tǒng)的課程教學(xué)不同,下面具體說明基于工作過程的課程教學(xué)方法與教學(xué)手段。

5.3.1教學(xué)方法

任務(wù)驅(qū)動法、引導(dǎo)文法、頭腦風(fēng)暴法、示范教學(xué)法、分數(shù)激勵法。

5.3.2教學(xué)手段

在課程教學(xué)中首先要重視傳統(tǒng)的教學(xué)手段,其最大的好處是學(xué)生能夠與老師面對面互動,老師能根據(jù)學(xué)生的反映及時調(diào)整教學(xué)方法,靈活掌握教學(xué)分寸。具體如下:(1)運用教學(xué)模擬軟件和計算機仿真軟件。(2)靈活運用多媒體教學(xué)手段,如錄像、PPT等。(3)運用教學(xué)網(wǎng)站。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺,拓展課程教學(xué)資源,使學(xué)生能夠在課下進行自主性學(xué)習(xí)。

參考文獻:

[1]王君.機電一體化專業(yè)課程體系構(gòu)建[J].職教論壇,2008(5)

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【關(guān)鍵詞】 行動導(dǎo)向教學(xué)法 分層教學(xué)法 單片機教學(xué) 小組重組法

《單片機技術(shù)與應(yīng)用》這門課程實踐性很強,如何將理論教學(xué)與實踐教學(xué)、企業(yè)需求融為一體,是我一直思考的問題。本人在參加教育部職業(yè)教育與成人教育司與德國國際合作機構(gòu)GIZ組織的“建立與中國環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的能力”培訓(xùn)后,結(jié)合前期在廣州市中等職業(yè)學(xué)校開展有效教學(xué)活動中,申報的“在實踐課程中進行分層教學(xué)的研究”課題,對該課程進行了行動導(dǎo)向教學(xué)法的積極探索與實踐。

一、教學(xué)模式及理論依據(jù)

所謂“行動導(dǎo)向教學(xué)法”,指的是教師傳授教學(xué)內(nèi)容時不再按照傳統(tǒng)的學(xué)科體系,而是按照職業(yè)工作過程來確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域,設(shè)置學(xué)習(xí)情境,組織教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容是以職業(yè)活動為核心,注重學(xué)科間的橫向聯(lián)系,一般通過解決接近實際工作過程的“案例”來引導(dǎo)學(xué)生進行探究式、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。教學(xué)過程是以學(xué)生為中心,教師只起到咨詢和輔導(dǎo)作用,一般多以小組學(xué)習(xí)形式進行,強調(diào)學(xué)習(xí)過程的合作與交流。

二、理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)項目的構(gòu)建

前期在《單片機技術(shù)與應(yīng)用》這門課程的實踐教學(xué)中進行分層教學(xué)研究,取得了較好的教學(xué)效果,但也發(fā)現(xiàn)了以下幾個方面的問題:

(1)從學(xué)生就業(yè)后反饋信息來看,學(xué)校所學(xué)知識與實際工作尚有一定差距;

(2)教學(xué)中小組合作方式安排得不夠深入,導(dǎo)致學(xué)生參與程度不夠;

(3)參照行動模式六個部分――信息獲取計劃決策實施檢查評估環(huán)節(jié),學(xué)生在信息獲取、計劃、決策、檢查四個環(huán)節(jié)參與度太少。

因此,本次學(xué)習(xí)回來后,結(jié)合行動導(dǎo)向教學(xué)法,在原有“分層教學(xué)法”基礎(chǔ)上,從任務(wù)設(shè)定、信息獲取、小組合作模式等方面均做了重大調(diào)整,使教學(xué)內(nèi)容更接近企業(yè)需求。如何構(gòu)建既符合學(xué)生特點又符合企業(yè)需求的教學(xué)項目,我主要從以下幾個方面考慮:

1. 課程地位

《單片機技術(shù)與應(yīng)用》課程所涉及的內(nèi)容,在工業(yè)智能儀器儀表、光機電設(shè)備、自動測量、信息處理、家電、軍事技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。因此,電子與信息技術(shù)、計算機應(yīng)用、機電一體化等專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握單片機技術(shù)是十分必要的。

2. 具體的培養(yǎng)目標

該課程的培養(yǎng)目標可以從專業(yè)能力(知識與技能)、方法能力(學(xué)習(xí)能力、分析能力)、社會能力(溝通、團隊協(xié)作能力)、人格能力(獨立、自信)等方面進行細化分解。

針對《單片機技術(shù)與應(yīng)用》課程,知識是指需要熟練掌握單片機的運行原理;熟練掌握單片機的電路與單片機協(xié)調(diào)工作的原理;熟練掌握利用C語言對單片機進行程序開發(fā)的能力;熟練掌握PROTUES仿真技術(shù)。技能是指完成企業(yè)實際工作中所遇到的單片機系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試等工作。

3. 教學(xué)項目的設(shè)置――創(chuàng)造學(xué)習(xí)情境

從上述培養(yǎng)目標出發(fā),在進行教學(xué)設(shè)計時,我們首先就要考慮如何培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力、社會能力、個人能力。然后根據(jù)行動導(dǎo)向教學(xué)法基本原理,按照行動領(lǐng)域?qū)W習(xí)領(lǐng)域?qū)W習(xí)情境這三個核心階段,將教學(xué)內(nèi)容進行重組,采取以項目為載體,任務(wù)為驅(qū)動的模式,把教學(xué)內(nèi)容分解到具體的工作任務(wù)之中。

作為教師,我們的重點是要根據(jù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域(教學(xué)計劃),創(chuàng)造合理的學(xué)習(xí)情境(工作任務(wù))。針對教學(xué)計劃,我設(shè)置了一系列的學(xué)習(xí)情境,遵循由簡單到復(fù)雜,由單一到綜合的原則,將單片機的學(xué)習(xí)設(shè)置為三個層級的學(xué)習(xí)情境:①初階學(xué)習(xí)情境:這個階段主要是為初學(xué)者提供單片機課程導(dǎo)向及概括認識;②進階學(xué)習(xí)情境:這個階段主要使已具備了一定業(yè)務(wù)水平的學(xué)生能進行知識關(guān)聯(lián)、知識細化和功能認知;③高階學(xué)習(xí)情境:該階段主要是給已經(jīng)具備復(fù)雜系統(tǒng)認識的學(xué)生提供基于經(jīng)驗的、專業(yè)內(nèi)系統(tǒng)化的知識。隨著層級的遞增,學(xué)生的活動逐漸增多,教師在課堂上的活動逐漸減少。

針對我校學(xué)生的就業(yè)特點,以高階學(xué)習(xí)情境為例,將學(xué)習(xí)情境設(shè)為:某通信運營商對通信技術(shù)服務(wù)公司委托――設(shè)計、安裝與維護通信機房的動力與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。為了培養(yǎng)學(xué)生掌握復(fù)雜單片機控制與設(shè)計能力,并能結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容使其具備一定的分析、設(shè)計、維護能力,能基本做到與工作現(xiàn)場對接。我對學(xué)生的具體要求是:組建項目小組,獲取該任務(wù)相關(guān)信息;按照客戶要求與同學(xué)討論出一個或以上滿足客戶需要的解決方案;利用Proteus繪制出電路原理圖;編寫程序并進行調(diào)試;與客戶討論你的方案(形式不限,需說明設(shè)計思路、功能)。

三、教學(xué)過程的設(shè)計與實施

3.1 學(xué)習(xí)情境的環(huán)境設(shè)計

首先,為了更真實的貼近企業(yè)的實際工作崗位,學(xué)習(xí)情境應(yīng)盡可能真實的模擬企業(yè)工作環(huán)境。我校建有通訊實訓(xùn)中心,與企業(yè)實際工作環(huán)境非常相似,因此可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀。其次,在單片機實訓(xùn)室內(nèi)設(shè)置講課區(qū)、學(xué)生分組討論區(qū)、查閱資料區(qū)(電腦)、實訓(xùn)工位。最后,在教學(xué)過程中,要為每一個學(xué)習(xí)情境設(shè)計不同的工作任務(wù)單,并讓學(xué)生扮演不同的角色。通過上述安排,將學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)過程,學(xué)習(xí)任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ魅蝿?wù),使學(xué)生更能體驗真實的工作氛圍。

3.2 教學(xué)過程的組織(以高階學(xué)習(xí)情境為例)

1.組建項目小組、確定角色、明確任務(wù)

為完成工作任務(wù),首先組建項目小組,并且為了提高小組成員的責(zé)任感,我將工作任務(wù)分解后,安排了五個角色。即:組長、結(jié)構(gòu)工程師、骨干工程師、輔助電路設(shè)計員(數(shù)據(jù)顯示電路)、輔助電路技術(shù)員(按鍵等接口電路專業(yè))。這樣每個小組成員都承擔(dān)完成小組任務(wù)中關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),小組任務(wù)的順利完成與每個成員均有關(guān)。比如:輔助電路技術(shù)員(數(shù)據(jù)顯示電路)的工作任務(wù):繪制顯示、控制、告警輔助電路與單片機接口電路圖;編制數(shù)據(jù)顯示、處理、告警觸發(fā)程序及相關(guān)控制程序;完成設(shè)計任務(wù)所必須的元器件和功能組件及材料。其它不一一列舉。

2.確定小組合作方式

本任務(wù)的小組合作方式是小組重組法,即小組合作采取雙組結(jié)構(gòu)――基礎(chǔ)小組和專家小組。所有基礎(chǔ)小組得到相同的工作任務(wù),角色確定后,各自學(xué)習(xí)與其身份匹配的子任務(wù)所涉及的知識。相同子任務(wù)的成員再構(gòu)成一個專家小組,共同合作。即專家小組由各基礎(chǔ)小組所抽出的組員所組成(比如構(gòu)成:結(jié)構(gòu)工程師專家組、骨干工程師專家組……),專家小組各組員在掌握了自己所負責(zé)的單獨領(lǐng)域后,再回到之前所歸屬的基礎(chǔ)小組,與該組其他成員共同完成整個工作任務(wù)。

3.3 教學(xué)過程的實施

1.學(xué)生學(xué)習(xí)過程:分組、確定角色接受并理解工作任務(wù)信息收集計劃決策執(zhí)行檢查評估。

2.教師工作任務(wù):在教學(xué)實施過程中,我們應(yīng)承擔(dān)起輔導(dǎo)與咨詢的角色,給予項目進行所必需的空間、技術(shù)、時間上的支撐,主持整個項目工作,關(guān)注各小組任務(wù)實施過程的管理,在評定上,對學(xué)生的自我評定進行補充,應(yīng)注意以下幾個問題:

(1)將任務(wù)分解,明確并確保學(xué)生理解工作任務(wù):我將任務(wù)分解為顯示模塊、矩陣按鍵與聲光告警模塊、傳感器模塊、主控模塊,準確解釋工作步驟后,指明如何進行評估,說明任務(wù)完成的時間。

(2)掌控各小組任務(wù)實施情況,做好輔導(dǎo):首先要引導(dǎo)學(xué)生通過自主查閱資料、分組討論等形式完成關(guān)鍵知識點的學(xué)習(xí)。實施過程中,作為教師,需要檢查學(xué)生所制定的方案是否存在安全隱患、原則性的錯誤。對于學(xué)生出現(xiàn)的問題,可通過引導(dǎo)、啟發(fā)等方式進行幫助,不要直接告訴答案。

(3)功能改進/擴展:學(xué)生在完成所規(guī)定的任務(wù)后,可通過客戶的后續(xù)訂單,比如動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的門禁安裝,進行學(xué)習(xí)拓展,來達到提升學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

3.4 考核評價

學(xué)生學(xué)習(xí)評價是教學(xué)過程中非常重要的環(huán)節(jié),以往一卷定音”的考試方法,對學(xué)生平時的學(xué)習(xí)缺少了激勵,忽視學(xué)生的個體差異、忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度以及學(xué)習(xí)過程。而行動導(dǎo)向教學(xué)法,則是基于行動過程和行動結(jié)果來評估學(xué)生的表現(xiàn),更關(guān)注的是學(xué)習(xí)過程,是從專業(yè)能力、方法能力、社會能力、人格能力方面進行綜合評價。具體可從是否實現(xiàn)既定目標、小組合作評估、過程反饋、產(chǎn)品評估等方面進行,可以PPT/海報/產(chǎn)品/視頻等方式展示解決方案及作品,分享經(jīng)驗和收獲、以此鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)與口頭表達能力。

四、心得體會

教學(xué)實施過程中新教學(xué)方法的應(yīng)用,表面上,教師只是布置學(xué)習(xí)任務(wù),在學(xué)生完成任務(wù)的整個過程中教師只是一個陪伴者、咨詢者,貌似很輕松,但這實際上是對我們提出了更高的要求,這需要我們在準備階段進行大量的組織規(guī)劃活動,精心地設(shè)計學(xué)習(xí)情境,并在實施過程中運用多種教學(xué)方法及教學(xué)組織形式,引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生去解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。教師不再是知識的傳播者、講解者,而是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者、咨詢者、幫助者、觀察者。如何發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性?如何充分調(diào)動每一位學(xué)生的思維?如何給每一位學(xué)生自我發(fā)展的空間?如何給每一位學(xué)生學(xué)習(xí)的機會?如何使學(xué)生學(xué)得輕松、學(xué)得主動、學(xué)得過硬?如何給每一位學(xué)生成功的喜悅?這都需要我們教師有較強的敬業(yè)精神。當(dāng)然,我也發(fā)現(xiàn)了一些問題,比如在進行教學(xué)設(shè)計時,無法在企業(yè)進行高水平的教學(xué)實踐,企業(yè)的教學(xué)環(huán)境與教學(xué)條件及師資隊伍很難滿足教學(xué)要求。同時,我們的教學(xué)改革時間也還很短,并沒有在一個長周期內(nèi)進行有效的對比檢驗,還無法對教學(xué)效果做出精確而全面的評估與總結(jié),這些都不能不說是很大的遺憾。

參 考 文 獻

[1] 姜大源. 職業(yè)教育學(xué)研究新論[M]. 北京:教育科學(xué)出版社,2007

[2] 趙志群. 職業(yè)教育與培訓(xùn)學(xué)習(xí)新概念[M]. 北京:科學(xué)出版社,2003

[3] 姜大源,吳全全. 當(dāng)代德國職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究理論、實踐與創(chuàng)新[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2007

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關(guān)鍵詞金屬材料;熱處理;合金

一、《金屬材料與熱處理》課程的特點

《金屬材料與熱處理》是中職機械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是專業(yè)課學(xué)習(xí)的前導(dǎo)課程,并為專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供必要的理論知識。該課程具有:

(1)內(nèi)容龐雜、理論性強,名詞概念多。該課程涉及冶金學(xué)、金屬學(xué)、材料學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)及工藝學(xué)等多方面的基礎(chǔ)知識,是一門綜合性很強的課程,其中每一章節(jié)均涉及大量的新概念和新名詞。

(2)課程實踐性強,與生產(chǎn)實際關(guān)系密切,相關(guān)理論在生產(chǎn)實踐中有很大的靈活度和綜合性。

(3)相關(guān)理論的系統(tǒng)性強,結(jié)構(gòu)嚴密,前后內(nèi)容密切相關(guān)。

該課程在學(xué)習(xí)過程中,有一定的難度,需要教師運用多種教學(xué)方法,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,注重學(xué)生分析、綜合與總結(jié)能力的培養(yǎng)。因此,《金屬材料與熱處理》課程中的第一節(jié)課“緒論”就顯得非常的重要。

“緒論”對于本教材的作用如同廣告對于產(chǎn)品的作用,首先要激發(fā)學(xué)生對本學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,其次,要讓同學(xué)們知道在這門課中我們將學(xué)習(xí)哪些知識,這些知識在今后的工作中有哪些具體的用處。如告訴學(xué)生,通過本課程的學(xué)習(xí),可使同學(xué)們具有根據(jù)零件的使用要求選擇零件使用材料的能力,使生產(chǎn)的零件具有較高的性價比,增加零件的市場競爭能力。通過本課程的學(xué)習(xí),使同學(xué)們初步具有選擇鋼材熱處理方法的能力,充分挖掘材料的潛能,更優(yōu)化合理地應(yīng)用材料。通過本課程的學(xué)習(xí),還使同學(xué)們初步具有選擇零件毛坯成形方法的能力等等。以激發(fā)學(xué)生對掌握這些知識的渴望。

二、《金屬材料與熱處理》課程 “緒論”一章的具體教學(xué)過程

1.介紹本課程名稱的含義

(1)金屬材料:是金屬及其合金的總稱。金屬:是指由單一元素構(gòu)成的具有特殊光澤、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性的物質(zhì)。如:金、銀、銅、鐵、鋅、鋁等。合金:是指由一種金屬元素與其他金屬元素或非金屬元素通過熔煉或其他方法合成的具有金屬特性的材料。

(2)熱處理:就是對固態(tài)的金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M行加熱、保溫和冷卻,以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。

2.金屬材料學(xué)科在國民經(jīng)濟中的地位

縱觀人類的文明史,從某種意義上說就是一部人類認識材料和使用材料的發(fā)展史。從遠古到現(xiàn)代,人類從最初的石器時代已經(jīng)發(fā)展到了當(dāng)今的人工合成材料時代。每一種新材料的研制成功,都會對相關(guān)領(lǐng)域科技發(fā)展起到積極地促進作用。如:中南大學(xué)研制生產(chǎn)的高性能碳材料,已成功應(yīng)用于“神六”飛船的制動系統(tǒng),使我國成為世界上第四個掌握碳—碳復(fù)合材料剎車副制造技術(shù)的國家。又如:2008年北京奧運會主體育場——“鳥巢”結(jié)構(gòu)設(shè)計奇特新穎,鋼結(jié)構(gòu)最大跨度達到343米。如果使用普通鋼材,厚度至少要達到220毫米,焊接非常的困難。在國內(nèi)科研人員不懈努力下,終于研發(fā)出了低合金高強度鋼Q460適當(dāng)?shù)暮辖鹪嘏浔?,厚度也?20毫米減小到110毫米,成為“鳥巢”鋼筋鐵骨中最堅硬的一部分。

在人類使用的眾多材料中,金屬材料由于其特有的各種優(yōu)異性能,被廣泛地應(yīng)用于生活和生產(chǎn)當(dāng)中,是現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的重要材料。(通過光碟的播放,讓同學(xué)們真實的體會到金屬材料突飛猛進的發(fā)展帶來的巨大變化)。

最后強調(diào):金屬材料學(xué)科在國民經(jīng)濟中具有十分重要的地位。

3.中職機械類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)《金屬材料與熱處理》課程的必要性

作為一名機械行業(yè)中具有中等技能水平的技術(shù)工人,從手中的工具到加工的零件,每天都要與各種各樣的金屬材料接觸,為了能夠正確的認識和使用金屬材料,合理地確定不同金屬材料的加工方法,充分發(fā)揮材料的潛力,就必須熟悉金屬材料的牌號,了解金屬材料的性能和變化規(guī)律。合理地使用熱處理工藝,改善金屬材料使用性能和工藝性能,強化金屬材料,提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。認識到絕大部分重要的機械零件在制造過程中都必須進行熱處理。為此,我們需要比較深入地學(xué)習(xí)和了解金屬材料和熱處理的相關(guān)知識,《金屬材料與熱處理》正是這樣一門研究金屬材料的成分、組織、熱處理與金屬材料性能之間關(guān)系和變化規(guī)律的學(xué)科。

4.介紹本課程的內(nèi)容

本課程要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容包括: (1)金屬材料的基本知識:主要介紹金屬的晶體結(jié)構(gòu)及變形的相關(guān)知識。該部分內(nèi)容位于教材的第一章、第二章。這部分內(nèi)容理論性強,名詞概念多,通過列舉大量學(xué)生們熟悉的實例,運用形象類比的方法加深學(xué)生的理解。(2)金屬的性能:主要介紹了金屬的力學(xué)性能和工藝性能,該部分內(nèi)容位于教材的第二章。通過簡單的演示實驗,幫助學(xué)生準確的理解和掌握概念。通過基本的生活常識,進行設(shè)問,啟發(fā)學(xué)生,進而引入強度、硬度、塑性等概念。(3)金屬學(xué)基礎(chǔ)知識:主要講述了鐵碳合金的組織及鐵碳合金相圖。該部分內(nèi)容位于教材的第三章。這部分內(nèi)容綜合性很強,是課程中的一個非常主要的內(nèi)容;是學(xué)習(xí)后續(xù)其他許多章節(jié)的基礎(chǔ),是分析組織、判斷性能,選擇熱處理及鑄鍛工藝溫度的重要依據(jù)。同時這部分內(nèi)容又是同學(xué)們學(xué)習(xí)的一個難點,在學(xué)習(xí)時要引起足夠的重視。(4)熱處理的基本知識:主要講述了熱處理的原理(鋼在加熱、保溫、冷卻時的組織轉(zhuǎn)變)和熱處理的工藝(退火、正火、淬火、回火、表面熱處理等)及常用材料的典型熱處理工藝。該部分內(nèi)容位于教材的第四章。這部分內(nèi)容概念多,理論性較強,為了加深學(xué)生的感性認識,列舉學(xué)生熟悉的現(xiàn)象,如大多數(shù)來自農(nóng)村的同學(xué)都見過鐵匠打好農(nóng)具后,趁熱放入水中,其目的是提高農(nóng)具的強度和硬度,這就是簡單的熱處理。(5)常用金屬材料:主要介紹了碳素鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬等的分類、牌號、性能特點及應(yīng)用。這部分內(nèi)容位于教材的第三章(碳素鋼)、第五章(合金鋼)、第六章(鑄鐵)、第七章(有色金屬及硬質(zhì)合金)。這部分內(nèi)容是直接為生產(chǎn)服務(wù)的,具有很強的實踐性。同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中注重理論聯(lián)系實際,如:學(xué)完這些章節(jié)后,同學(xué)們就會分析在操作課上使用的各種工具的材質(zhì)、牌號、性能、應(yīng)用場合等,讓同學(xué)們感受到這些知識的具體應(yīng)用。進一步提高學(xué)生對這門課程學(xué)習(xí)的積極性和對學(xué)習(xí)相關(guān)知識的渴望。

5.小結(jié)

根據(jù)本課程實踐性強的特點,要求同學(xué)們在學(xué)習(xí)時注重理論聯(lián)系實際,抓住本課程的主線,即:材料成分——組織——性能——性能改造(熱處理)——合理應(yīng)用。對這門課的學(xué)習(xí)提出希望,相信同學(xué)們一定能學(xué)好這門課程,并會靈活應(yīng)用本課程的知識解決生產(chǎn)生活中的實際問題。

最后,讓同學(xué)們閱讀“秦始皇陵銅車馬”,了解我國材料的發(fā)展史,了解中華民族的古代文明,激發(fā)同學(xué)們的民族自信心,同時也讓同學(xué)們知道我國與世界先進國家之間的差距,鼓勵同學(xué)們努力學(xué)習(xí),為祖國的強盛做出自己的貢獻,激發(fā)同學(xué)們的愛國情懷。

6.充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,布置課后思考作業(yè)

中職學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)都有著濃厚的興趣,充分地把學(xué)生的這一興趣,引入到本課程的學(xué)習(xí)中,將被動的學(xué)習(xí),轉(zhuǎn)換為積極主動地學(xué)習(xí),同時將學(xué)習(xí)的空間得到廣泛的延伸。在本節(jié)課后,向同學(xué)們布置以下作業(yè):

(1)利用網(wǎng)絡(luò)查找你最感興趣的一件物品的材料發(fā)展史,字數(shù)不限。可以是體育項目撐桿跳高中的撐桿,可以是游泳運動中運動員身上的泳衣,也可以是機械行業(yè)中,挖掘機的鏟斗,機床零件,汽車配件,農(nóng)用機械等等,還可以是同學(xué)們?nèi)粘I钪械娜魏我患锲贰?/p>

對這樣的作業(yè),同學(xué)們都興趣十足,作業(yè)剛一布置,同學(xué)們都興奮異常,紛紛議論,一下就打破了教室安靜的氣氛。這樣的作業(yè)形式,通過在09級、10級、11級機械專業(yè)的學(xué)生中應(yīng)用,均取得了很好的效果。既調(diào)動了同學(xué)們對本課程的興趣,又讓同學(xué)們在自己感興趣的領(lǐng)域?qū)W到了知識。為本門課后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打好了良好的基礎(chǔ)。

(2)請同學(xué)們思考:中職機械類專業(yè)的學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)《金屬材料與熱處理》這門課?怎樣才能結(jié)合專業(yè)特點學(xué)好這門課程?

同學(xué)們對這道題的回答也是多種多樣的,但有一點是共同的,那就是同學(xué)們都對自己如何學(xué)好這門課,都提出了要求,因而,作為本科程的授課教師,也就達到了目的。