浅谈信息化技术在钢的结晶过程中教学的应用与分析

马岩美

（山东工业职业学院，山东 淄博 255414）

随着信息技术的发展和智能手机的普及，老师可对机械工程材料的教学方法进行改善。本着以学生为本的教学理念，根据实际情况，文章精心准备了铁碳合金相图中钢的平衡结晶过程的教学设计与教学组织，这激发了学生的学习热情，让学生主动参与到教学中。

铁碳合金相图是学习钢和铸铁材料的重要理论基础，其中典型铁碳合金的平衡结晶表示在极其缓慢冷却（或极其缓慢加热）的条件下，不同成分的铁碳合金的组织随温度而发生的变化。铁碳合金的平衡结晶过程分为七类，此知识点比较抽象难懂，而且现在的高职学生，学习方法掌握不太系统，学习基础薄弱。然而典型铁碳合金的平衡结晶过程是铁碳相图的重点内容。传统教学方法，主要是教师通过播放PPT、展示图片等资料讲解理论知识，然后用金相显微镜验证铁碳室温组织来完成实践操作。此学习内容理论性较强，而且现实中不可能直接观看到铁碳合金的结晶过程，实践操作也不能即时反馈学生对学习内容的掌握情况。笔者将信息化教学的思想应用于实践教学中，对传统教学方式进行优化和扩展，在提高学习效率的同时，增强了学生的参与度，极大提升了学生的学习兴趣，达到了比较好的教学效果。现以《典型铁碳合金的平衡结晶过程》中钢的平衡结晶过程为例，根据笔者教学经验，有如下信息化教学方法的实践策略。

1 多元评价

学生和教师共同参与，完成了课程的学习。学习过程和评价过程结合在一起，为学生的发展提供全方位信息，有利于学生针对自身的特点，认真积极参与学习过程。整个教学设计分为课前、课中和课后。课前，教师通过蓝墨云班课、微信群推送教学内容、微课等学习资料，学生通过手机端提前预习，搜集资料。学生提前预习学习资料，教师端会显示学生获得的经验值明细，通过经验值，给学生量化分数，以此作为课前成绩。通过蓝墨云班课签到，记录学生的考勤情况，缩短教师点名时间。课中，教师可以通过发起举手、抢答、随机选人等方式让学生回答问题，增加课堂趣味性。参与回答问题的学生会在课堂活动中获得经验值，这样随时记录学生课堂表现，大大提高学生参与度。学习完理论知识后，学生通过手机端做测试，在提交测试后，能立即知道自己的分数和错题解释，教师端也能线上统计学生测试分数。按照教师要求，学生通过手机上交室温显微组织图，作为本次课上交的作业。作为课后作业，课后学生按要求通过网络搜索更多钢的应用例子，通过蓝墨云班课提交。通过网络化教学评价系统，使学生养成自我反思、自我评价的习惯，把被动听课变成主动学习，提高课堂效率，使学生真正成为学习的主体。

2 拓展教学资源

信息化教学，利用信息技术解决传统教学难以解决的教学重难点。机械工程材料中典型铁碳合金的结晶过程很难理解，如果只靠教师上课讲解，很难达到好的教学效果。但将铁碳合金结晶过程制作成视频动画，上传蓝墨云班课，学生通过手机提前预习。老师课堂通过动画讲解，学生课后可以利用闲暇时间无限次观看复习。从1538℃以极其缓慢冷却的条件降到室温的铁碳合金结晶过程，在现实中不可能直观观察到，所以开发铁碳结晶仿真软件APP。学生通过操作软件，切实体会到铁碳合金的结晶过程，理解教学内容，解决教学重难点。教师通过建立微信公众号，上传铁碳相图和钢结晶过程的视频、动画、图片等资料，学生看微信聊天的同时，会浏览下公众号内容，参与投票，还可以线上留言。教师线上回答学生疑问并引导主题讨论，增加师生互动次数，提高学生自学能力，实现随时随地学习。

3 实验教学

在铁碳合金结晶过程中，观察钢铁室温组织是一个重要部分，有利于学生对铁碳合金结晶过程理论知识的巩固。学生之前的学习中先知道不同含碳量下的平衡组织，例如先看到45号钢，然后用金相显微镜观察45号钢，这是一种验证式的学习方式，这对提高学生的综合能力意义不大。利用信息技术设计实验，可以引导学生更好的掌握铁碳合金室温组织，加深对铁碳合金结晶过程的理解。例如对学生进行分组，每小组分到图1的不同铁碳合金室温组织试件，这些试件背面只有数字，学生不知道数字代表室温组织是什么，可以通过金相显微镜观察图1不同铁碳合金室温组织试件，找到亚共析钢、钢、过共析钢室温组织，然后通过手机上传至教师端。

图1 铁碳合金室温组织试件

在上传组织图的过程中，如果有的小组找错室温组织，小组成员需要重新观察，然后再上传，直至最终找到匹配的室温组织。学生通过线上能及时反馈掌握的内容，在反复探索中，会更深刻理解和掌握铁碳相图和铁碳合金结晶过程，最终理解铁碳合金室温组织。通过利用信息技术，激发学生的研究兴趣，使课堂气氛热烈，能培养学生动手能力和创新精神。

4 结语

基于信息化教学模式的机械工程材料课程教学，首先可以激发学生的学习兴趣；其次，使教学内容更加直观、生动形象，便于学生理解和接受，有利于培养学生的逻辑思维和创新能力，有利于学生的全面发展；最后，使教学水平得到显著提高。但是信息技术是教学的工具，不能取代传统的教学媒体，教师在教学中，可以根据不同的教学内容，选择合适的信息技术，达到与传统教学实现优势互补的目的，这样会使教学效果最优。