试论《 金属材料与热处理》教学效果的提高

2011-06-19 07:37邢小软
山西广播电视大学学报 2011年3期
关键词:固溶体氏硬度金属材料

□邢小软

(晋城市高级技工学校,山西 晋城 048000)

《金属材料与热处理》是一门重要的技术基础课,但是枯燥又抽象的内容,对于没有多少机械知识及机械技能基础的技校学生来说,要学好确非易事。为了提高课堂效果,必须对课本上的内容进行加工再处理,采用各种教学方法来提高学生的学习兴趣和课堂效果。

一、注重绪论课,激发学生的兴趣

若学生对教学内容感兴趣,就会生成求知欲及学习动力。绪论课不仅是一门课程的介绍,同时也是对学生学习兴趣的引导和启发。《金属材料与热处理》对刚从初中毕业的技校生来说,是一个“崭新的面孔”,但“金属”对大家来说并不陌生,可由此作为切入点。首先,让同学们观察日常生活中哪些物品是金属材料制成的,会发现金属材料在生活中是无处不在的;再结合同学们都感兴趣的武侠小说中的许多宝剑,如干将莫邪、鱼肠剑、倚天剑等来介绍金属材料悠久的历史。其中越王勾践剑,1965年出土的时候,已经历两千多年,仍然寒光闪烁、锋利无比。20余层纸一划而破,其剑表面文饰清晰、精美。尾部有11个同心圆刻纹,其间隔仅有0.2ram,就是现代的车削加工技术也很难做到。它的生产过程到现在仍然是一个谜。我们可以就此讲到其生产所涉及材料、成分、防锈处理、铸造等专业知识,以及现代人对它生产过程的研究和理解。让学生对本课程产生兴趣,并产生进一步学习的愿望。

二、举例子吸引学生的注意力

举例教学是贴近学生生活和经验的一种教学方法。如在介绍金属材料时,不是照搬概念,而是引导学生列举一些生活中的金属实物及其使用材料的例子。学生从身边的生产、生活中举了很多例子,如“金项链是用金制作的”,“易拉罐是用铝做的”,“车床的床身材料是铸铁”,“电线是铜芯的”,“防护网是用不锈钢做的”,“香烟盒的内包装纸是锡纸”等等。

又比如在讲疲劳强度之前,可先讲一个在二战期间的例子先引起学生的注意。在第二次世界大战期间,德国派出轰炸机频频轰炸英国本土。英国皇家空军驾驶战机在空中拦截,战况惨烈。忽然,在不长的一段时间内,英国战机相继坠落,机毁人亡。英国军方对坠落飞机介入调查,最初的杰伦认为,德国是否发明了什么新式武器,因为在坠落的飞机上找不到任何弹痕,从而引发了一些恐慌。然后让学生思考这个问题?这是由什么引起的现象,有什么样的特点?然后再讲疲劳强度的概念,在工作中,机械零件承受的应力低于材料的屈服强度,但经过长时间的工作后,仍会产生裂纹或忽然发生断裂的现象称为疲劳断裂。结合故事中的内容讲解,疲劳断裂一般都比较突然,具有很大的危害性。

多举生活、生产中的实例,以学生为中心,活跃课堂气氛,将抽象、深奥的知识,用生动形象的语言和举例,深入浅出地讲授给学生,使学生能够相对容易地理解和吸收。

三、用联想法巧记金属学

《金属材料与热处理》这门课涉及冶金学、金属学、材料学、力学、物理学、化学及工艺学等多方面的基础知识,是一门综合性很强的课程,其中每一章节涉及大量的新概念和新名词,给初学者带来很大的困难。在讲课过程中可告诉学生一些方法来记忆这些名词,增加学生的学习兴趣,使其有信心学习后面的内容。比如在讲金属材料的力学性能时,对于每一种力学性能都有几个衡量指标,在这里学生对于什么是衡量指标知之甚少。我给同学们举了一个例子,每个同学平时学习有好有坏,那么谁学习好谁学习坏是靠什么来进行评价的,是考试成绩。那么这里的成绩就相当于衡量指标,是用来评价性能的优劣程度的。再讲到硬度时,有布氏硬度和洛氏硬度,那么对不同的硬度表示方法之间是不能比较硬度值的大小,就像同一门课程的考试成绩,但是不是一份卷子得出的一样,那么他们之间是没有比较大小的。

在讲到固溶体中的间隙固溶体和置换固溶体时,可结合同学们在做操时的队列。每一个同学都相当于一个原子,如果有外来的人员插入到其中,那么就是形成了间隙固溶体;如果有同学生病了,其他的人占据了他的位置,那么就是相当于置换固溶体。这样同学们就能很快的想出这两种固溶体的不同。在本书中还有很多这样的例子,如弹性变形、塑性变形、加工硬化、固溶强化等,这需要教师注意在平时多积累素材,以便在教学过程中使用。

四、巧用表格,善于归纳总结

我们知道表格的形式是最直观化的,在教学过程中把那些枯燥、零散的内容用表格的形式罗列出来,进行对比记忆会收到很好的效果,也有利于学生的轻松记忆和理解,增强了学生继续学习的信心。

例一:在讲解单晶体与多晶体的概念时,书本上的内容比较零散,同学们不知道哪些是应该掌握的,而哪些是需要了解的。我在上课时通过给同学下面的表格,内容就简化了很多。(见表1)

表1 单晶体与多晶体比较

例二:力学性能中的硬度是一个重点,其中洛氏硬度和布氏硬度的内容比较多,同学们都感到难以理解,不好记忆。同学们对于这两种硬度的不同不是太清楚,如果用表格进行归纳就一目了然,知道应该掌握哪些内容及异同之处。

像这种情况还有很多,如钢的组织和热处理,需要掌握的概念比较多。在讲铁碳合金的五种基本组织、四种热处理方法等,都可以把这种方法熟练运用到其中,或者也可让学生一起归纳总结,然后一起讨论比较,最后得出结论。同学们也学到了一种新的学习方法。(见表2)

表2 布氏硬度与洛氏硬度比较

五、运用现代化教学手段

多媒体教学的优势在于图、文、声、像、动画、视频的有机结合,它着力表现一般教学手段不易表达的内容,展示现场观察不清楚的细节,将抽象的概念转化为生动活泼的画面,使课堂教学直观易懂,易于被学生接受和理解。在《金属材料与热处理》课程中,有很多抽象的知识点,如晶体结构、晶体缺陷、晶体的结晶过程等,都是研究金属材料内部原子的排列和变化的。这些内容用肉眼观察不到,单凭老师的讲解和同学的想象,是很难理解的。这时候运用多媒体技术,把几种常见的晶胞、晶格的示意图及晶体结晶过程的动态视频展示给同学们,增强学生的感性认识,然后再讲解,可以起到事半功倍的效果。可以弥补教学实验条件的不足,在“金属材料的力学性能”一章中,涉及到多个实验,由于设施及课程时间的缘故,不能一一进行实验。于是,可以利用多媒体,把实验过程展现给学生。例如,讲解布氏硬度时,先介绍定义,然后播放录像,让学生亲眼看到整个实验的过程。讲解结合实验过程,学生更容易理解,印象也更深刻。通过对媒体的展示可以使学生置身于课堂之外,使学生置身于实验室和工厂生产之中,使学生的知识更接近于实践。

总之,教学应根据学生的情况进行改革, 既然教材枯燥,学生对教材不感兴趣,教师就要施展解数,化枯燥为生动、化抽象为具体,让学生对教师本人感兴趣。当我们成功地美化了课堂、吸引了学生注意力时,所讲的教材知识自然也就不知不觉地融入到学生的脑海。兴趣是学习动机中最活跃的成分,一旦激发出来就会使学生产生求知欲望,充分调动起学生的主观能动性,从而克服学习中的困难,学到知识,真正实现寓学于乐。

参考文献:

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