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1、金属材料与热处理的教学体会 金属材料与热处理是技工学校机械类学生必修的一门技术基础课, 也是专业入门课。现在,技工学校的生源基础较差,学生们对于机械行业乃至金属材料与热处理等领域缺乏基本的感性认知。同时技工学校的教学设备薄弱,很多教学实验不能实施,故而学生学习起来感到枯燥乏味,加之有些概念、现象比较抽象,难于理解,教学难度相对比较大。由于该课程抽象而实践性又非常强,学生普遍感到学习难度很大,并产生了畏难情绪,学习不得其法。因此,教师必须深入研究,探讨教学方法, 促进教学目标的实现。笔者在以往的教学实践中, 对注重知识间的内在联系、提高教学质量作了如下几方面的探索, 取得了良好的效果。 一、兴趣
2、是最好的老师 1.融洽的师生关系是学生学习兴趣的基础 老师要上好课首先必须建立融洽的师生关系,“亲其师而信其道”。建立良好的师生关系,首先,老师要有比较独特的教学方法,教学风格要与其他老师有所不同。其次,多体谅学生,不能把上课中存在的问题归咎于学生,多从自身找原因,并取得学生的理解。第三,要关注每一个学生,发现学生身上存在的问题,然后对症下药。第四,多采用鼓励性的语言。第五,要敢于批评学生。在课堂教学中,对学生犯错批评态度要坚决,这反应了老师与不良学习风作斗争的决心与态度,但要注意方法。 2.在教学内容的选择上要注意与历史、实践相结合 金属材料的出现与军事有着非常密切的联系。如汉朝与匈奴之战,
3、就与武器的材料有非常大的关系;古代铸剑中不同热处理对性能的影响等。教材上介绍的一些阅读材料,都可以加以引用并适当展开。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
4、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。 二、加强新旧知识的内在联系,构建全新的知识系统 1.旧知识系统的整理 在初中科学课程中,学生对于金属材料的认识是零 碎的、非系统性的。主要知识包括金属的概念、金属的一些特性,如密度、熔点、晶体、结晶时的溶解度等。这些知识是学生认识金属材料的基础
5、。如何把已学的知识纳入新的知识系统?这个问题非常重要。 2.建立新知识框架,构建全新的知识系统 金属材料与热处理从结构体系看,共分为五个模块,包括金属材料的基本知识识;金属的性能包括力学性能与工艺性能;金属学基础知识;金属材料;热处理基本知识。这五个模块作为新知识体系的第一个层次,然后根据每一个模块教学,建立新的层次,逐渐形成知识系统。 3.强化基本概念、基本原理、基本知识 任何一门新学科的学习都是从基本概念、基本原理开始。这是本学科后续学习的基础。如晶格与晶胞、同素异转变,铁碳合金的基本组织等知识,对于构建新知识体系起到关键作用。 4.即时复习小结,强化练习,巩固新的知识体系 新的学科的学习
6、一般采用渐近分化原则。随学习的深入,新的知识越来越多,学生学习的困难将越来越大。如不即时消化对后续知识学习带来非常不利的影响。而对后续学习的金属材料的这部分专业知识可以采用归纳的原则,通过比较分析纳入知识系统,并加以巩固。 三、丰富的教学方法与手段是开启知识宝库的金钥匙 “教学有法,而教无定法”,老师要根据自己的教学实践,对教学方法作一些探讨。 1.直观、简练、形象的语言可以启发学生思考与理解所学的知识 如晶格与晶胞的概念非常抽象,学生很难理解。可以用堆啤酒箱来启发学生,堆好的啤酒箱就是晶格,而其中的单只啤酒箱就是晶胞。这样,学生就很容易理解晶格与晶胞的概念,从而为晶格畸变引起强化打下一个非常
7、好的学习基础。 2.利用现代教学手段,把抽象变成直观 幻灯片教学是现在比较流行的教学形式,在教学上为学生提供形象、直观的事物形象和感性材料,在教学过程中与简练的语言相结合,会有非常好的效果。金相实验以技校这样层次的学校是不太可能有条件进行,特别是一些与大学相距较远的学校。利用幻灯片可以弥补这一缺陷。幻灯片教学是静态的,而flash动画则是动态的。像些一些比较简单的演示可以用动画,如拉伸试验、冲击韧性、硬度测试的原理等;而对于一些工艺比较复杂的,如热处理,则可以利用录像短片教学。 3.注意图表结合,简化教学过程 (1)利用图形教学,分析比较。在金属材料与热处理有大量图片,最典型的是铁碳合金相图与
8、共析钢等温转变曲线图,图形呈现后,成分、温度、组织之间的关系一目了然,很多问题都能迎刃而解。如珠光体组织与贝氏体组织的金相,对过图片对比,直观形象,便于教学。 (2)利用表格教学,归纳总结。在热处理方法教学中,淬火、正火、退火、回火的作用、简单工艺、特点以及适用场合,利用表格集中呈现,有利于比校分析,归纳总结各自的联系与区别。特别是在材料部分教学当中,通过表格更容易把非常枯燥无味的内容整合在一起,如合金钢的类别、特点、热处理工艺。便于复习记忆。 4.行为引导教学法的运用 当今世界,以能力为本位的职教模式,已被一些发达国家所广泛采用。浙江地区也在推广。“以能力为本”的行为引导教学,充分体现了职业
9、技术教育的性质和特点。案例教学法是其中的一种,通过一个具体教学情境的描述,引导学生对这些特殊情境进行讨论的一种教学方法。比如报纸上曾经有这样一则报道:香港一家航空公司的飞机在空中解体,经过研究发现飞机解体是因为飞机尾翼一道九年前的焊缝产生疲劳裂纹而引起。以此为一个案例来学习疲劳断裂产生原因、危害、特征、而进一步启发学生思考疲劳断裂与受力及循环次数之间的关系以及提高疲劳极限的措施。 四、理论与实践相结合 金属材料与热处理是一门从生产实践中发展起来,又直接为生产服务的 专业基础课,具有很强的实践性。在教学过程中要注重理论联系实践。 1.从专业角度看,侧重点不同 焊工侧重于可焊性,重点在碳当量;机修工侧重于选材,如火花鉴别、耐磨性等;机械加工侧重于切削性能及刀具。在教学过程中要结合学生所学专业的特点,有所侧重,所引用的例子要符合学生所学专业实际。如学习加工硬化的机理,钳工实习操作过程当中,有部分学生实习不认真,锉削不用力,时间长了以后材料表面会形成硬皮。如焊工,铸铁焊接过程中产生白口的原因分析等。 2.案例教学 从教学角度看,用实际生产与生活中的例子来帮助学生找到知识的落脚点。如我们收集在实际生产中的各种零件,进行展示,比较异同,分析材料的应用,如钢的火花鉴别,拍成录像在课堂上作比较。 (作者单位:浙江省建德工业技术学校)