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【摘要】本文对《金属材料与热处理》课教学中突破难点的方法做了探讨，讨论了实验理论一体化教学法、类比法、多媒体计算机辅助教学法和记忆法在《金属材料与热处理》课难点突破教学中的应用。
【关键词】金属材料与热处理；教学方法；突破难点
How to break the metal material and heat treatment Teaching Difficult
Xing Qing-gui,Ma Shao-chun
(Tangshan Rolling Stock Plant Senior Technician School Tangshan Hebei 064000)
【Abstract】This article on the“ metal material and heat treatment” in the teaching of the course of breaking through the difficulties of method discuss, discuss the experimental theory integration teaching method, analogy method, multimedia computer assisted teaching and memorizing method in the“ metal material and heat treatment” class breakthroughs of difficult points in teaching application.
【Key words】Metal material and heat treatment;Teaching methods;Breaking through difficulty
金属材料与热处理这门课是职业技术学校机械类专业的一门专业基础理论课，其特点是：（1）内容庞杂、理论性强，名词概念多。（2）课程实践性强，与生产实际关系密切，相关理论在生产实践中有很大的灵活度和综合性。（3）相关理论的系统性强，结构严密，前后内容密切相关。由于以上特点，再加上职业技术学校的学生基础普遍较差，学生觉得该课程难学，老师也觉得该课程难教。如何突破教学中的难点呢？根据这几年的教学经验，笔者认为，采用如下几种方法可收到较好效果。
1.采用实验理论一体化教学，激发学生学习的积极性 《金属材料与热处理》虽然是一门理论课，但它仍然与实际有着紧密的联系，因此，在教学中可以选择恰当的实验课题，实现实验理论一体化教学。实验理论一体化教学，可以让学生通过自己实践活动来观察现象，发现问题，通过自己的思考、分析、综合、抽象、概括、演绎、推理，得到正确的结论，让学生享受成功的快乐。在一体化教学过程中以实验创设悬而未决的问题情境，来激发学生学习的积极性，以推动理论课的教学。如在讲金属的力学性能——硬度一节内容时就可以采用该方法。实验器材按教材上所列器材准备，具体步骤如下（以布氏硬度试验为例）：
（1）据试验材料和试样厚度按表 1布氏硬度试验规范选择球体直径D、试验力F的大小和试验力作用保持的时间。
（2）将试样平稳地放在工作台上，顺时针转动升降手轮，使试样测试表面垂直于钢 (硬质合金)球加力方向，直至试样与球体紧密接触手轮空转为止。
（3）打开电源开关，待电源指示灯亮后，再启动按钮开关，当加荷指示灯明亮时，表示试验力开始加上，此时立即拧紧定时压紧螺钉，即自动开始计时，达到预定加力时间后，转动即自行停止。
（4）关闭电源，反时针方向转动手轮，使工作台下降，取下试样。用读数显微镜测量压痕直径 (d )，用所得结果从有关对照表中查找相应的硬度值。
表1 布氏硬度试验规范
通过实验理论一体化的教学，不仅让学生了解了布氏硬度测定的基本原理及应用范围，能够初步掌握根据不同金属材料的零件性能特点，选定测定硬度的方法，而且培养了学生的观察、分析和解决问题的能力，培养了学生动手能力，同时也让学生体验了成功的快乐，增强了学生学好“金材课”的信心。
2. 采用类比法，将陌生的问题熟悉化 类比法就是由已知现象的规律去推导出另一种物理现象的规律，或解决另一种现象中的问题的思维方法。在《金属材料与热处理》课程的教学中，采用类比法，可以使一些难以理解和掌握的概念和规律更容易被学生理解和掌握。
例如：在讲钢在加热时的转变一节时，为了让学生更容易理解“碳钢不可能在平衡临界点发生组织转变”这一观点，我采用了将钢铁组织发生转变的平衡临界点和冰、水转变点——0℃类比的方法，由Fe-Fe3C相图可知看，PSK线、 GS线和ES线是碳钢在缓慢加热和冷却过程中组织发生转变的线，分别称为 A1 线、A3线和Acm 线。该线上的临界点，则相应地用A1 、A3、Acm表示。但是，我们应该知道，这些点和0℃是冰、水临界点的意义一样，都是在缓慢的加热和冷却条件下的临界点，因此是平衡临界点。实际上，碳钢不可能在平衡临界点发生组织转变，从而引出实际加热和冷却时的临界点（Ac1、Ac3、Accm和Ar1、Ar3、Arcm），这些临界点与平衡临界点的偏离量，将随加热或冷却时的速度而变化。
这样，就可以将学生不熟悉抽象的铁碳合金组织发生转变平衡临界点与学生熟悉的冰、水转变点“0℃”联系起来，从而使学生对Ac1、Ac3、Accm和Ar1、Ar3、Arcm这些临界点所在位置能够在短时间内掌握住，也为以后的各种热处理工艺的加热温度的选择打下基础。
3. 采用多媒体计算机辅助教学手段，将抽象的问题形象化 学生之所以感觉《金属材料与热处理》这门课难学，是因为其抽象思维能力较差，对用语言描述的看不到摸不着的内部组织和热处理过程难以在头脑中形成一副完整清晰的图像。帮助学生建立完整清晰的图像，成为教师的一项主要任务。 传统的教学手段对帮助学生建立完整清晰的图像收效甚微。多媒体计算机辅助教学技术却可以帮助我们很好地完成这一任务，它可以利用文字、图像、动画、声音等手段将抽象的材料内部组织和热处理过程形象地展示出来。如在讲“铁碳合金相图”一节内容时，用Flash动画将Fe-Fe3C相图上的“两平、三锤、五弧、九星、十二面”等形象的展现在学生面前，使学生的铁碳合金相图的构成及相图特点有一个清晰的认识，从而能够很容易掌握铁碳合金相图，为以后的应用打下良好的基础。
4. 加强记忆，巩固、提高学生的知识 归纳整理，温故而知新，不仅有助于学生掌握知识，而且能让学生从事物之间的联系中找到新的规律，悟出新的道理。同时，也是学好这门课程必做的功课。所以，每学完一节要给学生做一次总结。
还以“铁碳合金相图”一节为例，为加强记忆，我对本节采用了两种方法：
（1）用比较研究法使知识系统化、条理化。比较研究法就是对事物或问题进行区分，认识差别和特点和本质的一种方法。因为有比较才能鉴别，有鉴别才有异同，从而揭示相图的本质规律。我在进行总结时采用了列表比较法，因为相图中的特性点多，把它们列入一个表比较它们的含碳量、温度和含义的不同，从而达到增强记忆、巩固知识的目的。
（2）运用顺口溜，先记忆后理解。因为相图较复杂，学生的基础差，能力有限，理解之后记起来较难，采用顺口溜的方法帮助记忆无疑成为上上之选。从而使理论性的内容形象化，大大提高了学生学习的主动性和积极性，激发了他们的热情和兴趣。顺口溜如下：
温度成分建坐标，铁碳二元要记牢。
两平三垂标特点，九星闪耀五弧交。
共晶共析液固线，十二面里组织标。
基本组织先标好，相间组织共逍遥。
分析成分断组织，铸锻处理离不了。
总之，作为一名材料热处理教师，要想讲好金属材料与热处理这门课，除了要不断研究新教法外，上课之前还应收集参考资料，广泛阅读相关书籍，学习教育学、心理学有关内容，从而不断提高自己的专业水平和教学水平。要认真备课、精心准备，将教学大纲的要求落实到教学的每一个环节，努力做到教学目的明确，重点、难点突出。课堂语言力求生动简明，逻辑严密，避免过多的重复和繁琐，防止学生产生厌烦情绪。简言之，在《金属材料与热处理》课的教学中，只要我们不断的创新教法，创新教学手段，终将会让学生觉得易学，教师觉得好教。
参考文献
［1］ 陈志毅.铁谈合金相图教学点滴.金属材料与热处理课教学参考书［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
［2］ 杨艳霞.如何使学生掌握铁碳合金相图［J］.职业教育研究，2004，（8）.
【关键词】金属材料与热处理；教学方法；突破难点
How to break the metal material and heat treatment Teaching Difficult
Xing Qing-gui,Ma Shao-chun
(Tangshan Rolling Stock Plant Senior Technician School Tangshan Hebei 064000)
【Abstract】This article on the“ metal material and heat treatment” in the teaching of the course of breaking through the difficulties of method discuss, discuss the experimental theory integration teaching method, analogy method, multimedia computer assisted teaching and memorizing method in the“ metal material and heat treatment” class breakthroughs of difficult points in teaching application.
【Key words】Metal material and heat treatment;Teaching methods;Breaking through difficulty
金属材料与热处理这门课是职业技术学校机械类专业的一门专业基础理论课，其特点是：（1）内容庞杂、理论性强，名词概念多。（2）课程实践性强，与生产实际关系密切，相关理论在生产实践中有很大的灵活度和综合性。（3）相关理论的系统性强，结构严密，前后内容密切相关。由于以上特点，再加上职业技术学校的学生基础普遍较差，学生觉得该课程难学，老师也觉得该课程难教。如何突破教学中的难点呢？根据这几年的教学经验，笔者认为，采用如下几种方法可收到较好效果。
1.采用实验理论一体化教学，激发学生学习的积极性 《金属材料与热处理》虽然是一门理论课，但它仍然与实际有着紧密的联系，因此，在教学中可以选择恰当的实验课题，实现实验理论一体化教学。实验理论一体化教学，可以让学生通过自己实践活动来观察现象，发现问题，通过自己的思考、分析、综合、抽象、概括、演绎、推理，得到正确的结论，让学生享受成功的快乐。在一体化教学过程中以实验创设悬而未决的问题情境，来激发学生学习的积极性，以推动理论课的教学。如在讲金属的力学性能——硬度一节内容时就可以采用该方法。实验器材按教材上所列器材准备，具体步骤如下（以布氏硬度试验为例）：
（1）据试验材料和试样厚度按表 1布氏硬度试验规范选择球体直径D、试验力F的大小和试验力作用保持的时间。
（2）将试样平稳地放在工作台上，顺时针转动升降手轮，使试样测试表面垂直于钢 (硬质合金)球加力方向，直至试样与球体紧密接触手轮空转为止。
（3）打开电源开关，待电源指示灯亮后，再启动按钮开关，当加荷指示灯明亮时，表示试验力开始加上，此时立即拧紧定时压紧螺钉，即自动开始计时，达到预定加力时间后，转动即自行停止。
（4）关闭电源，反时针方向转动手轮，使工作台下降，取下试样。用读数显微镜测量压痕直径 (d )，用所得结果从有关对照表中查找相应的硬度值。
表1 布氏硬度试验规范
通过实验理论一体化的教学，不仅让学生了解了布氏硬度测定的基本原理及应用范围，能够初步掌握根据不同金属材料的零件性能特点，选定测定硬度的方法，而且培养了学生的观察、分析和解决问题的能力，培养了学生动手能力，同时也让学生体验了成功的快乐，增强了学生学好“金材课”的信心。
2. 采用类比法，将陌生的问题熟悉化 类比法就是由已知现象的规律去推导出另一种物理现象的规律，或解决另一种现象中的问题的思维方法。在《金属材料与热处理》课程的教学中，采用类比法，可以使一些难以理解和掌握的概念和规律更容易被学生理解和掌握。
例如：在讲钢在加热时的转变一节时，为了让学生更容易理解“碳钢不可能在平衡临界点发生组织转变”这一观点，我采用了将钢铁组织发生转变的平衡临界点和冰、水转变点——0℃类比的方法，由Fe-Fe3C相图可知看，PSK线、 GS线和ES线是碳钢在缓慢加热和冷却过程中组织发生转变的线，分别称为 A1 线、A3线和Acm 线。该线上的临界点，则相应地用A1 、A3、Acm表示。但是，我们应该知道，这些点和0℃是冰、水临界点的意义一样，都是在缓慢的加热和冷却条件下的临界点，因此是平衡临界点。实际上，碳钢不可能在平衡临界点发生组织转变，从而引出实际加热和冷却时的临界点（Ac1、Ac3、Accm和Ar1、Ar3、Arcm），这些临界点与平衡临界点的偏离量，将随加热或冷却时的速度而变化。
这样，就可以将学生不熟悉抽象的铁碳合金组织发生转变平衡临界点与学生熟悉的冰、水转变点“0℃”联系起来，从而使学生对Ac1、Ac3、Accm和Ar1、Ar3、Arcm这些临界点所在位置能够在短时间内掌握住，也为以后的各种热处理工艺的加热温度的选择打下基础。
3. 采用多媒体计算机辅助教学手段，将抽象的问题形象化 学生之所以感觉《金属材料与热处理》这门课难学，是因为其抽象思维能力较差，对用语言描述的看不到摸不着的内部组织和热处理过程难以在头脑中形成一副完整清晰的图像。帮助学生建立完整清晰的图像，成为教师的一项主要任务。 传统的教学手段对帮助学生建立完整清晰的图像收效甚微。多媒体计算机辅助教学技术却可以帮助我们很好地完成这一任务，它可以利用文字、图像、动画、声音等手段将抽象的材料内部组织和热处理过程形象地展示出来。如在讲“铁碳合金相图”一节内容时，用Flash动画将Fe-Fe3C相图上的“两平、三锤、五弧、九星、十二面”等形象的展现在学生面前，使学生的铁碳合金相图的构成及相图特点有一个清晰的认识，从而能够很容易掌握铁碳合金相图，为以后的应用打下良好的基础。
4. 加强记忆，巩固、提高学生的知识 归纳整理，温故而知新，不仅有助于学生掌握知识，而且能让学生从事物之间的联系中找到新的规律，悟出新的道理。同时，也是学好这门课程必做的功课。所以，每学完一节要给学生做一次总结。
还以“铁碳合金相图”一节为例，为加强记忆，我对本节采用了两种方法：
（1）用比较研究法使知识系统化、条理化。比较研究法就是对事物或问题进行区分，认识差别和特点和本质的一种方法。因为有比较才能鉴别，有鉴别才有异同，从而揭示相图的本质规律。我在进行总结时采用了列表比较法，因为相图中的特性点多，把它们列入一个表比较它们的含碳量、温度和含义的不同，从而达到增强记忆、巩固知识的目的。
（2）运用顺口溜，先记忆后理解。因为相图较复杂，学生的基础差，能力有限，理解之后记起来较难，采用顺口溜的方法帮助记忆无疑成为上上之选。从而使理论性的内容形象化，大大提高了学生学习的主动性和积极性，激发了他们的热情和兴趣。顺口溜如下：
温度成分建坐标，铁碳二元要记牢。
两平三垂标特点，九星闪耀五弧交。
共晶共析液固线，十二面里组织标。
基本组织先标好，相间组织共逍遥。
分析成分断组织，铸锻处理离不了。
总之，作为一名材料热处理教师，要想讲好金属材料与热处理这门课，除了要不断研究新教法外，上课之前还应收集参考资料，广泛阅读相关书籍，学习教育学、心理学有关内容，从而不断提高自己的专业水平和教学水平。要认真备课、精心准备，将教学大纲的要求落实到教学的每一个环节，努力做到教学目的明确，重点、难点突出。课堂语言力求生动简明，逻辑严密，避免过多的重复和繁琐，防止学生产生厌烦情绪。简言之，在《金属材料与热处理》课的教学中，只要我们不断的创新教法，创新教学手段，终将会让学生觉得易学，教师觉得好教。
参考文献
［1］ 陈志毅.铁谈合金相图教学点滴.金属材料与热处理课教学参考书［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
［2］ 杨艳霞.如何使学生掌握铁碳合金相图［J］.职业教育研究，2004，（8）.