搞好《金属材料与热处理》教学的几点认识

【摘 要】在《金属材料与热处理》的教学中，针对课程中的某些疑难的内容、概念，应尽可能的多采用有趣、直观、多样的方式进行启发式教学；多列举生活、生产中的实例、采用多媒体教学现代化教学，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，应用到实际中去，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“讲的透、学的活、记得住、用得上”之教学目标。

【关键词】形象 兴趣

不少机械专业教材理论性过强，内容抽象又枯燥，还缺乏与实际的联系。像《金属材料与热处理》枯燥又抽象的内容，对没有多少机械知识及机械技能基础的学生来说，要学好确非易事。为切实提高课堂教学效果，必须对《金属材料与热处理》的教学内容加以“炒制”，适当加些“调味品”，创设现代教学所倡导的情景教学以强化教育效果。

一、以俗话（成语）为先导，由现象探本质

不少民间广为流传的俗语（成语），其中很多是劳动实践经验积累，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：第一章钢铁的冶炼教学中，可先抛出“恨铁不成钢”，简单分析众多家长“望子成龙”心情，在调动每位被寄厚望的学生学习情绪基础上，问“铁怎样才能成钢？”，“钢比铁性能好在哪里？”然后引导学生探索“钢铁是怎样炼成的……”又如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。

二、以“趣”为主线，紧密结合实际

记得孔子说过“知之者不如好知者，好之者不如乐之者”。可见兴趣是最好的老师，若学生对教学内容感兴趣，就会产生求知欲及学习动力。故对此可挖掘教材内容，有目的地设计些“兴奋点”以激发学生兴趣。如在上热处理这章内容时，先设计些观察思考题，如“锯条两端为何是黑的？”“车削下的铁屑为何是蓝黑色？”等。然后把两学生得意之作即钳工操作课作品小铁榔头敲击后，一铁榔头工作面凹凸不平，另一先被热处理过的铁榔头工作面平整如初。同种材料所制的两铁榔头为何性能不一样？带着好奇的学生在老师引导下把兴趣移到有关热处理这些枯燥、抽象的学习内容上……另外还可采用灵活多样的教学手段激发兴趣，如变换教学方法，理论多结合实际，带学生下车间参观。

三、注意图形结合，辅之形象记忆

图画和图表可对知识的记录和传播起很大的作用。爱因斯坦认为，文字和数字在他的思维过程中发挥的作用并不重要，他不是沿纯数字或文字的推理方式思考而是运用直观和空间的方式形象地思考。在《金属材料与热处理》教学中注重图形结合，再辅之以形象地记忆，使学生较轻松地掌握那些需借助记忆的内容。例如，讲铁同素异构转变内容时注重：符号、文字、数字、图形四结合；在铁碳合金重点章节教学中，充分注重图形结合，可打乱教材课节内容的编排顺序，挂出铁碳合金相图引导学生学习五种金属组织及性能，分析一定含碳量的合金在温度变化时的相变过程。并结合形象记忆法记忆相图五个重要的相变温度。 四、形象生动，借助现代化教育手段

科学研究表明，眼、耳等多种感官并用，学习效率最高。可是退火、正火、淬火、回火等热处理工艺受设备条件限制，没有现场操作演示。若仅凭挂图及几个应用实例分析很难把枯燥、抽象的内容讲“活”，而结合录像或计算机多媒体和网络化教育手段，则可把热处理工艺过程直观形象地展现给学生。这将给课堂增加很多的趣味与生动，可以很大程度地调动学生学习兴趣与热情，使学生充分利用视觉和听觉去获取知识，提高学习效果。

五、用事例诱导激发学生学习兴趣

近几年，来我校就学的学生有较大一部分来自外地及农村，他们对社会的实践知识较为缺乏，对工厂极为想往。紧紧抓住这一渴望心理，激发学生的学习兴趣及求知欲，使学生爱听爱学的念头。如疲劳现象许多机械零件都是在循环载荷的作用下工作的，例如曲轴、齿轮、弹簧、各种轴承等等。工作过程中，上述机械零件常常在它们的工作应力还低于制作材料的屈服点或屈服强度的情况下发生断裂，这种现象称为疲劳现象。疲劳断裂与静载荷作用下的断裂不同，不管是韧性材料还是脆性材料，疲劳断裂都是突然发生的，事先无明显的塑性变形作为征兆，故而具有很大的危险性。为什么会出现此现象，学生普遍表示不理解。为什么呢？因为在我们前面讲过的拉伸曲线内容时，通过对拉伸曲线的分析，学生已经知道金属材料断裂前的最大应力是抗拉强度，而屈服点或屈服强度的应力值低于抗拉强度。应当讲，在抗拉强度以下工作的零件是安全的，不会破坏，可为什么这些零件在低于屈服点或屈服强度的情况下发生断裂，学生困惑多多。为此，在授课过程中举一例：在第二次世界大战中，有这样一个战例，当时法西斯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空中拦截，战况惨烈，突然，在不长的一段时间内，英国战机相继坠落，机毁人亡。英军方对坠落飞机介入调查，最初的结论认为，德国是否发明了什么新式武器，因为在坠落飞机的残骸上，无任何的弹痕，从而引起一片恐慌。但随着调查的是深入，最终正确的结论是：这些坠落的战机无一例外的是由于疲劳现象的发生而坠毁的。也就是说，飞机发动机内的零件出现了疲劳断裂。究其原因做进一步的分析，机械零件之所以产生疲劳破坏，主要在由于制造这些机械零件的材料表面或内部有缺陷，如：夹杂、划痕、尖角、软点、显微裂纹等等。这些地方的局部应力大于屈服点，在循环载荷的反复作用下，产生疲劳裂纹，并随应力循环周次的增加，疲劳裂纹不断扩散，使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。通过此例，学生们一下子就明白了，而且专神贯注、饶有兴致地掌握了这一教学上的疑难点。

总之，在《金属材料与热处理》的教学中，针对课程中的某些疑难的内容、概念，应尽可能的多采用有趣、直观、多样的方式进行启发式教学；多列举生活、生产中的实例、采用多媒体教学现代化教学，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，应用到实际中去，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“讲的透、学的活、记得住、用得上”之教学目标。