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【摘要】《金属材料与热处理》是中职机械类专业的一门专业基础课程。作者按照职业教育的“对接”要求，在中职机械类专业《金属材料与热处理》课程教学中增加了焊件与热处理实训教学模块，学生感觉到了“学有所用”，有效提高了学生学习本课程的学习积极性。
【关键词】增加；实训教学模块；学用结合；教学方式；课程设置
引言
《金属材料与热处理》是中职机械类专业的一门专业基础课程。在长期的教学实践中，学生一直对该课程缺乏学习积极性，学习效果也不好。究其原因，一个是由于本课程概念多，知识系统性强；另一个重要原因则是现在的《金属材料与热处理》教材，不论那个版本理论性强、通用比较性好，而与专业或工种结合不强。学生在学习中“不能直观”地感受到学习该门的作用，导致学生不喜欢学习本课程。作者按照职业教育的“对接”要求，在中职机械类专业《金属材料与热处理》课程教学中增加了焊件与热处理实训教学模块，学生“学用结合”感增强，有效提高了学生学习本课程的学习积极性，取得了较好的教学效果。
1、模块的主要内容
焊件与热处理实训教学模块包括由3个内容。（1）焊接中的热处理现象及工艺；（2）制定厚壁管管对接焊工艺及焊接；（3）是测定焊件的力学性能并分析原因。
1.1焊接中的热处理现象及工艺
焊接过程实际就是一个热处理工艺过程，它将影响和决定焊件的综合力学性能。按照焊接工序和热处理工艺，一般焊接热处理包括预热处理、后热处理和焊后热处理三种。预热处理是在焊接前对结构件进行整体或局部加热。其目的是减缓焊接接头加热时温度梯度及冷却速度，适当延长焊接接头从800℃降到500℃的冷却时间，以利于焊缝中氢的逸出，减少产生淬硬组织，防止冷裂纹的产生。此外，对构件进行整体预热，还能适当提高焊件温度分布的均匀性，减小内应力。预热温度的确定可以通过经验公式计算，也可以参考有关的实验数据。需注意的是：这些计算公式或实验数据都是在一定的试验条件下，根据不产生裂纹的最低预热温度而确立的，在能满足工艺要求的条件下，应尽可能采用较低的预热温度。
后热处理是在焊接停止后，立即用预热装置加热焊件或焊接区，并保持一定时间。其目的是使焊缝金属中的氢充分逸出，防止裂纹的产生。实际应用中，对强度等级较高的低合金钢和厚度较大的焊接构件，后热处理防止裂纹产生的效果更为明显。选择合理的后热处理温度，可在一定程度上降低预热温度（一般可降低50℃），甚至取消预热。降低预热温度有利于改善工人的劳动条件，提高生产效率，降低能耗，同时可减少因预热温度过高而产生热裂纹等缺陷的机会。一般情况下，后热处理的温度越高，所需的保温时间就越短。
焊后热处理是在焊接构件焊接完成后，对其进行整体或局部热处理。其目的是改善金属的组织和性能，降低焊接残余应力，软化焊接热影响区的淬硬组织，提高焊接接头韧性以及结构的几何稳定性。根据焊后热处理目的不同，可将其分为去除应力热处理、焊后退火、正火、淬火、低温去除应力等。焊后热处理对低碳钢等钢材有提高其韧性的作用，但对一些高强度钢可能会有降低其韧性作用。对于调质高强度钢，若热处理温度超过回火温度，材料就会失去原有的调质效果，从而导致钢材强度和韧性下降。
1.2制定厚壁管管对接焊工艺及焊接
选择学校周边一家从事焊接生产加工的钢构企业（该企业是学校校企合作单位）典型厚壁管管对接焊件作为任务。材料为φ150MM×20MM的45号钢，有焊后焊件技术要求。主要设备：箱式电阻炉SX2-30-10，布洛维硬度计TH8RY-1875.D和电焊机ZX7-400S等。把学生进行分组，各组分别制定焊接工艺，包括坡口、焊机选择、焊条选择、焊接电流选择和热处理等内容。在指导教师审定工艺后进行实施。
1.3测定焊件的力学性能并分析原因
每个学习小组采集两组硬度数据。一组是焊后数据，数据来源分为3个部分：1>焊缝区，2>热影响区，3>原材料区（即母材）。横向和纵向比较每一组数据，分析数据变化的可能原因，并制表汇报。
2、模块的教学方式与课程设置
焊件与热处理实训教学模块在一体化教室进行上课，教学方式主要采用任务驱动法。模块的第一个内容教学主要由小组查找资料、交流汇报和教师点评三个环节组成，以学生自学为主。模块的第二和第三个内容教学由学生动手操作、数据收集比较分析、小组汇报和教师总评等四个环节组成，学生仍然是教学的中心和学习的主角。由于存在焊接操作和数据测试与收集环节，而这些环节的完成都需要较长的时间，因此整个模块教学分配了8学时。
3、对存在的问题与思考
积极的现象有：（1）有效调动了学生参与学习的热情，学生成了学习的“主人”。在教学过程中，即任务的完成过程中，学生对前面学习的内容进行了一个系统整理，并在一定程度上进行了应用，客观上促进了学生对知识的理解和融会贯通；（2）培养了学生的操作技能、创新精神及协调、协作、沟通等综合职业能力。
需要克服的事项有：（1）任务选择虽然来源于校企合作企业，具有一定的代表性和典型性，但工艺过于复杂，技术要求较高； （2）学生个体及技能操作水平存在差异，采集的数据不适用于定量分析，缺乏横向比较性。
结语
职业学校的学生思维类型偏向于形象思维，注重实用管用。把专业或工种涉及的任务模块化引入专业基础课程教学，能够清晰地向学生传递“学用结合”的信息，学生学习的热情被有效调动，学生成为了学习真正的主人，教学效果自然得到改善。作为中职学校的教师应该转变教学观念，与实俱进，深入贯彻职业教育“对接”要求，围绕“提高学生综合职业能力”这个中心，切实革新教学内容，改进教学手段和教学方式，让学生从心底里喜欢上《金属材料与热处理》这门课。
参考文献
[1]曹阳根.教育培训结合实战技能知识引导创新——新加坡南洋理工学院考察报告[J].上海工程技术大学教育研究，2007年04期.
[2]赵静.中职学校模具制造专业教学计划改革探讨[J].国土资源高等职业教育研究，2008年02期.
[3]王晓梅，程晓宇.模具设计与制造专业人才培养市场调查与分析[J].陕西国防工业职业技术学院学报，2010年04期.
[4]王兰红，李海涛，姜雪燕.高职模具设计与制造专业人才培养创新的研究[J].潍坊高等职业教育，2011年02期.
[5]贺辛亥，王俊勃，徐洁，詹爱嫦，刘江南.基于CDIO构建材料成型及控制工程专业模具方向课程群[J].大学教育，2014年02期.
【关键词】增加；实训教学模块；学用结合；教学方式；课程设置
引言
《金属材料与热处理》是中职机械类专业的一门专业基础课程。在长期的教学实践中，学生一直对该课程缺乏学习积极性，学习效果也不好。究其原因，一个是由于本课程概念多，知识系统性强；另一个重要原因则是现在的《金属材料与热处理》教材，不论那个版本理论性强、通用比较性好，而与专业或工种结合不强。学生在学习中“不能直观”地感受到学习该门的作用，导致学生不喜欢学习本课程。作者按照职业教育的“对接”要求，在中职机械类专业《金属材料与热处理》课程教学中增加了焊件与热处理实训教学模块，学生“学用结合”感增强，有效提高了学生学习本课程的学习积极性，取得了较好的教学效果。
1、模块的主要内容
焊件与热处理实训教学模块包括由3个内容。（1）焊接中的热处理现象及工艺；（2）制定厚壁管管对接焊工艺及焊接；（3）是测定焊件的力学性能并分析原因。
1.1焊接中的热处理现象及工艺
焊接过程实际就是一个热处理工艺过程，它将影响和决定焊件的综合力学性能。按照焊接工序和热处理工艺，一般焊接热处理包括预热处理、后热处理和焊后热处理三种。预热处理是在焊接前对结构件进行整体或局部加热。其目的是减缓焊接接头加热时温度梯度及冷却速度，适当延长焊接接头从800℃降到500℃的冷却时间，以利于焊缝中氢的逸出，减少产生淬硬组织，防止冷裂纹的产生。此外，对构件进行整体预热，还能适当提高焊件温度分布的均匀性，减小内应力。预热温度的确定可以通过经验公式计算，也可以参考有关的实验数据。需注意的是：这些计算公式或实验数据都是在一定的试验条件下，根据不产生裂纹的最低预热温度而确立的，在能满足工艺要求的条件下，应尽可能采用较低的预热温度。
后热处理是在焊接停止后，立即用预热装置加热焊件或焊接区，并保持一定时间。其目的是使焊缝金属中的氢充分逸出，防止裂纹的产生。实际应用中，对强度等级较高的低合金钢和厚度较大的焊接构件，后热处理防止裂纹产生的效果更为明显。选择合理的后热处理温度，可在一定程度上降低预热温度（一般可降低50℃），甚至取消预热。降低预热温度有利于改善工人的劳动条件，提高生产效率，降低能耗，同时可减少因预热温度过高而产生热裂纹等缺陷的机会。一般情况下，后热处理的温度越高，所需的保温时间就越短。
焊后热处理是在焊接构件焊接完成后，对其进行整体或局部热处理。其目的是改善金属的组织和性能，降低焊接残余应力，软化焊接热影响区的淬硬组织，提高焊接接头韧性以及结构的几何稳定性。根据焊后热处理目的不同，可将其分为去除应力热处理、焊后退火、正火、淬火、低温去除应力等。焊后热处理对低碳钢等钢材有提高其韧性的作用，但对一些高强度钢可能会有降低其韧性作用。对于调质高强度钢，若热处理温度超过回火温度，材料就会失去原有的调质效果，从而导致钢材强度和韧性下降。
1.2制定厚壁管管对接焊工艺及焊接
选择学校周边一家从事焊接生产加工的钢构企业（该企业是学校校企合作单位）典型厚壁管管对接焊件作为任务。材料为φ150MM×20MM的45号钢，有焊后焊件技术要求。主要设备：箱式电阻炉SX2-30-10，布洛维硬度计TH8RY-1875.D和电焊机ZX7-400S等。把学生进行分组，各组分别制定焊接工艺，包括坡口、焊机选择、焊条选择、焊接电流选择和热处理等内容。在指导教师审定工艺后进行实施。
1.3测定焊件的力学性能并分析原因
每个学习小组采集两组硬度数据。一组是焊后数据，数据来源分为3个部分：1>焊缝区，2>热影响区，3>原材料区（即母材）。横向和纵向比较每一组数据，分析数据变化的可能原因，并制表汇报。
2、模块的教学方式与课程设置
焊件与热处理实训教学模块在一体化教室进行上课，教学方式主要采用任务驱动法。模块的第一个内容教学主要由小组查找资料、交流汇报和教师点评三个环节组成，以学生自学为主。模块的第二和第三个内容教学由学生动手操作、数据收集比较分析、小组汇报和教师总评等四个环节组成，学生仍然是教学的中心和学习的主角。由于存在焊接操作和数据测试与收集环节，而这些环节的完成都需要较长的时间，因此整个模块教学分配了8学时。
3、对存在的问题与思考
积极的现象有：（1）有效调动了学生参与学习的热情，学生成了学习的“主人”。在教学过程中，即任务的完成过程中，学生对前面学习的内容进行了一个系统整理，并在一定程度上进行了应用，客观上促进了学生对知识的理解和融会贯通；（2）培养了学生的操作技能、创新精神及协调、协作、沟通等综合职业能力。
需要克服的事项有：（1）任务选择虽然来源于校企合作企业，具有一定的代表性和典型性，但工艺过于复杂，技术要求较高； （2）学生个体及技能操作水平存在差异，采集的数据不适用于定量分析，缺乏横向比较性。
结语
职业学校的学生思维类型偏向于形象思维，注重实用管用。把专业或工种涉及的任务模块化引入专业基础课程教学，能够清晰地向学生传递“学用结合”的信息，学生学习的热情被有效调动，学生成为了学习真正的主人，教学效果自然得到改善。作为中职学校的教师应该转变教学观念，与实俱进，深入贯彻职业教育“对接”要求，围绕“提高学生综合职业能力”这个中心，切实革新教学内容，改进教学手段和教学方式，让学生从心底里喜欢上《金属材料与热处理》这门课。
参考文献
[1]曹阳根.教育培训结合实战技能知识引导创新——新加坡南洋理工学院考察报告[J].上海工程技术大学教育研究，2007年04期.
[2]赵静.中职学校模具制造专业教学计划改革探讨[J].国土资源高等职业教育研究，2008年02期.
[3]王晓梅，程晓宇.模具设计与制造专业人才培养市场调查与分析[J].陕西国防工业职业技术学院学报，2010年04期.
[4]王兰红，李海涛，姜雪燕.高职模具设计与制造专业人才培养创新的研究[J].潍坊高等职业教育，2011年02期.
[5]贺辛亥，王俊勃，徐洁，詹爱嫦，刘江南.基于CDIO构建材料成型及控制工程专业模具方向课程群[J].大学教育，2014年02期.