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摘 要:学生在学习《金属材料与热处理》课程时,往往会感到概念多、内容繁杂、理论太抽象,很难系统地理解和掌握。那么作为讲授这门课程的教师应该采用一些行之有效的措施来提高学生的理解能力,从而调动学生学习的积极性和激发学生的学习兴趣。
关键词:金属材料;热处理;性能;组织转变;提高理解能力;调动积极性;激发兴趣
《金属材料与热处理》是研究金属材料的性能与其成分、组织结构之间的变化规律以及改变金属材料性能的途径和各种常用金属材料的课程。其主要内容有金属学理论基础知识、热处理原理及常用金属材料。
学生在学习本课程时,往往感到概念多、内容繁杂、理论太抽象,很难系统地理解和掌握。本人结合在教学过程中的一些体会来谈谈如何讲授这门课可取得最佳效果。
一、生动、形象地讲好金属的性能是关键
金属的性能作为本课程各部分内容的重点和其相互关联的纽带,是教学过程中应该抓住的要点。因为,不论是金属学理论基础知识、热处理原理、还是常用金属材料,都是围绕着金属材料的性能展开的。所以,怎样才能讲好这一概念,又如何使学生能够牢牢地掌握住,是每一个讲授这门课程的教师引起重视的问题。在这种情况下不妨试试这些方式:
在讲金属材料的力学性能时,其中有一“疲劳强度”定义,为了使学生易于理解,可以将生活中用老虎钳夹住铁丝反复弯折使其断裂为例来讲解,说明其就是利用材料在交变应力作用下所具有的疲劳强度进行的。还有“金属的蠕变”定义是:金属材料在高温中及一定应力作用下,随着时间的延长而产生缓慢地连续塑性变形的现象。由字面上看好象非常模糊,不易理解,但如果将其比喻为人吃了食物以后,要经过一定的时间,通过胃肠的蠕动才能消化,其变化的过程需要一定的外在因素,如时间、速度等,也就是产生蠕变的三个条件。这样,学生就容易理解了,从而轻松地掌握了学习内容。同样,在讲解金属的其他性能时也可采用生活中的常见例子进行进一步的说明,这样不但可以提高学生的理解能力,使学生从根本上透彻了解性能的知识,而且还可以激发学生的学习兴趣。
二、简单、明了地讲述金属内部的组织转变
组织转变是贯穿这门课程所有内容的一个主要概念,对它的理解程度如何会直接影响金属材料的热处理、类型、牌号、选择、应用的掌握,所以我们可以采用抓住一个关键点,再沿着这个点展开的方式进行讲解会得到比较好的效果。
“奥氏体的转变”是我们要讨论的一个关键问题,无论加热还是冷却都是围绕着这个问题进行的,而转变的主要条件又是几个临界点,因此抓住了这几个主要因素后我们就可以说明白,在什么情况下奥氏体可以产生、怎么产生的、怎样变化的、又是如何影响组织的等等。浅入深出地把看似非常难而复杂的组织转变这个概念一讲而透,从而可以使铁碳合金相图、热处理等所关联的一些临界点间及各相区间组织转变的一系列问题迎刃而解了,对学生轻松而迅速掌握组织转变起到至关重要的作用。
三、通俗、易懂地讲解金属材料的化学成分影响
我们知道化学成分对金属的组织转变及性能有着非常重要的影响,所以怎样才能使学生很好地掌握这个概念同样要引起我们的注意。因为我们讲这门课是以钢和铁为主的,而钢和铁又是我们日常生活中常常见到及用到的,所以我们就要从平时所遇到的点点滴滴中着手,例如常见的铁丝为什么有些很软而有些很硬呢?这是因为其中成分不同所引起的。由此,介入到我们所要讲的课程中来,即使学生搞明白我们在这里主要讲铁碳合金的成分影响,而讲透这个问题就紧抓含碳量展开研究就可以了。
首先讲明碳和铁可组成那些组织,这些组织各有何性能特点,它们所产生及存在的条件等;其次讲解碳和铁所组成的组织在何种情况下会相互转变;再次讲清含碳量不同所形成的铁碳合金种类也不同;最后讲述含碳量对铁碳合金的组织及性能有何影响及怎样影响的。这样就把成分影响问题一步一步地进行了系统地解决。
四、分析、归纳地讲清热处理概念
钢的热处理概念是这门课程的重点内容之一,我们知道通过热处理可以得到我们所需要的各种性能,而采用何种方法得到又是问题的关键所在,所以我们必须先逐步分析各种热处理方法再把各种方法对比归纳起来,这样取得的效果可能会好些。
钢的热处理主要是采用某一种热处理方法通过改变金属内部组织而获得所需性能的,所以在讲课时先把各种热处理的定义、目的、方法、类型等应该讲的部分讲清,使学生把该记的部分记住后。再采用首先使学生一定要搞明白需要什么样的性能;其次讲明这个性能是哪个组织结构所具有的;再说明此组织结构可以通过哪种热处理方法得到;最后进行对比总结而确定具体所采用的热处理方法的方式讲课应该讲得得心应手,而且也会使学生易于理解和激发一定的兴趣。
五、归类、系统地讲明牌号的标识
金属材料的选用一般都是根据牌号所选,所以牌号的标识在这门课中也是学生应掌握的基本知识,而作为讲授者应该如何使学生能够掌握一套正确识别牌号的规律呢?这又是摆在我们面前的一个问题。
一开始应该对牌号的标注方法进行归类讲解,既对每类材料的标注采用的是什么方法,每一部分有何含义(这一点很重要,材料的选用主要就是根据这一点进行的,所以一定要重点讲解),在什么样的情况下可利用别的方式方法等等。然后进行总结找出各类表示方法的共同点及不同点,再系统地相互比较找出一条标注牌号的规律,从而也就掌握住了既可以正确标注牌号也可以正确识别牌号的方法。这样就会使学生从摸不着头绪当中解脱出来,而轻松愉快地掌握住应该要掌握的知识。
当然教学中教与学具有很多的灵活性,象教,因老师而异,这和我们老师的学识水平、本身的业务修养、敬业精神等有关,一般都是你为教这门课付出了多少,应该可以收获多少,真正体现一桶水与一杯水的关系,这是所有老师们的共识。而学,又因学生而异,这同样与学生的学习态度、学习积极性、学习观念等有关。所以你为了得到付出的代价,就要具备一定的课堂管理、组织能力,教授课程的各种技巧,还要具备使学生信赖你教授课堂技巧的能力。这就要求老师们在教学中要采用各种方式方法来不断地激发、引导学生,提高他们的学习积极性,使他们时时感到学习是一种享受而不是负担,轻松而愉快地完成学业。以上是我在多年的教学中的点滴体会和认识,其中不乏不足之处,在此写出与大家共同探讨,以利于今后更好地进行教学。
参考文献:
[1]张至丰主编《金属工艺学》机械工业出版社,1991。
[2]通用教材编审委员会编《金属工艺学》机械工业出版社,1993。
[3]钟如主编《机械基础》中国建筑工业出版社,1999。
[4]教育教学论文集编委会编《新疆教育》增刊新疆教育出版社,1998。
关键词:金属材料;热处理;性能;组织转变;提高理解能力;调动积极性;激发兴趣
《金属材料与热处理》是研究金属材料的性能与其成分、组织结构之间的变化规律以及改变金属材料性能的途径和各种常用金属材料的课程。其主要内容有金属学理论基础知识、热处理原理及常用金属材料。
学生在学习本课程时,往往感到概念多、内容繁杂、理论太抽象,很难系统地理解和掌握。本人结合在教学过程中的一些体会来谈谈如何讲授这门课可取得最佳效果。
一、生动、形象地讲好金属的性能是关键
金属的性能作为本课程各部分内容的重点和其相互关联的纽带,是教学过程中应该抓住的要点。因为,不论是金属学理论基础知识、热处理原理、还是常用金属材料,都是围绕着金属材料的性能展开的。所以,怎样才能讲好这一概念,又如何使学生能够牢牢地掌握住,是每一个讲授这门课程的教师引起重视的问题。在这种情况下不妨试试这些方式:
在讲金属材料的力学性能时,其中有一“疲劳强度”定义,为了使学生易于理解,可以将生活中用老虎钳夹住铁丝反复弯折使其断裂为例来讲解,说明其就是利用材料在交变应力作用下所具有的疲劳强度进行的。还有“金属的蠕变”定义是:金属材料在高温中及一定应力作用下,随着时间的延长而产生缓慢地连续塑性变形的现象。由字面上看好象非常模糊,不易理解,但如果将其比喻为人吃了食物以后,要经过一定的时间,通过胃肠的蠕动才能消化,其变化的过程需要一定的外在因素,如时间、速度等,也就是产生蠕变的三个条件。这样,学生就容易理解了,从而轻松地掌握了学习内容。同样,在讲解金属的其他性能时也可采用生活中的常见例子进行进一步的说明,这样不但可以提高学生的理解能力,使学生从根本上透彻了解性能的知识,而且还可以激发学生的学习兴趣。
二、简单、明了地讲述金属内部的组织转变
组织转变是贯穿这门课程所有内容的一个主要概念,对它的理解程度如何会直接影响金属材料的热处理、类型、牌号、选择、应用的掌握,所以我们可以采用抓住一个关键点,再沿着这个点展开的方式进行讲解会得到比较好的效果。
“奥氏体的转变”是我们要讨论的一个关键问题,无论加热还是冷却都是围绕着这个问题进行的,而转变的主要条件又是几个临界点,因此抓住了这几个主要因素后我们就可以说明白,在什么情况下奥氏体可以产生、怎么产生的、怎样变化的、又是如何影响组织的等等。浅入深出地把看似非常难而复杂的组织转变这个概念一讲而透,从而可以使铁碳合金相图、热处理等所关联的一些临界点间及各相区间组织转变的一系列问题迎刃而解了,对学生轻松而迅速掌握组织转变起到至关重要的作用。
三、通俗、易懂地讲解金属材料的化学成分影响
我们知道化学成分对金属的组织转变及性能有着非常重要的影响,所以怎样才能使学生很好地掌握这个概念同样要引起我们的注意。因为我们讲这门课是以钢和铁为主的,而钢和铁又是我们日常生活中常常见到及用到的,所以我们就要从平时所遇到的点点滴滴中着手,例如常见的铁丝为什么有些很软而有些很硬呢?这是因为其中成分不同所引起的。由此,介入到我们所要讲的课程中来,即使学生搞明白我们在这里主要讲铁碳合金的成分影响,而讲透这个问题就紧抓含碳量展开研究就可以了。
首先讲明碳和铁可组成那些组织,这些组织各有何性能特点,它们所产生及存在的条件等;其次讲解碳和铁所组成的组织在何种情况下会相互转变;再次讲清含碳量不同所形成的铁碳合金种类也不同;最后讲述含碳量对铁碳合金的组织及性能有何影响及怎样影响的。这样就把成分影响问题一步一步地进行了系统地解决。
四、分析、归纳地讲清热处理概念
钢的热处理概念是这门课程的重点内容之一,我们知道通过热处理可以得到我们所需要的各种性能,而采用何种方法得到又是问题的关键所在,所以我们必须先逐步分析各种热处理方法再把各种方法对比归纳起来,这样取得的效果可能会好些。
钢的热处理主要是采用某一种热处理方法通过改变金属内部组织而获得所需性能的,所以在讲课时先把各种热处理的定义、目的、方法、类型等应该讲的部分讲清,使学生把该记的部分记住后。再采用首先使学生一定要搞明白需要什么样的性能;其次讲明这个性能是哪个组织结构所具有的;再说明此组织结构可以通过哪种热处理方法得到;最后进行对比总结而确定具体所采用的热处理方法的方式讲课应该讲得得心应手,而且也会使学生易于理解和激发一定的兴趣。
五、归类、系统地讲明牌号的标识
金属材料的选用一般都是根据牌号所选,所以牌号的标识在这门课中也是学生应掌握的基本知识,而作为讲授者应该如何使学生能够掌握一套正确识别牌号的规律呢?这又是摆在我们面前的一个问题。
一开始应该对牌号的标注方法进行归类讲解,既对每类材料的标注采用的是什么方法,每一部分有何含义(这一点很重要,材料的选用主要就是根据这一点进行的,所以一定要重点讲解),在什么样的情况下可利用别的方式方法等等。然后进行总结找出各类表示方法的共同点及不同点,再系统地相互比较找出一条标注牌号的规律,从而也就掌握住了既可以正确标注牌号也可以正确识别牌号的方法。这样就会使学生从摸不着头绪当中解脱出来,而轻松愉快地掌握住应该要掌握的知识。
当然教学中教与学具有很多的灵活性,象教,因老师而异,这和我们老师的学识水平、本身的业务修养、敬业精神等有关,一般都是你为教这门课付出了多少,应该可以收获多少,真正体现一桶水与一杯水的关系,这是所有老师们的共识。而学,又因学生而异,这同样与学生的学习态度、学习积极性、学习观念等有关。所以你为了得到付出的代价,就要具备一定的课堂管理、组织能力,教授课程的各种技巧,还要具备使学生信赖你教授课堂技巧的能力。这就要求老师们在教学中要采用各种方式方法来不断地激发、引导学生,提高他们的学习积极性,使他们时时感到学习是一种享受而不是负担,轻松而愉快地完成学业。以上是我在多年的教学中的点滴体会和认识,其中不乏不足之处,在此写出与大家共同探讨,以利于今后更好地进行教学。
参考文献:
[1]张至丰主编《金属工艺学》机械工业出版社,1991。
[2]通用教材编审委员会编《金属工艺学》机械工业出版社,1993。
[3]钟如主编《机械基础》中国建筑工业出版社,1999。
[4]教育教学论文集编委会编《新疆教育》增刊新疆教育出版社,1998。