《金屬材料與熱處理》中鋼的熱處理教學(xué)方法探索

朱夢(mèng)穎

摘 要：對(duì)于機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，在《金屬材料與熱處理》這一門專業(yè)課程中，鋼的熱處理這一部分是教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容。但是，就目前的這一課程教學(xué)方式以及教學(xué)效率方面來(lái)說(shuō)，仍然存在著許多的問(wèn)題。筆者憑借多年的《金屬材料與熱處理》這一課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鋼的熱處理這一內(nèi)容的教學(xué)方法進(jìn)行了以下的探索。

關(guān)鍵詞：鋼的熱處理；教學(xué)方法；探索

中圖分類號(hào)： TG1-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）11-115-2

0 引言

《金屬材料與熱處理》是一門具有較強(qiáng)的實(shí)踐性的學(xué)科門類，其主要教學(xué)內(nèi)容是研究不同金屬材料之間在性能方面存在的關(guān)系及其變化規(guī)律。鋼的熱處理作為這一學(xué)科的核心內(nèi)容，由于其本身存在著內(nèi)容復(fù)雜抽象、概念處理方法較多等性質(zhì)，從而導(dǎo)致這一教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)成為了《金屬材料與熱處理》這一學(xué)科中的教學(xué)難點(diǎn)。

1 設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

鋼的熱處理這一課程的教學(xué)質(zhì)量得不到有效的提高，其根本原因就是學(xué)生對(duì)這一教學(xué)內(nèi)容并沒有最基本的學(xué)習(xí)興趣，也就談不上熱情和學(xué)習(xí)信心。在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目標(biāo)上，教師可以通過(guò)一些與實(shí)際生活密切相關(guān)且操作簡(jiǎn)單的教學(xué)實(shí)踐來(lái)實(shí)現(xiàn)。

案例：在學(xué)習(xí)“淬火”這一內(nèi)容時(shí)，筆者借鑒網(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)備了兩把材料相同的防盜鎖，并在課堂上讓學(xué)生用鋼鋸去鋸。在實(shí)際操作的過(guò)程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)一把防盜鎖很容易就被鋸斷了，而另一把防盜鎖鋸起來(lái)卻相當(dāng)困難。筆者將容易鋸斷的防盜鎖在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了淬火處理，然后讓學(xué)生繼續(xù)用鋼鋸操作，學(xué)生發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)處理的防盜鎖與之前相比已經(jīng)完全鋸不動(dòng)了，因此很容易聯(lián)想到筆者對(duì)防盜鎖進(jìn)行的處理。學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作的過(guò)程中，對(duì)這一現(xiàn)象的原因產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心理，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情被充分激發(fā)出來(lái)。緊接著筆者引入淬火的教學(xué)內(nèi)容，將其對(duì)提高鋼的強(qiáng)度和硬度方面所具有的功能原理進(jìn)行講解，進(jìn)而高效地完成了教學(xué)內(nèi)容。

2 重視課堂教學(xué)，完善理論知識(shí)建構(gòu)

無(wú)論是傳統(tǒng)教學(xué)模式，抑或是經(jīng)過(guò)教育體制改革的新型教學(xué)模式，都離不開課堂教學(xué)。在鋼的熱處理這一教學(xué)內(nèi)容的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，由于其理論知識(shí)較為復(fù)雜抽象，概念內(nèi)容也使學(xué)生在理解和接受上有一定的困難，教師所采用的教學(xué)形式就是直接對(duì)熱處理的具體方法進(jìn)行教學(xué)，這就導(dǎo)致學(xué)生在理解上存在著許多問(wèn)題，更談不上在實(shí)際操作中對(duì)這些理論知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該重視起課堂上對(duì)理論知識(shí)的教學(xué)，幫助學(xué)生進(jìn)行透徹的理解和分析，從而使學(xué)生更靈活地掌握理論知識(shí)的內(nèi)容，完善理論知識(shí)的建構(gòu)。

鋼在加熱和冷卻過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變以及不同的熱處理形式中鋼的組織轉(zhuǎn)變，是鋼的熱處理這一教學(xué)內(nèi)容中學(xué)生較為難理解的理論。在進(jìn)行這一內(nèi)容的教學(xué)中，需要教師強(qiáng)調(diào)教學(xué)的目的，使學(xué)生明白這一教學(xué)內(nèi)容的重要性，并啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生自己去理解。

例如，C曲線的建立涉及實(shí)驗(yàn)過(guò)程，但是由于一些高校并不具備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)條件，因此教師只能在課堂上對(duì)其理論內(nèi)容以及建立過(guò)程進(jìn)行講解，這對(duì)學(xué)生在理解知識(shí)理論的建構(gòu)上是極為不利的。因此，在進(jìn)行這一內(nèi)容的講解時(shí)，教師可以通過(guò)動(dòng)畫視頻的形式，將理論知識(shí)進(jìn)行具象化的體現(xiàn)，從而了解到C曲線建立過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)及其與CCT曲線所存在的關(guān)系，并且能夠更直觀地了解到兩者存在的差異性和相同點(diǎn)。

在鋼的熱處理這一內(nèi)容的理論學(xué)習(xí)過(guò)程中，要求學(xué)生對(duì)理論知識(shí)內(nèi)容有系統(tǒng)且深入的理解，并且在逐漸學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷完善自己的理論知識(shí)建構(gòu)，從而高效完成教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

3 多媒體輔助，使教學(xué)內(nèi)容具象呈現(xiàn)

由于鋼的熱處理這一教學(xué)內(nèi)容具有極強(qiáng)的理論性，學(xué)生在理論知識(shí)的理解上具有一定的難度，因此，教師可以在教學(xué)過(guò)程中，借助多媒體的演示，將教學(xué)內(nèi)容具象地體現(xiàn)出來(lái)。例如上文中提到的C曲線的建立及其與CCT曲線的關(guān)系，采用多媒體進(jìn)行動(dòng)畫演示，將理論內(nèi)容與建立過(guò)程相結(jié)合，就能使學(xué)生對(duì)于這一知識(shí)內(nèi)容有更全面的掌握。又例，在熱處理中，金屬材料的退火、正火、淬火、回火等熱處理工藝，由于受到教學(xué)設(shè)備的限制，沒有條件讓學(xué)生能夠?qū)嶋H體驗(yàn)到熱處理的工作流程，單單只憑借掛圖和幾項(xiàng)應(yīng)用實(shí)例的分析，學(xué)生對(duì)熱處理工藝的了解只能是浮于表面的。而多媒體則能夠有效改善這一情況。教師在課前課件的準(zhǔn)備中，可以采用視頻、動(dòng)畫、文本、圖像、圖表等形式，將熱處理流程更具象化的展示出來(lái)，這可以在幫助學(xué)生完成理論知識(shí)理解的同時(shí)，使課堂氣氛得到活躍，從而使教學(xué)質(zhì)量，得到有效的提升。

4 開展教學(xué)活動(dòng)，重視實(shí)例教學(xué)作用

教師在課前的準(zhǔn)備中，應(yīng)該注意一些關(guān)于課堂內(nèi)容的提問(wèn)的準(zhǔn)備，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的思考，或者以小組的形式進(jìn)行研究，從而在一種探究的過(guò)程中借由教師的提問(wèn)而一步步深入到教學(xué)內(nèi)容的中心問(wèn)題上去。在這種自主探究的過(guò)程中，學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的主觀能動(dòng)性被充分調(diào)動(dòng)起來(lái)。同時(shí)，學(xué)生在一步一步的靠其自身的努力使問(wèn)題得到解決，從而體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，逐步建立起學(xué)習(xí)的信心，這對(duì)在今后的學(xué)習(xí)中，具有重要的意義和作用。

案例：一道考查學(xué)生對(duì)金屬材料的成分和作用的掌握情況以及熱處理理論知識(shí)的題目：要求用30鋼制作出一尺寸為ρ30×3000、摩擦部分表面硬度為HRC50～55的軸，所采用的熱處理工藝是高頻表面淬火（水冷）和低溫回火，但是在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)摩擦部分出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損情況。試對(duì)造成這種情況的原因進(jìn)行分析，并提出有效的解決辦法。筆者在這一問(wèn)題提出之后，先給予學(xué)生自主思考的時(shí)間，并通過(guò)提問(wèn)了解了學(xué)生的大概思路：有的學(xué)生認(rèn)為是在材料選擇方面存在問(wèn)題，所選的30鋼材料含碳量過(guò)低是造成這種情況的主要原因；也有學(xué)生認(rèn)為是淬火過(guò)程中加熱溫度不夠高，從而使最終組織中存在含鐵素組織，對(duì)軸的耐磨性和硬度都帶來(lái)了一定的影響等等。筆者并沒有對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行任何評(píng)價(jià)，而是將學(xué)生分為了幾個(gè)小組，進(jìn)行討論。讓他們根據(jù)自己所提出的結(jié)論，進(jìn)行反復(fù)的推敲和研究，從而驗(yàn)證自己結(jié)論的有效性和準(zhǔn)確性。

在這一過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)小組間的互動(dòng)交流了解到自身思維上存在的不足，并逐漸培養(yǎng)起學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

5 重視課后總結(jié)，高效完成學(xué)習(xí)任務(wù)

除了重視學(xué)生的學(xué)習(xí)成果之外，教師在教學(xué)過(guò)程中還應(yīng)該注重自身能力素質(zhì)的培養(yǎng)，養(yǎng)成良好的板書寫作習(xí)慣，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納，從而傳遞給學(xué)生一個(gè)直觀的教學(xué)復(fù)習(xí)內(nèi)容，為學(xué)生的課后復(fù)習(xí)提供便利。

案例：熱處理教學(xué)內(nèi)容，可以進(jìn)行以下的教學(xué)歸納（圖1）。

這樣直觀的教學(xué)內(nèi)容闡釋，在學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)時(shí)，能夠牢牢把握復(fù)習(xí)的方向和復(fù)習(xí)的內(nèi)容，從而在教學(xué)任務(wù)得到高效完成的基礎(chǔ)上，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度也得到進(jìn)一步的鞏固。

6 結(jié)語(yǔ)

筆者在日常的教學(xué)中采用了如上所述的教學(xué)方式，并在鋼的熱處理教學(xué)方面已經(jīng)初步取得了一定的教學(xué)成效。由此可見，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生完成理論知識(shí)的理解和建構(gòu)，并通過(guò)多媒體和各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)的開展，幫助學(xué)生更高效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而真正做到“學(xué)以致用”。

參 考 文 獻(xiàn)

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