《金属材料与热处理》课程教学方法探讨
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作者: 余志军
摘 要：本文分析了《金属材料与热处理》课程及其教学对象的特点，并结合笔者的教学实践经验，就如何提高《金属材料与热处理》课程的课堂教学效果进行了探讨。
关键词：《金属材料与热处理》课程；教学方法；教学实效
《金属材料与热处理》既是一门专业基础课，又是一门技术性实用性很强的专业技术课。该课程概念多而繁杂，理论抽象，涉及面广，难度较大。从目前我校的生源来看，大多数都是初中毕业生，年龄偏小，没有金属材料与热处理方面的感性认识和机械知识及机械技能基础，此部分学生对于该课程的学习有一定的难度。在这种情况下，如何上好《金属材料与热处理》这门课程，这对广大教师提出了更高的要求。为此，教师须对《金属材料与热处理》的教学内容加以“炒制”，适当加些“调味品”，以现代教学所倡导的情景教学法强化教学效果。下文笔者结合自己多年的教学经验，就如何提高该课程的教学实效作一番探索。
一、以俗语导入，由现象探究本质
不少民间广为流传的俗语（成语），大多都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，教师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，在讲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：（1）在第一章纯金属的结晶教学中，教师可先抛出“恨铁不成钢”这一俗语，并简单分析众多家长“望子成龙”心情，在调动每位被寄厚望的学生学习积极性基础上，再问“铁怎样才能成钢？” “钢比铁性能好在哪里？”等问题，然后引导学生作进一步探索。（2）在讲述金属材料力学性能时，教师可先分析北京众多雄伟壮观的宫殿，广州的中山纪念堂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。（3）讲述铁碳合金相图应用时，教师可先问为何要“趁热打铁”，激起学生的求知欲望，再向学生讲解把钢加热到1000℃至1250℃，此时钢组织为单相奥氏体，塑性好等知识，并可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“趣味”为主线，启发学生的思维
由于课程的内容多，容量大，学生对新概念的掌握往往出现死记硬背或张冠李戴的现象，所以教师要特别强调让学生在理解的基础上去记忆。为加深学生的理解，教师在讲清楚概念的基础上应注意采用各种教学手段去启发和引导学生，充分调动学生的主观能动性。“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，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。故教师要挖掘教材内容，有目的地设计些“兴奋点”以激发学生的学习兴趣及求知欲。
（1）教师在讲解硬度的概念和测试方法时可通过以下的提问来启发学生。如你用同一把小刀来切削铅笔和刻画玻璃会有什么结果？医院扎针的针头硬度如何？给篮球打气时，你是如何检验篮球的硬度的？
（2）在讲解热处理内容时，教师可先设计一些观察思考题来激发学生的求知欲。如锯条两端为何是黑的？车削下的铁屑为何是蓝黑色？然后把两学生的钳工操作课作品四方体敲击，发现未经热处理的四方体工作面凹凸不平，而先被热处理过的四方体工作面平整如初，同种材料所制的四方体为何性能不一样？
（3）在讲述载荷这节内容时，教师可先设计些观察思考题，如为什么起重机上的钢丝绳受到悬吊物拉力的作用却不会掉下来？引出拉伸载荷。从满载的火车对钢轨施加很大的压力，引出压缩载荷。学生经过思考和讨论上述问题，学习兴趣被激发了，教师再因势利导，讲解力学性能方面的知识。如柴油机上的连杆、齿轮是机械上的重要零件，在工作时不仅受到拉力、压力的作用，还承受冲击力的作用，这些载荷作用对零件都有一定程度的破坏性，这就要求该零件的金属材料必须具备不同的力学性能。学生在教师引导下逐渐把兴趣转移到有关热处理这些枯燥、抽象的学习内容。
三、巧用表格，系列化课程内容
1. 巧用表格，把类似的内容和零散的内容系列化。
在讲授钢的热处理时，每种热处理都涉及到好几种方法，教师如果逐一讲解，有的内容会重复，学生听起来会觉得厌烦。教师如果把各种热处理方法用表格的方式呈现，让学生对这些内容一目了然，可收到较好的教学效果。如在讲钢的淬火时，笔者把里面介绍的五种方法列表（见下页）。
2. 运用表格，把叙述内容简单化。
在讲述金属晶格的类型时，课本分三点分别介绍了三种常见晶格类型，如果只是让学生看教材，也许很快就忘记了所学习的内容。在上课时笔者通过给学生以下表格使内容一目了然，方便学生记忆。
四、图形结合，注意辅之形象记忆
图形可对知识的记录和传播起很大的作用。在《金属材料与热处理》课程教学中注重图形结合，再辅之以形象记忆，可使学生较轻松地掌握需记忆的内容。如在铁碳合金重点章节教学中，要充分注重图形结合，教师可打乱教材章节内容的编排顺序，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。铁碳合金相图是《金属材料与热处理》课程中重要的章节，是本课程的核心，它既有较强的实践性又有很深的抽象理论，学生在学习中普遍认为概念很难理解。在此情况下，如何进行教学设计，使用什么教学方法，才能让学生提高学习兴趣，较好地掌握所学内容，是任课教师的重任。因此，教师要充分利用自制的教学设备进行演示教学，把抽象的东西加以形象化，具体化，并结合形象记忆法记忆相图五个重要的相变温度。如运用相图诀可有效帮助学生识记铁碳合金相图：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。
五、合理运用多媒体教学，强化课堂教学效果
科学研究表明，眼、耳等多种感官并用，学习效率最高。可是《金属材料与热处理》课程中有关硬度的各种实验，如退火、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”。因此，教师可利用多媒体教学具有可视性强的特点，在教学中将金相显微组织、炼钢过程、热处理的操作过程、材料的火花鉴定等利用陈述性表达无法取得满意效果的教学内容，通过多媒体加以形象直观的展现，使教室的空间得到延伸，让学生不出教室便可置身于实验室和工厂的车间之中，使学生所学到的知识更贴近生产实践。这样将增加课堂教学的趣味性与生动性，可有效调动学生的学习兴趣，有助于学生充分利用视觉和听觉去获取知识。
总之，教学有法，教无定法。课堂教学中教师不仅要注重教学法的科学性，还需讲究授课的艺术性。幽默生动，通俗流畅的教学语言，会激发学生强烈的求知欲；而深入浅出，娴熟精练的灵活教法，则启迪思维，达到事半功倍的教学效果。因此，教师除了要提高自身业务素质和专业水平外，还要创立自己的教学风格，从而优化课堂教学，提高课堂教学质量。
（作者单位：广东实验技工学校）
参考文献：
[1]高朝祥.金属材料及热处理[M].北京：化学工业出版社，2007.
[2]王英杰.金属材料及热处理[M].北京：机械工业出版社，2007.
[3]于晗，孙钢.金属材料及热处理[M].北京：冶金工业出版社，2008.
[4]陈志毅.金属材料及热处理[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
责任编辑 何丽华
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