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金属材料与热处理

金属材料与热处理

金属材料与热处理范文第1篇

众所周知,《金属材料与热处理》这门课是工科专业学生必修的专业基础课。针对每个专业自身的特点,笔者对这门课采取区别处理教材内容的教学方法,尽量做到突出重点,因材施教,减少学生在学习专业课时对金属学原理的模糊理解,使学生真正了解本专业在生产工艺制定上的依据所在,以便更好地掌握本专业的工艺技术要求。

俗话说:“万丈高楼平地起”,基础没打好,何以建高楼。同样的道理,没有把专业基础课讲深入、学透彻,怎么能更好地理解后面的专业课知识,因此专业基础课的讲授一定要精细而有针对性。

二、“金属的塑性变形与再结晶”一章的教学处理

1、回复和再结晶。

在《冷轧生产工艺》教学中,我们将会提到“在冷轧的过程中需要进行中间软化退火”,学生常常对此工艺过程很不解。究其原因,就是缺乏冷塑性变形对金属塑性与组织影响的深刻理解。

在轧制工艺中常常提及再结晶温度和再结晶退火。本教材“再结晶”这部分内容仅从概念的角度介绍,较抽象。学生对再结晶定义的理解易出现困难,对再结晶温度的概念更是弄不清楚。建议这部分内容尽可能多的采用有趣、直观、多样的方式进行启发式教学,比如我们可以举例班内每个同学相当于原子,整个班集体就好比我们所讲述过的晶格,“空位”相当于一个或几个同学缺勤,“间隙原子”相当于班内的某位同学未按排列整齐的座位去坐,而胡乱地坐在了某个位置,“错位”相当于几位同学位置错排等等,多列举生活、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,且能举一反三,应用到实际中,使学生能更多地感知知识、更牢地掌握知识,以达到“讲的透、学的活、记得住、用得上”的教学目标。

同时在轧钢班教学中,要让学生了解到再结晶温度不仅与金属的变形程度有关,还与金属的保温时间、金属中存在的杂质以及其原始晶粒大小都有关系。只有把影响再结晶温度的因素阐述清楚了,学生对再结晶温度才会有一个较为清晰的认识。这为热轧生产中的冷却工艺和冷轧生产中的再结晶退火工艺的讲解扫除了理论认知的障碍。

2、再结晶晶粒的大。

再结晶晶粒的大小是金属在压力加工生产中的重要问题之一,它将直接影响金属的使用性能、工艺性能以及表面质量。

教材只给出“再结晶晶粒长大应当注意避免”这一结论,对再结晶晶粒大小在轧制加工中的意义及相关影响因素缺乏分析,这往往给后续轧钢工艺中对加热温度、最大变形量的选择带来不必要的疑惑。

另外,还有必要通过实例说明,让学生了解影响再结晶晶粒大小与合金成分、原始晶粒大小、加热温度及时间、变形程度、加热速度都有密切关系。这为生产工艺课中讲解:“加热制度要遵循加热时间尽量短,加热速度尽量快的原则”提供了理论依据,学生在学专业课时才会知其所以然,从而更能激发学生探索知识奥秘的兴趣。

再比如“当加热温度一定时变形程度对再结晶晶粒的大小有一定影响”,这在冷轧生产中有重要的指导意义。通过对再结晶晶粒大小与变形程度的关系分析,让学生了解到轧件要在多大的变形程度下才能使金属产生再结晶,在什么条件下退火会得到极粗的晶粒,粗晶粒会使金属的力学性能降低,所以在实际冷轧生产中要避开临界变形程度,采取合适的变形量,以免造成再结晶后的粗晶粒。这样的讲解使我们的知识点有了连贯性,避免出现知识脱节现象。

3、金属组织的变化。

(1)晶粒被拉长成纤维状的性能。

冷轧后晶粒组织将发生变化,变化后性能如何?这就要求我们在讲解该部分内容时让学生了解到由于纤维组织的存在,变形金属的横向(垂直于延伸方向)机械性能降低,而呈现各向异性。

(2)亚结构细化。

可通过较为形象的模型教学让学生了解到什么是亚结构,亚结构细化增加滑移阻力,引出形变强化产生的原因。

(3)变形织构。

这个知识点在教材上没有提到,笔者认为在给轧钢专业的学生讲授金属的塑性变形这章时应补充这一内容。学生只有了解到这一知识点后,才能理解我们在冷轧生产中为什么要采用大轧制力轧制,需要轧制等等轧制工艺的原因。

在教学中让学生了解到金属与合金经过冷变形后,由于出现变形织构而使金属呈现各向异性。在实际冷轧生产中,因为各向异性使金属在不同的方向显示着不同的力学性能,因而导致加工困难。通过这样的解释,学生对冷轧生产中的一些工艺要求就理解了。

金属材料与热处理范文第2篇

金属材料与热处理是机械类专业的基础课,内容涉及面广,专业术语多,教学难度大。根据多年的教学实践及知识间的内在联系,以提高教学效果为目的,提出行之有效的教学方法,为提高该课程的教学质量提供参考。

关键词:

教学方法;实验;多媒体;学习兴趣

金属材料与热处理是机械类专业必修的技术基础课,理论性和实践性都很强,课程内容涉及面广,且专业术语和抽象性概念较多,学生很难理解和掌握,其中晦涩难懂术语的掌握难度最大。针对以上情况,教师应深入研究教学方法,采取多种教学方法达到教学目。根据多年的教学实践及知识间的内在联系,以提高教学效果为目的,研究多样化的教学方法,为提高该课程的教学质量提供参考。

1把握教学重点金

属材料与热处理课程由2个部分组成,分别是金属材料和热处理。以材料性能为例,重点解析教学的重点内容。在实践中,学生首先接触的是材料用途。材料用途和工作条件对材料性能提出相应的要求,如刀具硬度要高,坦克履带的耐磨性要好。材料性能会随周围介质的变化而变化,这取决于其内部组织结构对周围介质的适应性。周围介质的组织结构不同,材料的性能也不同;在液态组织和固态组织中,材料的性能也不同。材料性能不同的主要原因是成分比例配对不同。只有找到合适的比例,才能配对出适用的材料。在教学中,老师应掌握“要了解材料用途必须先了解材料性能”这个关键,抓住教授课程的重点内容,一层一层地深入研究,并把这些理论传授给学生。

2改进课堂教学方法

2.1运用生活实例讲课

在教学中,教师可选择学生熟悉且与教学内容有关的生活实例,激发学生的兴趣,使学生们参与到课堂教学中,提高教学质量。例如,老师讲解金属材料的概念时,不应只局限于教材,而是应该引导学生列举生产、生活中熟悉的金属制品,如铸铁制做的铁锅、黄铜制做的弹壳、镁铝合金制做的照相机和计算机外壳等,增加学生对金属材料的感性认识。此后再讲解金属的导电性、导热性、耐高温性时,学生们就会兴趣盎然。

2.2多用多媒体教学

随着现代网络技术的飞速发展,多媒体教学方法得到普遍应用。多媒体教学具有信息容量大、直观形象、易于接受等特点。在进行金属材料与热处理课程教学时,可以收集大量与教学内容紧密相关的短片、图片及三维动画,展示材料组织结构、合金的凝固与扩散过程、钢的加热及冷却、铁碳合金相图等,把抽象的内容通过生动的视频表达出来,加强学生对教学内容的理解。工厂生产、加工设备工作过程及具体工艺操作,通过视频演示可以极大地发学生的学习兴趣,巩固传统理论教学效果。

2.3培养学生查阅资料能力

学生在学习或工作中,只有不断提高自身的职业素养和职业技能,才能更好地服务于企业。其中,查阅和应用资料手册是学生必须掌握的技能之一。在教学过程中,教师有目的地布置应用、查阅表格、图表、手册的任务,可以逐渐加强学生查阅和应用资料的能力。在讲课过程中,老师应借用曲线、图像、表格等内容表达、分析授课内容,并指导学生查表、对照、换算,培养其相关能力。例如,要求学生对所选择材料的热处理加热温度、冷却方式及能达到的性能等进行比较。这样的查阅训练,可使学生加深图像、表格、曲线的认知程度,加强常用钢材热处理规范及其性能等数据的查询熟练度。

3增强实践教学环节

金属材料与热处理课程与生产实践密切相关,是一门实践性很强的学科。在学院实验设施和经费不足的情况下,为激发学生的学习兴趣、提高教学质量,老师应积极创造条件,设计一些易于操作的实验内容,通过实验来验证理论内容。

3.1增加课堂实验

在讲授金属材料的力学性能———硬度时,可以让同学们比较石头和粉笔的硬度。用简单易做的实例展示不同材料的硬度差别,既浅显又易懂,还有助于提升学生的学习兴趣。

3.2加强实训操作

可在钳工实训室进行钢火花鉴别实验。老师课前先做好准备工作:粗的低碳钢铁钉及报废的中碳钢车刀柄、高碳钢錾子、高速钢白钢条,让学生在砂轮机上磨削这4种合金钢,让其观察合金钢火花的形态、亮度、色彩差别,老师再对钢火花鉴别实验进行分析、归纳、总结,使学生明确其鉴别原理和方法。采用这种方法,可以使学生的知识得到巩固、消化和升华。

3.3参观科研院所

目前,辽宁省铁岭技师学院机械专业的教学条件有限,实验设备和师资力量比较匮乏。在此情况下,教师可以与一些科研机构取得联系,带领学生到科研机构的实验室参观,即弥补实验教学不足,增长学生见识。如在讲授金属力学性能时,可以带领学生去科研机构参观,材料拉伸实验、硬度测试、冲击韧性实验、用光谱议检测元素等,都可以采用参观的方式教学。参观及科研人员讲解,可使学生验证理论,开拓知识视野。

3.4增设综合性实验

综合性和设计性实验可以把实验和理论知识串连起来,有效巩固所学知识,激发学生的参与意识,提高他们分析问题、解决问题的能力。比如在进行金相组织观察实验时,为避免单纯利用显微镜观察枯燥,可对实验内容进行适当调整,选择一些材料加工企业热处理后的报废、过热和过烧零件,让学生将其与合格零件进行比较,先完成性能检测,再观察金相组织,最后依据所学理论加以解释。要完成这些工作,必须查阅相关文献资料或与教师进行讨论,可使学生的参与兴趣得到极大提高,对实际零件的不同处理状态有更深层次认识。

4结语

在金属材料与热处理课程教学中,教师必须深入研究教学方法,根据课程特点采用行之有效的效学方法,充分调动同学们的学习兴趣和主动性。采用举例、多媒体、实验教学的目的是激发学生的学习兴趣和求知欲望,提高他们的综合素质,为现代社会培养高技能人才。

参考文献:

[1]宋莉.《金属材料与热处理》教学方法探析[J].课程教育研究:学法教法研究,2015(21):127.

[2]汪云.谈培养职业技术人才的金属材料与热处理教学中的有效途径[J].中小企业管理与科技,2016(13):124-125.

金属材料与热处理范文第3篇

一、金属材料与热处理课程的教学要求

1.主要内容

金属材料与热处理是一门实践性很强的专业基础课。该课程的主要内容包括金属材料的基本知识、金属的性能、金属学基础知识、热处理的基本知识、金属材料及其应用等相关知识。

2.主要目的

通过该课程的学习,学生应掌握有关金属材料与热处理的基本理论和基本知识;初步了解金属材料的应用及设计时的合理选材;初步掌握正确运用热处理工艺、合理安排零件工艺路线的方法。

二、根据技工院校的培养目标,组织实施教学

技工院校的主要目标就是培养生产一线的技术工人。机械行业的技术工人从手中用的工具到加工的零件,每天都与各种各样的金属材料打交道。为了正确地认识和使用金属材料,合理地确定不同金属材料的加工方法,充分发挥材料的潜力,就必须熟悉金属材料的牌号,了解它们的性能和变化规律。在技工院校中,由于实验条件的限制,许多内容涉及看不见摸不着的微观组织,学生缺少感性知识,觉得学习枯燥乏味,而且教师所讲内容与社会脱节较大,理论知识讲授占据大部分课时,影响了学生实际应用能力的提升。因此,笔者认为确定教学内容时,应考虑以下几个方面。

1.增加阶段性实习训练内容

为了培养学生的动手能力,应以“够用为度,适用为限”为原则,适当缩减理论课时,增加实践性教学环节。例如,讲解钢的火花鉴别内容时,要让每位学生动手,力求学生在学习过程中逐步掌握金属材料的牌号、钢号混杂的钢材、碳素钢的含碳量、钢材表层的脱碳情况、材料中所含合金元素的类别等。

2.对本课程内容进行合理增减

学校培养的学生是新时代的蓝领,今后需要面向社会生产一线。因此,教师在教学时应根据课时分配情况适当增删部分教学内容。如讲解铁碳合金的基本组织与性能时,应对不同牌号的金相试样在金相显微镜下观察平衡其组织,可以采用分组、互动的教学方法,激发学生的学习兴趣,增强学生的动手能力,进一步熟悉不同金属材料的牌号、组织、性能和用途之间的关系。再如讲解有色金属时,教师只要求掌握其性能特点及用途即可,使教学内容更加符合技工院校的教学要求。

三、根据学生特点,转变观念,改进教学方法和手段

1.活跃气氛,激发学生学习兴趣

培养良好的学习兴趣能促使学生主动参与学习,但该课程具有很强的实践性,怎样才能调动学生的学习积极性呢?首先,应发扬民主的教学作风,创造和谐的学习氛围,强化自主的学习精神。如做个小实验,将一根直径1mm左右的钢丝剪成两段,放在酒精灯上同时加到赤红色,然后分别放入水和空气中冷却,冷却后用手进行弯折,结果发现放在水中冷却的钢丝硬而脆,很容易折断,而放在空气中冷却的钢丝较软且有较好的塑性,可卷成圆圈而不断裂。这时,教师应鼓励学生大胆地提出问题,在提问中解惑,力求做到理论联系实际,千万不要一带而过。

2.利用多媒体,进行直观性教学

随着现代化科技的发展,多媒体教学已成为教学的重要手段。教师在进行多媒体教学时,可以发挥多媒体的优势,灵活运用各动画、视频等多媒体信息,增进学生对所学知识的理解,使一些抽象的知识更形象、更直观。将语言叙述不清的部分内容采用图文并茂的形式生动形象地描述出来,可以增强学生的学习信心。

四、根据课程特点,改变考试模式

金属材料与热处理范文第4篇

[关键词]兴趣;教学

中图分类号:X734.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0249-02

《金属材料与热处理》是一门从生产实践中发展起来的又直接为生产服务的专业基础课,具有很强的实践性;另一方面,金属材料的种类繁多,其性能千变万化,术语、概念多且抽象,学习起来有一定难度。为了帮助学生加深对理论知识的理解和满足不同专业的要求,在教学过程中要求学生认真掌握重要的概念和基本理论。由于本课程教学目的是材料内部的组织结构,许多知识点需要通过各类实验来验证。但由于实验设施的缺乏,导致很多实验不能进行,只能进行理论教学,因此,学生上课时普遍感觉枯燥、乏味,学起来很困难。教师该怎样才能上好这门抽象难懂的课呢?本人认为应尽可能通过多途径、多层次、多样化的教学设计,采用有趣、直观、多样的方式、多列举生活、生产中的实例、采用多媒体教学,制造专业教学的亮点,实施兴趣教学,从而让学生产生学习兴趣,维持并发展兴趣。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,且能举一反三,同时激发学生学习的积极性和主动性,使学生能更多地感知知识、更牢地掌握知识,以达到“讲得透、学得活、记得住、用得上”之教学目标。 兴趣即老师!学习兴趣的培养、保持和发展对于激发学生学习专业知识尤为重要。许多学生不是不想学,而是由于缺乏必要的学习兴趣,没有学习动力,时间一长甚至发展到厌学。本人通过近30年的工作历程和十多年的教学实践,总结出了以下几种兴趣教学的实施手段和方法与大家相讨。

举例教学 引发兴趣

举例教学就是贴近学生生活中所见所闻的一种教学方法。比如在介绍金属材料时,我不是照搬概念,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。学生从所见所闻生活中举了很多例子,如“金项链是用黄金制作的”、“水杯是不锈钢做的”、“防盗门材料是铁(碳钢)”、“电线是铜芯的”等等。

由于这些东西都是我们平时见过或是用过的,已有了一定程度的感性认知。所以,讲金属的性能时,如金属的导电性、导热性、耐热性、延展性、化学性能(生锈及耐腐蚀性)时,很多学生都能马上领悟。

举例教学,办法虽简单,却能马上贴近学生的实际生活,从而收到良好的教学效果。因此,笔者在教学过程中也注意观察生活,收集素材,以便在教学中使用。

比喻教学 激发兴趣

用打比方的方法将难以理解、难以明了的问题简单化。是人们常用的方法。打比方在教学中能起到事半功倍的效果。

例如:为什么“成分决定其组织,组织决定其性能,性能决定其用途”?比如:少先队组织、团组织、共产党组织、组织、组织等,他们的成分是什么?14岁以下的少年,14岁至28岁的青年,18岁以上的信仰共产主义、承认共产党的纲领的各行业先进分子、信仰的不法分子;各个组织的性质相不相同?其用途(宗旨)相同不?又如材料拉伸试验的弹性变形、屈服、强化、缩颈四个阶段时,我拿抗日时期的叛徒说事:一个信仰共产主义的人被日本鬼子抓到后的严刑拷打的过程――开始扛住什么都不说――弹性变形阶段,在鬼子的重刑下,逐渐放弃信仰,开始说出我党的秘密――屈服阶段,鬼子加紧利诱、许诺――强化阶段,竹筒倒豆子,来了个“知无不言、言无不尽”,鬼子看你没有利用价值了,就秘密把你脑袋离开颈项――缩颈阶段(一枪毙命)。讲材料疲劳强度时:我拿包夜上网的人说事:人也是材料,那些天天包夜上网的体力消耗并不大,但长时间消耗体力脑力、大脑长期处于兴奋状态过于疲劳,毫无预兆就离开了我们(这事新闻中时有报导)!金属材料在多数次较低载荷的作用出现疲劳破坏――开裂或断裂而失效,同样没有预兆。这样既说明了疲劳失效概念有告诫了学生不可包夜上网。

故事教学 提升兴趣

机械行业有很多历史背景故事的。机械专业课程的教学,老师应该善于挖掘课本知识点中的背景故事、历史故事,将这些与专业知识息息相关的故事讲给学生听,对于提高他们的学习兴趣大有裨益。

我在讲到《钢热处理》时,以中国古代热处理的发展史为线索,讲述热处理工艺背后的历史故事:在我国古代,公元前六世纪左右,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺得到了迅速发展。以河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟为例,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。历史故事相传,三国时诸葛亮带兵打仗,请当时的著名工匠蒲元为他的军队制造了3000把钢刀,蒲元运用了“清水淬其锋”的热处理工艺,使钢刀削铁如泥,从而大败敌军。从这些故事可知,淬火的主要目的是为了获得马氏体,提高钢的强度和硬度。讲到淬火冷却介质时,给学生讲了对我国的淬火技术发展做出了重大贡献的南北朝人綦母怀文的故事。《北史》所载:“怀文造宿铁刀,其法,烧生铁精以重柔铤,数宿则成刚。以柔铁为刀脊,浴以五牲之溺,淬以五牲之脂,斩甲过三十札。”五牲之脂是动物油,淬火应力小、变形开裂倾向小;五牲之溺则属盐水,冷却能力强、淬硬层深。可见,在南北朝时,随着淬火技术的发展,人们已经逐渐发现了油、水、盐水这些淬冷剂对淬火质量的影响。

讲完故事后,再把淬火这道热处理工艺的特点及淬火冷却介质进行了补充和总结。

在讲到疲劳强度时,首先讲一个二战故事:德国派出轰炸机频频轰炸英国,英国派皇家空军战机拦截,战况惨烈,在不长时间里英国战机相继坠落,机毁人亡。为什么?英军对坠机进行调查,最初结论认为:德国是否发明了新武器?因为坠机的残骸上无任何弹痕,从而引起恐慌。随着调查的深入,最终的结论是――由于疲劳现象的发生而坠毁――发动机内部的零件发生疲劳破坏,制造零件的材料表面或内部有缺陷,如夹渣、划痕、尖角、显微裂纹等等。为什么夹渣、划痕、尖角、显微裂纹会造成如此后果?让学生探讨。然后再说明:由于这些缺陷地方的局部应力大于屈服点,再循环载荷的反复作用下产生疲劳裂纹,并随着循环周次的增加,疲劳裂纹不断扩散,零件的有效承载面积不断减少,最后达到某一临界尺寸时而突然断裂。通过故事和例题、学生自己探讨、老师归纳分析引导,学生会全神贯注、兴致高,易懂并掌握快。

通过对专业知识相关故事的生动介绍,学生对所学的课程有了较为全面的了解,这无疑比干涩的讲解课本内容有趣得多。

悬念科学设 激发兴趣欲

“金属材料的力学性能”是教学的一个重要环节,但该课程内容较为抽象,如果采用平铺直叙的讲述法,很难提起学生的兴趣。因此,在上新课前先放映了一段著名的泰坦尼克号邮轮沉没的电影片段,并进行解说:泰坦尼克号邮轮堪称当时世界上最大、最豪华、设计最先进的邮轮,但就是这艘被称为“永不沉没”的海上都城,在与冰山的一次冲撞后,产生了90多米长的大裂纹,并在短短3个小时后就沉没了。这是人类航海史上的一次悲剧,它的沉没也是近一百年来的未解之谜。后来科学家对邮轮的残骸进行分析,认为事故的发生与材料的力学性能有密切的关系。学生听到这里,急于想知道其中的奥秘。这时,我卖了一个关子,不急于讲答案,而是设下伏笔,创设了一个“悬念猜想”的学习情境,从而进入教学过程。

在教学中,由于强烈的好奇心的驱动,学生对金属材料的力学性能分析这一原本枯燥的课题始终保持着浓厚的兴趣,课堂教学变成了学生进行科学探究的过程。最后,再为学生揭开悬念的谜底:原来,泰坦尼克号邮轮的钢板,在极低的温度下变脆,经不起冲击和震动;另外,钢板中含硫量高,韧性很差,最终导致了这场灾难的发生。

用俗话(成语)为先导,由现象探本质:民间广为流传很多劳动实践经验积累的俗语(成语),很贴近生活。在《金属材料与热处理》教学中,要努力挖掘教材隐含内容,力求用俗语来总结纯理性的知识,上课时以学生能接受的俗语(成语)引导学生由表及里地学习。例如钢与铁的区别,先抛出“恨铁不成钢”,简单分析家长“望子成龙”心情,调动被寄予厚望的学习情绪基础上,问“铁怎样才能成钢?”,“钢比铁好在哪里?”然后引导学生探索“钢铁是怎样炼成的……钢与铁的本质区别”。讲到金属材料力学性能时,首先,分析古代众多雄伟壮观的宫殿等古建筑都靠木材这种脆性材料支撑起来的事实后,点出“立木顶千斤”,继而引出铸铁等脆性材料抗压性能远比抗拉性能好,故脆性材料常作受压件的实质内容。当讲到铁碳合金相图应用时,先问为何要“趁热打铁”?在学生积极思维状态下,把钢加热到1000℃至1250℃,此时钢组织为单相奥氏体,塑性好。并由此实质内容作适当引伸,以提醒学生把握良好学习机会和好的人生机遇。

2008年1月26日,湖南输变电之送电三分公司在执行长沙电厂沙坪变电站500千伏线路人工除冰任务时,因线路冰层太厚,铁塔不堪重负而倒塌,导致三人死亡。我们从专业角度考虑:为什么要为高压线路除冰?铁塔为什么会倒塌?让学生对问题进行深入探讨,收集探讨结果并进行总结,再进一步引出“强度”。强度是金属在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。铁塔的倒塌是由于冰块使铁塔的静载荷大幅度增加,超出了其强度设计标准。强度在我们日常生活中应用广泛:钢丝的断裂、钢瓶的变形、零件的失效造成的生命财产的安全。

“好奇之心,人皆有之”,利用悬念猜想这一“催化剂”,创设新奇的教学情境,往往可以收到事半功倍的效果,学生在猜测过程中会产生心理上的焦虑、渴望和兴奋,而这种心态正是教学所需要的。悬念即可在故事中、也可在比喻中;无时无刻都课设置悬念。

动手实验 强化兴趣

《金属材料与热处理》是一门与生产实际联系较密切的实验学科,由于实验设施的缺乏,大的实验无法在学校里完成,但教师也可以开动脑筋创造条件,设计一些简单易行的实验激发强化学生的学习兴趣,通过实验验证理论,提高学生对知识的认同感。

例如,在讲到材料的硬度时,可用一简单的实验求证课本知识:找一把小刀切削橡皮擦和铅笔。小刀可以轻而易举地切削橡皮擦,而切削铅笔却要花很大的力气。说明橡皮擦的硬度低,而铅笔的硬度高。钳工实训中不是进行了錾、锯、锉的训练?所做工件与錾子、锯、锉刀谁硬?再如抗力强度试验:可以拉扯橡皮来观看和理解金属材料的拉伸过程(弹性、屈服、强化、缩颈)四阶段;讲述抗拉、抗压、抗扭、抗折(弯)、抗剪强度时,可选用粉笔、木杆、竹竿圆钢、扁钢等做试验和分析讲解;又如钢的火花演示试验也可以在校办工厂进行。先准备好各种钢,如低碳钢、中碳钢、高碳钢与高速钢,让学生用砂轮机分别打磨四种钢材。通过现场演示及讲解,学生很快便掌握了不同含碳量钢的火花特点,并且可以通过火花来分辨材料。

针对现有教学实验能力不足的问题,本人还与本地的企业实验室联系,带学生到实验室去参观,增长学生的见识。在实验室里,学生观看了许多实验,如材料的硬度测试、冲击实验、拉伸实验、压缩实验,用光谱议进行元素的检测。在整个参观过程中,学生表现出很大的兴趣,认为看到的东西验证了课本的内容,对掌握知识有很大的帮助。实验教学的特点是直观性和可操作性,它不但能激发学生的兴趣,而且具有很强的说服力。

优化教学手段 强化教学兴趣

合理运用多媒体教学,优化教学手段: 为了在有限的时间内向学生传授大量的信息和知识,本人充分利用多媒体教学,课件的演示、视频的播放来提高教学效果。利用多媒体教学具有可视性强的特点,把静止的教学画面动态地、连续地贯穿起来,使学生能够通过动态的画面,较轻松地理解教师的教学意图。例如在讲授“铁碳合金的基本组织与性能”时,可展示铁素体、奥氏体的晶胞示意图,让学生体会两者晶格间隙的大小,可能溶碳的能力;展示铁素体、珠光体、莱氏体的显微组织,使学生不出教室便可置身于实验室之中。在讲授材料的类型性能时,播放材料力学性能测试视频,让学生身临实验室感受试验全过程;把“退火”“正火”与“淬火”“回火”操作过程录象片段插入课件,使学生不出教室便可置身于热处理车间,使学生所学到的知识更贴近生产实践。

通过提问和演示强化兴趣:教师最高明的教学艺术在于启发学生积极思维,使其智力发展达到最佳水平。在平常教学中十分重视“设计问题”,使学生遇到问题,逐步形成良好的思维习惯,感受学习的乐趣,激发主动学习。如讲授“金属材料的性能”时,问:“自行车的中轴和链盒所用的材料,哪种需要较高的硬度和强度?哪种需要较好的塑性和韧性?为什么?”在介绍“碳素钢”时,可提问:“一般用于连接的螺钉、螺母和汽车轮子上用的螺钉、螺母可以选用相同的材料吗?为什么?,这些与日常生活既接近又切合实际应用的问题使学生积极参与,踊跃回答。

恰当的课堂演示,则可把一些深奥难懂的问题直观的反映出来,使学生通过获得的感性认识加深对知识点的理解,从而达到深入浅出的教学效果。讲授“弹性变形与塑性变形”时,可以用橡皮筋、兵乓球演示变形过程。在讲授“钢的热处理方法”时,先对钢丝和锯条进行力学试验演示,再对钢丝和锯条演示“正火”和“淬火”过程,而后对钢丝和锯条“正火”和“淬火”后再进行力学试验,把二次试验进行比较分析、得出结论:热处理改变材料的性能。

通过这些手段,一方面使教学过程更紧凑;另一方面学生学习兴趣得以高,由不想学到想学至爱学的进化;更重要的是教学方法多样使教学内容更直观,收到了良好的教学效果。

参考文献

[1] 人力资源和社会保障部教材办公室组织编写《金属材料与热处理》 第六版.

[2] 戈晓岚、杨兴华《金属材料与热处理》 化学工业出版社[M]2004.

金属材料与热处理范文第5篇

关键词: 课前预习 巧妙记忆 课堂提问 实例分析 《金属材料与热处理》课堂教学

《金属材料与热处理》是机械类各专业必修的一门技术基础课,它是一门建立在实验观察和工业实践基础上的,且以定性描述为主的课程。课程内容繁多杂乱且概念、术语多,其主要特点是“散”、“杂”。所谓“散”是指它不像数学、物理等课程具有严密的理论体系,可以在少数基本原理、定律的基础上导出整个课程内容,它的内在逻辑性不易掌握;所谓“杂”是指它涉及面宽,牵涉到的东西多,且之间的相互联系十分复杂,教材中没有多少公式、定律,并且定量的计算和推演很少,而定性的描述则较多,另外课程的重要内容基本上都是采用文字、图表、照片进行说明,这是学生不习惯的,因此开始学习时,同学们都对学好这门课程感到信心不足。为了帮助学生学好这门课程,我认真分析教材内容后,制订了严密的教学计划,基于“散”、“杂”的特点,我联想到散文的一个重要特点,即“形散神不散”,若能将课程“散”、“杂”的知识用一定的方式连贯起来,使之“神不散”,岂不可以有的放矢。具体做法如下:

一、课前预习,提出重点理头绪

古语说:“凡事预则立,不预则废。”又说:“不打无准备之仗。”课前预习不仅能使学生确定听课重点,而且有利于课堂提问有的放矢(学生向老师提问,老师向学生提问)。例如,在讲解金属的结晶这部分时,我将重点内容预先提出:(1)结晶的基本概念;(2)过冷度对结晶的重要性。

通过预习,学生不仅对这部分的名词、概念及术语(如结晶、过冷度、自由能、结晶潜热、生核率等)有了初步印象,而且讲课时,学生对这些概念及术语也能很自然地接受,对重点内容也能很快掌握。这样,“散”与“杂”就会变成有条有理,收到事半功倍的效果。

二、巧妙记忆,积累知识助理解

记忆是知识巩固的一个重要阶段。很久之前,孔子就提倡多识,即记忆,如“多学而识之”;捷克大教育家夸美纽斯也说过:“一切后教的知识都根据先教的知识(新知识必须建立在已有知识的基础上)。”通过记忆,可以省去大量查找、复习、重新理解的时间,有利于提高学习效率。

基于《金属材料与热处理》课程“散”、“杂”的特点,对有些知识不能单纯地死记硬背,应在理解的基础上,按事物的内在规律记忆。

1.针对那些易混的概念和术语,可以采用对比的方法帮助记忆。例如,将二次结晶、再结晶、二次再结晶三个概念编为一组加以对比,通过对比,不但可以找出它们的共同之处,更重要的是可以找出它们的不同之处,这样就可以较好地掌握这三个概念。类似的如将相、组织、组织组成物编为一组;将珠光体、屈氏体、索氏体编为一组;将索氏体、回火索氏体编为一组等。

2.各种材料的种类、牌号名目繁多,一一孤立地记忆,是很难记住的,但是如果掌握了材料的分类、编号、命名的原则和方法,这些就不难记住了。

3.对于那些存在一定内在联系的事物,可以采用联系的方法帮助记忆。例如,从钢的牌号,不但可以知道它的种类和大致的化学成分,而且可以联系到它的常规热处理、组织、性能、主要用途等。

这样,本来显得“散”、“杂”的知识,就通过记忆这条线将它们紧紧连在了一起,对课程知识的学习和理解起到了重要作用。

三、实例分析,解决问题找联系

《金属材料与热处理》有较强的工业背景,如能联系实际,学习就能突破“散”、“杂”的禁锢,更深地理会理论知识,例如在讲解“钢的退火与正火”这一节时,我找了个实例:用T9钢制作钻头,用20CrMnTi制作汽车变速齿轮,试确定它们的预先热处理工艺,具体分析如下:

通过以上分析,学生不仅对退火、正火工艺选择、目的等有了更深的理解,而且从这问题的解决过程也看出了知识的内部联系,这样,通过实例分析,不仅培养了学生运用知识的能力,而且激发了他们的学习兴趣,收到了很好的教学效果。

四、课堂提问,有的放矢寻规律

老师讲课是学生接受知识的一个重要途径,但一个好老师决不会采用满堂灌的方式。课堂中有针对性地提出问题不仅能促使学生积极思考,而且有助于吸引学生的注意力。例如,铁碳相图是研究铁碳合金的基础,对生产实践有重要的指导意义,因此对整个相图要求完全了解,包括其中的每个点、每条线、每个相区代表的意义。为了加深学生的理解,特提出一些问题。

1.如何根据Fe-Fe■C相图对铁碳合金进行分类?(点)

2.铁素体在室温和727℃时,对碳的溶解度分别为多少?(溶解度曲线)

3.将45钢加热到700℃、750℃、850℃时,其组织分别是什么?(相区)

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