论文部分内容阅读
摘 要:《金属材料与热处理》是技校教育中比较重要的一门专业基础课,该课程的特点是概念多而繁杂,理论抽象,难度较大,课程比较孤立导致进而导致该课程学生学习起来比较枯燥乏味,学生缺乏学习兴趣。所以需要在教学中通过多样化、多层次、多途徑的教学课程设计,制造教学亮点,实施兴趣教学,从而收到良好的教学效果是教师不断追求的目标。
关键词:金属材料与热处理 兴趣 教学
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)03(a)-0176-01
《金属材料与热处理》是在技工院校中是比较重要的一门专业基础课,研究的是金属材料的成分、组织及热处理方法之间的关系。通过本课程的学习,学生应掌握金属材料的性能特点,用正确的热处理加工工艺和方法获取优质的工件。由于本课程是一门从实践中来又指导实践的课程,许多知识点需要通过各类实验来验证。但技工学校缺乏金属材料课程的相关实习设施,很多实验难以在课程中实现,教师只能进行理论教学,而这门课程特点是概念多且杂, 涉及知识面很广,理论非常抽象,难度比较大。而目前技校的生源,初中毕业居多,年龄偏小,相关基础薄弱,特别对金属材料与热处理的感性认识非常欠缺,生产实践更是一张白纸,并且该课程许多知识点无法通过教具演示,所以学生学习有相当难度。那么,教师该怎样才能上好这门抽象难懂的课程呢？笔者经过参考各方面资料以及我自己的教学实践总结出如下的兴趣教学案例:
1 从生活实际出发,剖析各种生活现象
当今发展日新月异。现在的学生接触的生活世界更是丰富多彩的,因此联系生活的实例也非常广泛,通过发掘他们生活周围的现实实例,他们会感觉到原来学习的东西并不是纸上谈兵,学了就只能是拿来考试的,让他们感觉到这门课程确实是有用的。但是选取的例子一定要贴近学生周边生活,这样才会激起他们的兴趣。
例如在讲述材料的加工硬化现象时,我采用了这样的一个例子,就是我们在弯折钢丝的时候会有这样一种感受:刚开始弯折时,发现越弯越费力,这是什么原因呢？还有为什么那些气体饮料的金属易拉罐底部都是向上凹进去呢？应用加工硬化的知识就可以解决,原来是弯折发生了塑性变形,会使材料产生加工硬化现象,变的越来越硬越不容易弯折。而金属易拉罐正好应用了这一特性,当罐内气体压力增大时,会挤压底部向下变形,在塑性变形的过程中金属就会越来越硬,以防发生危险,顺便可以扩展知识,高压气体的储气罐都有两层,里面一层底部也是向上凹进去的也就是这个原因。在汽车的覆盖件上,家用电器的外壳上用的轧钢就可以通过轧制这样的塑性变形提高其强度。
同样在材料的力学性能硬度这一课题中,我是这样引导学生学习硬度的,我问同学们我给你们两块石头你们怎么判断那块更硬呢？他们给出的方法是相互划,那个软就痕迹深一点,这很贴合我们硬度的实验方法之一,那就是划痕法,从中学生在思考中可以学到硬度的知识。用金刚石来切割玻璃就是采用了金刚石的硬度比玻璃大的缘故,加深理解。
在讲金属材料分类的时候,学生们可以自己举出很多生活中金属的例子然后进行归类,比如实习中用到的工具锉刀,锯条用到了钢,台虎钳是铸铁等,学生可以举出很多,这样调动学生参与的积极性。
2 充分借助实验,激发学生探究欲望
如果说实践是检验真理的唯一标准,那么实验是最直观的一种教学手段,不仅具有认识论和方法论功能,而且具有激发学生学习兴趣。比如在讲晶体的各向异性课题时可以做这样的实验,用一样大的三块材质分别为玻璃、石英、铁的薄板,在他们上面涂上一层薄薄的石蜡,然后拿一根烧红的针,分别在三块板的背面接触,发现玻璃板上石蜡融化为圆形,石英为椭圆,铁板也是圆,为什么会有这样的现象呢？原因是石英是晶体它各个方向的特性不一样,展现出来的是各向异性,而玻璃是非晶体具有的是各向同性,那问题又来了,铁板同样是晶体为啥它也是圆形呢？这样就可以继续探究,它和石英板不一样,它是多晶体而石英为单晶体,也就是说它内部是由许多的排列规则的单晶体杂乱的组合在一起,它展现出来的就是假的各向同性,也称伪各向同性。
在“钢的火花鉴别”课题中,课本教学都是介绍火花鉴别、鉴别原理、火束、流线、根花、间花、尾花等概念。学生在听课中没有实际的感觉,概念零散难以记忆辨别。而在校实习车间带领学生一起做火花鉴别实验将会取得非常好的教学效果,就准备低碳钢、中碳钢、高碳钢与高速钢等不同的材料,用砂轮机分别打磨,让学生观察打磨时候得火花特点。在实验的同时现场演示讲解,在直观的切身体会下,学生很快便掌握了不同含碳量钢的火花特点,而且学会通过火花来分辨材料。学生在实践中开展专业知识的讨论与交流,教学及课堂效果比较好。
3 引用历史事件与典故,增强学生的认知兴趣
在讲疲劳强度这个力学性能时,疲劳强度的来历必须给予重视,因为这对学生有很大的吸引力,对学好这个知识点很有帮助。在二战中,英德空军战争惨烈,在一段时间内,皇家空军战机出现大批无故坠落,机上无任何弹痕,最初还以为德国发明了什么新式武器,一度引起恐慌。但随着调查的深入,最终结论是这些战机无一列外的发生了疲劳现象,于是就出现了疲劳强度的这个力学指标。
还有堪称当时世界上最大、最豪华、设计最先进的,被称为“永不沉没”的海上都城泰坦尼克号邮轮,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。到底是咋回事呢？自然引出泰坦尼克号邮轮的钢板含硫量高,韧性很差,在极低的温度下变脆,经不起冲击和震动的钢的冷脆问题。
“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。”是中国古代冶金术里面的记载。五牲之脂是动物油,油的冷却能力比水差,用油淬火应力小、所以变形开裂倾向小;五牲之溺就是牲畜的尿液,含有大量的盐,而现在的热处理知识知道,盐水的冷却能力很强,这样淬硬层深。由此可知,我们的祖先早在南北朝时,随着冶金技术的发展,已经发现掌握了油、水、盐水这些淬火介质对淬火质量的影响。通过这样的例子,不但可以增强学生们对我们国家的民族自豪感,而且还可以增强学生学习的兴趣,从而很好的掌握淬火介质的知识。
以上都是在教学过程中通过实践总结出来的一些教学案例,对学生学习金属材料还是有很大的帮助。当然还有许多好的教学方法和实例,在这里抛砖引玉的简单写作,仅供广大教育同人参考,拙笔粗略,有待共同研究。
参考文献
[1] 金属材料与热处理.中国劳动社会保障出版社,2005.
[2] 唐电,邱玉朗.中国古代金属热处理——试论退火、淬火、正火与回火.材料热处理学报,2001.
关键词:金属材料与热处理 兴趣 教学
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)03(a)-0176-01
《金属材料与热处理》是在技工院校中是比较重要的一门专业基础课,研究的是金属材料的成分、组织及热处理方法之间的关系。通过本课程的学习,学生应掌握金属材料的性能特点,用正确的热处理加工工艺和方法获取优质的工件。由于本课程是一门从实践中来又指导实践的课程,许多知识点需要通过各类实验来验证。但技工学校缺乏金属材料课程的相关实习设施,很多实验难以在课程中实现,教师只能进行理论教学,而这门课程特点是概念多且杂, 涉及知识面很广,理论非常抽象,难度比较大。而目前技校的生源,初中毕业居多,年龄偏小,相关基础薄弱,特别对金属材料与热处理的感性认识非常欠缺,生产实践更是一张白纸,并且该课程许多知识点无法通过教具演示,所以学生学习有相当难度。那么,教师该怎样才能上好这门抽象难懂的课程呢？笔者经过参考各方面资料以及我自己的教学实践总结出如下的兴趣教学案例:
1 从生活实际出发,剖析各种生活现象
当今发展日新月异。现在的学生接触的生活世界更是丰富多彩的,因此联系生活的实例也非常广泛,通过发掘他们生活周围的现实实例,他们会感觉到原来学习的东西并不是纸上谈兵,学了就只能是拿来考试的,让他们感觉到这门课程确实是有用的。但是选取的例子一定要贴近学生周边生活,这样才会激起他们的兴趣。
例如在讲述材料的加工硬化现象时,我采用了这样的一个例子,就是我们在弯折钢丝的时候会有这样一种感受:刚开始弯折时,发现越弯越费力,这是什么原因呢？还有为什么那些气体饮料的金属易拉罐底部都是向上凹进去呢？应用加工硬化的知识就可以解决,原来是弯折发生了塑性变形,会使材料产生加工硬化现象,变的越来越硬越不容易弯折。而金属易拉罐正好应用了这一特性,当罐内气体压力增大时,会挤压底部向下变形,在塑性变形的过程中金属就会越来越硬,以防发生危险,顺便可以扩展知识,高压气体的储气罐都有两层,里面一层底部也是向上凹进去的也就是这个原因。在汽车的覆盖件上,家用电器的外壳上用的轧钢就可以通过轧制这样的塑性变形提高其强度。
同样在材料的力学性能硬度这一课题中,我是这样引导学生学习硬度的,我问同学们我给你们两块石头你们怎么判断那块更硬呢？他们给出的方法是相互划,那个软就痕迹深一点,这很贴合我们硬度的实验方法之一,那就是划痕法,从中学生在思考中可以学到硬度的知识。用金刚石来切割玻璃就是采用了金刚石的硬度比玻璃大的缘故,加深理解。
在讲金属材料分类的时候,学生们可以自己举出很多生活中金属的例子然后进行归类,比如实习中用到的工具锉刀,锯条用到了钢,台虎钳是铸铁等,学生可以举出很多,这样调动学生参与的积极性。
2 充分借助实验,激发学生探究欲望
如果说实践是检验真理的唯一标准,那么实验是最直观的一种教学手段,不仅具有认识论和方法论功能,而且具有激发学生学习兴趣。比如在讲晶体的各向异性课题时可以做这样的实验,用一样大的三块材质分别为玻璃、石英、铁的薄板,在他们上面涂上一层薄薄的石蜡,然后拿一根烧红的针,分别在三块板的背面接触,发现玻璃板上石蜡融化为圆形,石英为椭圆,铁板也是圆,为什么会有这样的现象呢？原因是石英是晶体它各个方向的特性不一样,展现出来的是各向异性,而玻璃是非晶体具有的是各向同性,那问题又来了,铁板同样是晶体为啥它也是圆形呢？这样就可以继续探究,它和石英板不一样,它是多晶体而石英为单晶体,也就是说它内部是由许多的排列规则的单晶体杂乱的组合在一起,它展现出来的就是假的各向同性,也称伪各向同性。
在“钢的火花鉴别”课题中,课本教学都是介绍火花鉴别、鉴别原理、火束、流线、根花、间花、尾花等概念。学生在听课中没有实际的感觉,概念零散难以记忆辨别。而在校实习车间带领学生一起做火花鉴别实验将会取得非常好的教学效果,就准备低碳钢、中碳钢、高碳钢与高速钢等不同的材料,用砂轮机分别打磨,让学生观察打磨时候得火花特点。在实验的同时现场演示讲解,在直观的切身体会下,学生很快便掌握了不同含碳量钢的火花特点,而且学会通过火花来分辨材料。学生在实践中开展专业知识的讨论与交流,教学及课堂效果比较好。
3 引用历史事件与典故,增强学生的认知兴趣
在讲疲劳强度这个力学性能时,疲劳强度的来历必须给予重视,因为这对学生有很大的吸引力,对学好这个知识点很有帮助。在二战中,英德空军战争惨烈,在一段时间内,皇家空军战机出现大批无故坠落,机上无任何弹痕,最初还以为德国发明了什么新式武器,一度引起恐慌。但随着调查的深入,最终结论是这些战机无一列外的发生了疲劳现象,于是就出现了疲劳强度的这个力学指标。
还有堪称当时世界上最大、最豪华、设计最先进的,被称为“永不沉没”的海上都城泰坦尼克号邮轮,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。到底是咋回事呢？自然引出泰坦尼克号邮轮的钢板含硫量高,韧性很差,在极低的温度下变脆,经不起冲击和震动的钢的冷脆问题。
“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。”是中国古代冶金术里面的记载。五牲之脂是动物油,油的冷却能力比水差,用油淬火应力小、所以变形开裂倾向小;五牲之溺就是牲畜的尿液,含有大量的盐,而现在的热处理知识知道,盐水的冷却能力很强,这样淬硬层深。由此可知,我们的祖先早在南北朝时,随着冶金技术的发展,已经发现掌握了油、水、盐水这些淬火介质对淬火质量的影响。通过这样的例子,不但可以增强学生们对我们国家的民族自豪感,而且还可以增强学生学习的兴趣,从而很好的掌握淬火介质的知识。
以上都是在教学过程中通过实践总结出来的一些教学案例,对学生学习金属材料还是有很大的帮助。当然还有许多好的教学方法和实例,在这里抛砖引玉的简单写作,仅供广大教育同人参考,拙笔粗略,有待共同研究。
参考文献
[1] 金属材料与热处理.中国劳动社会保障出版社,2005.
[2] 唐电,邱玉朗.中国古代金属热处理——试论退火、淬火、正火与回火.材料热处理学报,2001.