金屬材料與熱處理范文
時間:2023-03-19 00:19:38
導語:如何才能寫好一篇金屬材料與熱處理,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
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1.1激光熱處理技術激光熱處理技術主要是利用激光對金屬材料進行熱處理。由于激光穿透力強,因此可以實現其他熱處理方式達不到的效果,使金屬材料表面硬度增強,性能提高。使用電腦控制激光熱處理技術,可以大大提高效率,實現熱處理自動化。
1.2真空熱處理技術真空熱處理技術利用真空作為金屬材料熱處理的環境,可以縮短時間,提高效率,減少有毒氣體的排放,有明顯的節能效果和環保效果。目前,在一些發達國家,真空熱處理技術還在不斷研究和更新,力求在無氧環境的基礎上填充惰性氣體作為熱處理環境,使熱處理效率更高。
1.3超硬涂層技術超硬涂層技術可以提高材料表面硬度,使其更加耐用,提高性能,是目前應用范圍較為廣泛的熱處理技術之一。隨著現代金屬材料加工技術的不斷發展,超硬涂層技術采用電腦進行實時監控,方便該技術更好地應用。
1.4振動時效處理技術振動時效處理技術依靠振動原理穩定金屬材料性能,可以有效防止金屬材料變形。振動時效處理技術采用計算機設備進行監控,既可以減少生產時間,提高效率,還能夠降低成本,節能減耗,克服了傳統熱處理技術的不足。
2金屬材料熱處理工藝與技術展望
隨著金屬材料熱處理工藝與技術的不斷發展,誕生了許多熱處理技術。其中,可控氣氛熱處理就是較為成熟的熱處理技術之一。可控氣氛,顧名思義,就是一種可以控制和保護的氣氛,是一種保護金屬材料的氣體介質。可控氣氛可以有效保護金屬材料的表面性能,使熱處理過程更為完善。對于鋼制工件而言,可控氣氛熱處理極為適合,可以給鋼材料提供更為妥善的保護。這是因為鋼在熱處理高溫中很容易被氧化,表面破壞較為嚴重,但可控氣氛熱處理卻能夠避免鋼被氧化。對于其他金屬材料而言,可控氣氛熱處理同樣適用,在尺寸上可以調控,使操作更加靈活。目前,可控氣氛熱處理的應用較為廣泛,但依然有很大的局限性。因此,未來的金屬材料熱處理工藝和技術需更加普及,才會有更廣泛的發展空間。
3結束語
篇2
金屬材料與熱處理是機械類專業的基礎課,內容涉及面廣,專業術語多,教學難度大。根據多年的教學實踐及知識間的內在聯系,以提高教學效果為目的,提出行之有效的教學方法,為提高該課程的教學質量提供參考。
關鍵詞:
教學方法;實驗;多媒體;學習興趣
金屬材料與熱處理是機械類專業必修的技術基礎課,理論性和實踐性都很強,課程內容涉及面廣,且專業術語和抽象性概念較多,學生很難理解和掌握,其中晦澀難懂術語的掌握難度最大。針對以上情況,教師應深入研究教學方法,采取多種教學方法達到教學目。根據多年的教學實踐及知識間的內在聯系,以提高教學效果為目的,研究多樣化的教學方法,為提高該課程的教學質量提供參考。
1把握教學重點金
屬材料與熱處理課程由2個部分組成,分別是金屬材料和熱處理。以材料性能為例,重點解析教學的重點內容。在實踐中,學生首先接觸的是材料用途。材料用途和工作條件對材料性能提出相應的要求,如刀具硬度要高,坦克履帶的耐磨性要好。材料性能會隨周圍介質的變化而變化,這取決于其內部組織結構對周圍介質的適應性。周圍介質的組織結構不同,材料的性能也不同;在液態組織和固態組織中,材料的性能也不同。材料性能不同的主要原因是成分比例配對不同。只有找到合適的比例,才能配對出適用的材料。在教學中,老師應掌握“要了解材料用途必須先了解材料性能”這個關鍵,抓住教授課程的重點內容,一層一層地深入研究,并把這些理論傳授給學生。
2改進課堂教學方法
2.1運用生活實例講課
在教學中,教師可選擇學生熟悉且與教學內容有關的生活實例,激發學生的興趣,使學生們參與到課堂教學中,提高教學質量。例如,老師講解金屬材料的概念時,不應只局限于教材,而是應該引導學生列舉生產、生活中熟悉的金屬制品,如鑄鐵制做的鐵鍋、黃銅制做的彈殼、鎂鋁合金制做的照相機和計算機外殼等,增加學生對金屬材料的感性認識。此后再講解金屬的導電性、導熱性、耐高溫性時,學生們就會興趣盎然。
2.2多用多媒體教學
隨著現代網絡技術的飛速發展,多媒體教學方法得到普遍應用。多媒體教學具有信息容量大、直觀形象、易于接受等特點。在進行金屬材料與熱處理課程教學時,可以收集大量與教學內容緊密相關的短片、圖片及三維動畫,展示材料組織結構、合金的凝固與擴散過程、鋼的加熱及冷卻、鐵碳合金相圖等,把抽象的內容通過生動的視頻表達出來,加強學生對教學內容的理解。工廠生產、加工設備工作過程及具體工藝操作,通過視頻演示可以極大地發學生的學習興趣,鞏固傳統理論教學效果。
2.3培養學生查閱資料能力
學生在學習或工作中,只有不斷提高自身的職業素養和職業技能,才能更好地服務于企業。其中,查閱和應用資料手冊是學生必須掌握的技能之一。在教學過程中,教師有目的地布置應用、查閱表格、圖表、手冊的任務,可以逐漸加強學生查閱和應用資料的能力。在講課過程中,老師應借用曲線、圖像、表格等內容表達、分析授課內容,并指導學生查表、對照、換算,培養其相關能力。例如,要求學生對所選擇材料的熱處理加熱溫度、冷卻方式及能達到的性能等進行比較。這樣的查閱訓練,可使學生加深圖像、表格、曲線的認知程度,加強常用鋼材熱處理規范及其性能等數據的查詢熟練度。
3增強實踐教學環節
金屬材料與熱處理課程與生產實踐密切相關,是一門實踐性很強的學科。在學院實驗設施和經費不足的情況下,為激發學生的學習興趣、提高教學質量,老師應積極創造條件,設計一些易于操作的實驗內容,通過實驗來驗證理論內容。
3.1增加課堂實驗
在講授金屬材料的力學性能———硬度時,可以讓同學們比較石頭和粉筆的硬度。用簡單易做的實例展示不同材料的硬度差別,既淺顯又易懂,還有助于提升學生的學習興趣。
3.2加強實訓操作
可在鉗工實訓室進行鋼火花鑒別實驗。老師課前先做好準備工作:粗的低碳鋼鐵釘及報廢的中碳鋼車刀柄、高碳鋼鏨子、高速鋼白鋼條,讓學生在砂輪機上磨削這4種合金鋼,讓其觀察合金鋼火花的形態、亮度、色彩差別,老師再對鋼火花鑒別實驗進行分析、歸納、總結,使學生明確其鑒別原理和方法。采用這種方法,可以使學生的知識得到鞏固、消化和升華。
3.3參觀科研院所
目前,遼寧省鐵嶺技師學院機械專業的教學條件有限,實驗設備和師資力量比較匱乏。在此情況下,教師可以與一些科研機構取得聯系,帶領學生到科研機構的實驗室參觀,即彌補實驗教學不足,增長學生見識。如在講授金屬力學性能時,可以帶領學生去科研機構參觀,材料拉伸實驗、硬度測試、沖擊韌性實驗、用光譜議檢測元素等,都可以采用參觀的方式教學。參觀及科研人員講解,可使學生驗證理論,開拓知識視野。
3.4增設綜合性實驗
綜合性和設計性實驗可以把實驗和理論知識串連起來,有效鞏固所學知識,激發學生的參與意識,提高他們分析問題、解決問題的能力。比如在進行金相組織觀察實驗時,為避免單純利用顯微鏡觀察枯燥,可對實驗內容進行適當調整,選擇一些材料加工企業熱處理后的報廢、過熱和過燒零件,讓學生將其與合格零件進行比較,先完成性能檢測,再觀察金相組織,最后依據所學理論加以解釋。要完成這些工作,必須查閱相關文獻資料或與教師進行討論,可使學生的參與興趣得到極大提高,對實際零件的不同處理狀態有更深層次認識。
4結語
在金屬材料與熱處理課程教學中,教師必須深入研究教學方法,根據課程特點采用行之有效的效學方法,充分調動同學們的學習興趣和主動性。采用舉例、多媒體、實驗教學的目的是激發學生的學習興趣和求知欲望,提高他們的綜合素質,為現代社會培養高技能人才。
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[2]汪云.談培養職業技術人才的金屬材料與熱處理教學中的有效途徑[J].中小企業管理與科技,2016(13):124-125.
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關鍵詞:金屬材料與熱處理 求知欲 興趣
金屬材料與熱處理是一門研究金屬材料的成分、組織、熱處理與金屬材料性能間關系和變化規律的學科。因為金屬材料的種類繁多,其性能又千變萬化,故而學生學習起來感到枯燥乏味,加之有些概念、現象比較抽象,難于理解,教學難度相對比較大。
金屬材料與熱處理是機械專業的一門重要的專業基礎課。它的教學質量關系到其他專業課后續課程能否順利地進行教學。所以筆者根據多年的教學經驗,總結出了一些教學方法。
一、舉例教學,更易于學生理解
舉例教學就是貼近學生生活和經驗的一種教學方法。例如“過冷度”的教學,過冷度是理論結晶溫度(熔點)和實際結晶溫度之差。學生往往不明白,為什么冷卻速度快了,實際結晶溫度就低了呢?于是我們就給學生舉一個這樣的例子:這就像體育項目中我們的百米賽跑一樣,當你快速跑向終點時,你能否立即就停下來?不能,我們會超過終點一段才能停下來。而你速度慢點兒跑過去,超過終點較短的距離就能停下來,而你如果步行到終點時,你會很自然地立即停下來。所以冷卻速度越快,過冷度越大。經過舉此例子,學生馬上明白了,而且記憶很牢。如“固溶體”的教學,對于水溶液的概念,學生在初中化學課都學過,可對固溶體還不理解,固體物質怎么能溶解呢?就以糖水作比喻,水是溶劑,紅糖是溶質,若是把糖水溶液結成冰,就得到了紅糖在固態水中的固溶體,在合金中也存在類似的情況。在固態下,合金中組元如果能相互溶解而形成均勻固相就是固溶體,于是抽象的概念就這樣被形象化了。再如在講授低碳鋼的拉伸試驗時,學生們都玩過橡皮筋,可低碳鋼的拉伸學生不理解。我們就用橡皮筋的拉伸做比喻,橡皮筋在拉伸的過程中首先發生彈性變形,然后發生塑性變形,最后斷裂。因為橡皮筋彈性大拉伸也直觀,這樣學生就理解了。總之,像這些貼近生活的實例很多,不僅通俗易懂,還可增強記憶。
二、設置懸念,激發學生的求知欲
懸念是指懸而未解的問題,在教學中,精心構思,巧布懸念,利用懸念激人好奇,引發學生學習動機和興趣,促進學生積極思考、試圖嘗試、勇于探索,使學生帶著迫切要解決問題的熱情,有目的地參與新課學習,往往能收到事半功倍的效果。如鐵絲和鋼絲同屬鐵碳合金,為什么一個柔軟一個堅硬,性能差異如此之大?鋼又為什么能打成農具?鐵匠打好農具為什么要在水中浸一下?為什么車刀在600℃高溫下照樣能切削鋼件?挖掘機鏟斗的斗齒為什么在受到強大沖擊下如此耐磨?球墨鑄鐵為什么能代替鑄鋼甚至代替鍛鋼做成曲軸齒輪等重要零件?黃銅為什么比紫銅強度好?通過這一串疑問,促使學生思維步步深入,讓學生帶著濃厚的興趣完成相關的學習任務,并從教材和教師講課材料中積極主動地尋求答案。
三、演示啟發,提高學生學習的主動性
演示教學予以學生直觀形態,以直觀化表象使真實化場景再現。因而通過直觀表象,教師輔以恰當的提問,很容易引發學生學習的主動性。如講鑄鐵一章時,講到鑄鐵中石墨存在的形狀不同,對鑄鐵的性能有不同的影響時,教師讓學生每人拿兩張白紙,并且讓他們動手在紙上撕出直線和圓形代表不同的石墨形狀,因為鑄鐵是立體的,而紙是平面的,所以用直線代表片狀石墨,圓形代表球狀石墨。教師模仿低碳鋼的拉伸試驗,用手施以緩慢增加載荷,材料會產生緩慢增加的抗拉強度,然后發現直線型白紙先被撕裂。我們以此得出結論:在鑄鐵中以片狀石墨存在的灰鑄鐵的力學性能最差。
四、多媒體教學,激發學生的學習興趣
多媒體教學具有容量大、直觀、容易接受的特點。教師可根據教學內容制作課件,配上文字、圖片等內容。如講純金屬結晶、低碳鋼的拉伸過程、疲勞破壞等這些由于受條件限制不能完成的過程時,利用多媒體展示就可以吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣。
篇4
各種不同的金屬,其性能相差很大,比如鐵絲和鋼絲,它們一個柔弱而另一個堅硬。在介紹金屬材料的力學性能時,老師在課堂上向同學們分別展示一段鐵絲和鋼絲,請同學代表上臺檢驗其理論的正確性。為什么外表差不多的物體其性能卻有如此大的差別呢?其根本原因在于物質的化學成分、內部結構的差異所決定。微小的含碳量的區別導致了鐵絲和鋼絲在力學性能上的不同。
所有金屬在固態下都是晶體,而有些非金屬物質在固態下是非晶體。怎樣才能使學生們在課堂上理解晶體和非晶體的區別,不僅從定義上、性能特點上,還是從典型物質上加以區分。晶體的原子呈有序、有規則排列,具有規則的幾何形狀;有一定的熔點,性能呈各向異性。而非晶體的原子呈無序、無規則的堆積,物質沒有規則的幾何形狀;沒有固定的熔點,性能呈各向同性。課堂上老師向同學們展示出晶體與非晶體百寶箱:石英、云母、明礬、食鹽、糖、味精;玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等,請同學們根據平時所積累的經驗結合老師課堂上給予的知識自我鑒別,一一加以區分,并要求同學們說出理由。讓學生在學到實實在在的知識的同時提高和豐富了他們的觀察能力及語言表達能力,可謂一舉多得。
在教材中,鐵碳合金的組織這一章敘述較為抽象,“組元”及“相”的概念更讓學生難以理解。固溶體的定義是“一種組元的原子溶入到另一組元的晶格中所形成的均勻固相”。筆者在這一章的教學中帶上糖、開水,現場做成幾種不同濃度的糖開水溶液,通過簡單的實驗告訴學生們溶液的溶質含量會隨條件而發生變化,最終會飽和形成飽和溶液,是單相物質。當達到飽和狀態時再繼續添加溶質就會形成過飽和溶液,有了不能被溶解的溶質,即產生了多相物質。α-Fe和γ-Fe兩種晶格對碳原子的溶解能力不同且隨溫度的變化而變化,α-Fe和γ-Fe兩種晶格中分別溶入了碳原子就成了鐵素體F和奧氏體A,它們的溶碳能力不同,性能就有差異。而γ-Fe的溶碳能力大于α-Fe,則奧氏體的強度高于鐵素體,是因為溶質碳原子產生固溶強化的結果,但它們都是單一、均勻的單相物質。通過上述介紹為今后講解鐵碳合金各種組織的性能及鐵碳合金平衡相圖打下了良好的基礎。學好了鐵碳合金相圖,今后在工作崗位中為鋼材的選用和熱加工工藝的制定提供了依據。
教師上課時應該針對學生的狀況靈活地使課堂內容貼近學生的生活和經驗,使學生對教學內容產生親切、熟悉的感覺,吸引學生的注意力,進一步激發學生學習更深層次的求知欲和學習動機,實驗教學就是貼近學生生活和經驗的一種教學方法。學生平時見過甚至用過的已有了一定程度的感性認知,接受起來更容易。教師注意觀察生活,收集素材在教學中使用,教學與興趣相結合而事半功倍。
二、動手制作模型,分組討論研究
金屬的晶格類型是指金屬中原子排列的規律。如果把金屬原子看做一個直徑一定的小球,再用假想的線連接起來,這樣就形成了一個能反映原子排列規律的空間格架,即晶格。能夠完整反映晶格特征的最小幾何單元稱為晶胞。晶格是由許多形狀、大小相同的晶胞重復堆積而成。絕大多數金屬具有下列三種典型的晶格類型之一。一是體心立方。晶胞是一個立方體,原子位于立方體的八個頂點和立方體的中心。二是面心立方。晶胞是一個立方體,原子位于立方體的八個頂點和立方體的六個面中心。三是密排六方。晶胞是一個正六棱柱,原子除排列于柱體的每個頂點和上下兩個底面的中心外,正六棱柱的中心還有三個原子。筆者在教學中買來幾十個乒乓球,分到各個組,學生們自己動手粘貼金屬的三種典型晶格類型的晶胞。學生們做出來的晶胞模型生動、活潑、形象,其樂無窮!學生們對這一部分知識理解透、記得牢、不會忘,還能現身說法。學生清晰的思路,將復雜的抽象概念簡單化,并明白了物質內部的結構對金屬材料性能的影響,具有非常重要的意義。
硬度是金屬材料的力學性能之一,是指金屬材料抵抗局部變形特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。它是衡量材料軟硬程度的指標。硬度越高,材料的耐磨性好。機械加工中所用的刀具、量具以及大部分機械零件都應具有足夠的硬度,以保證其使用性能和壽命,否則容易因磨損而失效。在給學生們講解了硬度的定義、常用壓頭材料、硬度種類及測量原理后,老師在課前準備多種不同材料的試樣:灰鑄鐵、退火的T8鋼、正火的45鋼、調質的40鋼及銅合金等,在學校的布氏硬度計上由老師示范,學生代表記錄測量過程中的所有數據。被布氏硬度計測過的材料其表面留下了不同程度的凹坑。同學們帶著這些試樣回到課堂,分組進行壓痕直徑的測量,對照比較各組的數據,查找書后面的附錄表——壓痕直徑與布氏硬度對照表,每組很快得出了不同編號試樣的硬度數值,小組之間交換數據,討論彼此的差異。有些好奇心強的同學甚至會根據老師前面講過的布氏硬度與強度換算表查出它們的強度。
類似寓教于樂的教學形式還有很多,這樣在達到教學要求的同時培養學生的團隊意識和互助意識。
三、利用社會資源延伸教學內容
熱處理是改善金屬材料使用性能和工藝性能的一種非常重要的工藝方法。它是強化金屬材料、提高產品質量和使用壽命的主要途徑之一。因此,大部分重要的機械零件在制造過程中都必須進行熱處理。淬火是熱處理工藝過程中最重要,也是最復雜的一種工藝。因為它的冷卻速度很快,容易造成材料的變形甚至開裂。如果冷卻速度慢又達不到所要求的硬度。因此,淬火常常是決定產品最終質量的關鍵。除了零件結構設計合理、淬火的加熱溫度適宜外,淬火的冷卻方式就需嚴密考慮和設計。憑借筆者在某公司擔任熱處理顧問的實踐經驗,課堂上向學生介紹并講解生產中幾種典型零件的熱處理淬火工藝:有單液淬火、雙液淬火,有分級淬火,還有下貝氏體的等溫淬火。通過具體的分析和比較強調淬火三要素:淬火加熱溫度,工件保溫時間及淬火冷卻方式。淬火加熱溫度主要取決于零件的材料和形狀,保溫時間主要由工件的尺寸來決定,而冷卻方式就決定了淬火的種類及最終得到的組織和性能。在前兩種因素確定的前提下冷卻方式復雜且難于操作。淬火種類再多,冷卻介質和冷卻方式再不同,但其基本原理是不變的。即為保證淬火質量,得到馬氏體或下貝氏體的前提下,在C曲線的“鼻尖”處冷卻速度大于臨界冷卻速度,盡量減小內應力,減小變形和開裂的傾向,最終保證淬火質量。
課堂上注重學生觀察能力和分析能力的培養。在教學中充分考慮到學生在今后的學習或工作中要具備較高的職業素質和職業技能。面向社會,面向企業,學生學會查閱和應用技術資料,吸收別人的經驗和成果,是他們必須掌握的一項基本功。把學生培養成具有鉆研務實、創新精神的專業技能型人才。學生學到的不僅僅是單一的理論概念,更重要的是掌握一種學習方法,一種自我提升的能力。
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眾所周知,《金屬材料與熱處理》這門課是工科專業學生必修的專業基礎課。針對每個專業自身的特點,筆者對這門課采取區別處理教材內容的教學方法,盡量做到突出重點,因材施教,減少學生在學習專業課時對金屬學原理的模糊理解,使學生真正了解本專業在生產工藝制定上的依據所在,以便更好地掌握本專業的工藝技術要求。
俗話說:“萬丈高樓平地起”,基礎沒打好,何以建高樓。同樣的道理,沒有把專業基礎課講深入、學透徹,怎么能更好地理解后面的專業課知識,因此專業基礎課的講授一定要精細而有針對性。
二、“金屬的塑性變形與再結晶”一章的教學處理
1、回復和再結晶。
在《冷軋生產工藝》教學中,我們將會提到“在冷軋的過程中需要進行中間軟化退火”,學生常常對此工藝過程很不解。究其原因,就是缺乏冷塑性變形對金屬塑性與組織影響的深刻理解。
在軋制工藝中常常提及再結晶溫度和再結晶退火。本教材“再結晶”這部分內容僅從概念的角度介紹,較抽象。學生對再結晶定義的理解易出現困難,對再結晶溫度的概念更是弄不清楚。建議這部分內容盡可能多的采用有趣、直觀、多樣的方式進行啟發式教學,比如我們可以舉例班內每個同學相當于原子,整個班集體就好比我們所講述過的晶格,“空位”相當于一個或幾個同學缺勤,“間隙原子”相當于班內的某位同學未按排列整齊的座位去坐,而胡亂地坐在了某個位置,“錯位”相當于幾位同學位置錯排等等,多列舉生活、生產中的實例,以學生為中心,活躍課堂氣氛,將抽象、深奧的知識用生動形象的語言和舉例,深入淺出地講授給學生,使學生能夠相對容易地理解和吸收,且能舉一反三,應用到實際中,使學生能更多地感知知識、更牢地掌握知識,以達到“講的透、學的活、記得住、用得上”的教學目標。
同時在軋鋼班教學中,要讓學生了解到再結晶溫度不僅與金屬的變形程度有關,還與金屬的保溫時間、金屬中存在的雜質以及其原始晶粒大小都有關系。只有把影響再結晶溫度的因素闡述清楚了,學生對再結晶溫度才會有一個較為清晰的認識。這為熱軋生產中的冷卻工藝和冷軋生產中的再結晶退火工藝的講解掃除了理論認知的障礙。
2、再結晶晶粒的大。
再結晶晶粒的大小是金屬在壓力加工生產中的重要問題之一,它將直接影響金屬的使用性能、工藝性能以及表面質量。
教材只給出“再結晶晶粒長大應當注意避免”這一結論,對再結晶晶粒大小在軋制加工中的意義及相關影響因素缺乏分析,這往往給后續軋鋼工藝中對加熱溫度、最大變形量的選擇帶來不必要的疑惑。 轉貼于
另外,還有必要通過實例說明,讓學生了解影響再結晶晶粒大小與合金成分、原始晶粒大小、加熱溫度及時間、變形程度、加熱速度都有密切關系。這為生產工藝課中講解:“加熱制度要遵循加熱時間盡量短,加熱速度盡量快的原則”提供了理論依據,學生在學專業課時才會知其所以然,從而更能激發學生探索知識奧秘的興趣。
再比如“當加熱溫度一定時變形程度對再結晶晶粒的大小有一定影響”,這在冷軋生產中有重要的指導意義。通過對再結晶晶粒大小與變形程度的關系分析,讓學生了解到軋件要在多大的變形程度下才能使金屬產生再結晶,在什么條件下退火會得到極粗的晶粒,粗晶粒會使金屬的力學性能降低,所以在實際冷軋生產中要避開臨界變形程度,采取合適的變形量,以免造成再結晶后的粗晶粒。這樣的講解使我們的知識點有了連貫性,避免出現知識脫節現象。
3、金屬組織的變化。
(1)晶粒被拉長成纖維狀的性能。
冷軋后晶粒組織將發生變化,變化后性能如何?這就要求我們在講解該部分內容時讓學生了解到由于纖維組織的存在,變形金屬的橫向(垂直于延伸方向)機械性能降低,而呈現各向異性。
(2)亞結構細化。
可通過較為形象的模型教學讓學生了解到什么是亞結構,亞結構細化增加滑移阻力,引出形變強化產生的原因。
(3)變形織構。
這個知識點在教材上沒有提到,筆者認為在給軋鋼專業的學生講授金屬的塑性變形這章時應補充這一內容。學生只有了解到這一知識點后,才能理解我們在冷軋生產中為什么要采用大軋制力軋制,需要軋制等等軋制工藝的原因。
在教學中讓學生了解到金屬與合金經過冷變形后,由于出現變形織構而使金屬呈現各向異性。在實際冷軋生產中,因為各向異性使金屬在不同的方向顯示著不同的力學性能,因而導致加工困難。通過這樣的解釋,學生對冷軋生產中的一些工藝要求就理解了。
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摘 要:金屬材料與熱處理是一門機械類專業基礎課。在技工學校教育中,由于實驗條件的限制,該課程抽象、難懂,再加上有些學生剛開始不是自愿上技校,學生基礎參差不齊。針對學生這些特點,結合本教材的重要性,著重闡述在教學中如何通過多層次、多樣化、多途徑的教學設計。課堂教學中教師首先需要情感投入,熱愛它,還要注重教法的科學性,授課的藝術性。幽默生動,引人入勝,通俗流暢的教學語言,會慢慢地引導并激發學生的興趣,調動學生的積極性,得到良好的教學效果。
關鍵詞 :金屬材料與熱處理 情感投入 興趣 科學多樣化教學
金屬材料與熱處理是一門機械類專業基礎課,研究的是金屬材料的成分、組織及熱處理與金屬材料性能之間的關系和變化規律的學科。通過該課程的學習,學生應掌握金屬材料的性能特點,合理選材,用正確的熱處理加工工藝方法獲取優質的工件。由于該課程研究的是材料內部的組織結構,許多知識點需要通過各種實驗來驗證。但技工學校由于實習設施的缺乏,導致很多實驗不能進行,教師主要進行理論教學,因此,學生上課時普遍感覺枯燥、乏味,學起來很困難。那么,教師該怎樣才能上好這門抽象難懂的課程呢?
心理學告訴我們:興趣是最好的老師。要培養學生的學習興趣,激發學生的好奇心,調動學生的積極性。課堂教學中教師不僅要注重教法的科學性,還需講究授課的藝術性,再加上情感投入法。幽默生動,通俗流暢的教學語言,會引人入勝,激發學生強烈的求知欲,得到良好的教學效果。
首先,教師要熱愛本職工作,由此喜歡自己的學生。如果一個教師知識豐富,專業水平高,但是經常帶著情緒走進教室,相由心生,學生看到教師面無表情、滿臉嚴肅,好像剛剛被領導訓過,則會出現師生之間不配合現象,有的學生本來就厭學,于是乎,不是睡覺,就是玩手機。相反,如果教師面帶微笑走進課堂,看到每一個學生的閃光點,雖幼稚懵懂,又處于青春叛逆期,思維活躍,又富有個性,愛奇思妙想,教師要用豐富的專業知識征服他們;用科學的教學方法慢慢引導他們,多鼓勵他們;用一個淺淺的微笑接納他們。通過激發他們的學習興趣,學生是會慢慢地喜歡上這個教師的,而教師對這個職業也會感到有莫大的成就感。筆者在教學中采用多層次、多樣化、多途徑的教學設計,通過幾年的教學實踐,總結了以下幾種興趣教學和科學多樣化教學的方法。
一、舉例子,體現該課程的實用性
例如,在講到金屬材料及其力學性能時,筆者舉一個現實性、學生感興趣的中國第一艘航母“瓦良格”號實例,即現在的“遼寧艦”。該艦最初由蘇聯時期黑海造船廠設計建造,隨著20世紀90年代前蘇聯解體,建造工作停止。1999年,烏克蘭與澳門一家“旅游有限責任公司”簽訂協議,以2000萬美元的價格出售。“旅游有限責任公司”購買“瓦良格”號航母的理由是,將其改造成一個大型海上綜合旅游設施。2002年3月4日,“瓦良格”號航母經過重重困難終于抵達航行的終點——中國大連港口。首先專家對它進行反測繪,測量船體使用材料、鋼材、抗打擊能力即沖擊韌性。緊接著筆者引入新課,金屬材料加工首先要合理選材,在選材中不斷創新,而且世界各國都在科學研究新型材料,從而推動科技的發展,對此學生樂于接受。舉例教學,辦法簡單,能馬上貼近學生的實際生活,可收到良好的教學效果。因此,在教學過程中教師要注意觀察生活,收集素材,以便在教學中使用,激發學生的學習興趣。
二、好奇心,激發學生的學習興趣
比如,講到金屬的導電性、導熱性、熱膨脹性時,為什么電動機機芯用純金屬、純鐵絲、純銅絲而不用合金?為什么家用廚房小鏟要木質手柄?在制定各類熱加工工藝(焊接、鑄造、鍛造和熱處理)時,必須考慮材料的導熱性,以防止材料在加熱或冷卻過程中發生變形或開裂;在鋪設鋼軌時,在兩根鋼軌銜接處應留有一定的空隙,以便使鋼軌在長度方向有膨脹的余地;在測量工件的尺寸時,也要注意熱膨脹的因素,以減小測量誤差;對精密儀器或機械零件,線膨脹系數也是—個非常重要的性能指標。另外,一般物體具有熱脹冷縮的物理特性,但還有特殊情況。學生聽到這里,急于想知道其中的奧秘。這時,筆者不急于講答案,而是話鋒一轉,且聽以后分解,讓學生帶著好奇心進入學習情境,激發學生的學習興趣。在教學中,由于強烈的好奇心的驅動,學生對金屬材料的性能分析這一原本枯燥的課題逐漸產生欲探討的興趣。這樣課堂教學效果又前進了一步。
三、小故事,大啟發
在講到沖擊韌性試樣時,為什么把它做成缺口形狀?引用北大教授張學政講到應力集中時,先講一個小故事:過去山村老百姓敲鑼時,鑼出現裂紋,為了防止裂紋蔓延,兩邊各鑿一個孔,使其延緩過度,這樣幾十年后原樣不變。接著講述原理:一塊布一拉,這個應力是均勻分布的,但是當你剪個口再拉,應力馬上就集中在這個刀口呈指數函數增加成千倍、萬倍地增加。應力大于材料的屈服強度,產生大的塑性變形,最后斷裂。所以工程上最可怕的問題是零件內部有裂紋,或者有棱角、尖角的切口,包括外部切口。這樣道理淺顯易懂,小故事,大道理,激發學生的學習興趣。培養了學生熱愛生活,善于觀察生活,尊重科學并運用科學的意識。
四、多媒體與傳統教學結合法,吸引學生注意力
例如鐵碳合金相圖講授:筆者先在黑板上畫出鐵碳合金相圖,不同彩色粉筆標出特性點、特性線,然后進行鐵碳合金相圖多媒體演示課件。這樣改變了傳統教學中粉筆加黑板的單一、呆板的表現形式,能將抽象、生澀、難懂的知識直觀化、形象化,激發學生學習興趣,調動其主動學習的積極性。這樣學生對新知識的學習更加形象、直觀、明了,便于自主學習,加快記憶,增加學習欲望。
五、理論聯系實際,學以致用
在講過碳素鋼、合金鋼、硬質合金以后,教師給學生布置任務:實習應用的刀具 、量具,哪些是碳素鋼?哪些是合金鋼?哪種類型的硬質合金?牌號各是什么?熱處理如何?學生實習課時帶著任務尋找不同刀具、量具,歸納總結。最后課堂上,筆者會評價總結,讓學生明白理論知識與實踐應用相結合,學以致用。這種理論實踐一體化教學方法改變了傳統的理論教學和實踐相分離的教學形式,突破了實踐是理論的延伸和應用,是理論的附屬品的傳統教育理念,突出了教學內容和教學方法的應用性、綜合性、實踐性。它以理論傳授、實踐操作技能訓練為一體,集老師與學生雙向交流,小組協作討論為一體,增強了學生學習理論知識的興趣,促進了對理論知識的理解,提高了學生的實訓興趣和實際操作的能力,為今后走向工作崗位增強了適應能力。
六、小結
除了以上教學方法以外,筆者還堅持課外閱讀,積累知識量,提高語言表達能力。在課堂上注意語言藝術的設計,多鼓勵學生,盡量不與學生正面沖突。機械類專業課程內容抽象、枯燥、乏味,在課堂上盡可能采用幽默風趣的語言,不僅能激發大腦皮層,而且使學生有一種美的享受使課堂氣氛生動、活躍達到寓教于樂的最佳教學效果。
篇7
【關鍵詞】金屬熱處理;趣味;教學
1 引 言
中職學生的學習基礎一般都比較差,缺少良好的思維習慣及必勝的信心。而他們在接受知識的時候不適合那些高壓力及快節奏,這樣就要求了老師的教導該有好的方法。金屬材料與熱處理這門課是我國中職業技術的學校,在校學生比較重要專業基礎的課程之一。也是研究金屬材料的組成、成分、熱處理與金屬材料的性能之間的變化規律以及關系和的學科。這門課具有概念比較多、理論性比較強、需要背的知識點多等特點,所以學生在學習的過程當中很容易產生了厭學的情緒,這樣就使得教學的效果不夠理想。作為一名從事多年機械專業基礎教學的老師,作者在任教金屬材料與熱處理這門課程的時候。對怎么樣調動學生學習的積極性以及主動性,怎么樣使學生學好這樣的比較抽象專業基礎課程,做了一些嘗試。
2 培養中職學生的學習興趣
課前的導趣,精彩的導入會使得學生如坐春風,春風化雨,進入到一種非常美妙的境界。著名的教育學家第斯多惠(Friedrich Adolf Wilhelm Diesterweg)曾經說過,教學成功的藝術就是在于使學生對你所教的那些東西感到了興趣。巧妙的講課,會使得學生產生了一種濃厚的學習興趣,并且還懷著一種期待以及迫切的心情,來渴望新的課程到來。興趣的關鍵就是調動學生去探索科學,然而,有了興趣學習就不再是負擔了,且還成為了學生執著的追求。很多民間流傳的俗語,大部分都是勞動實踐經驗所積累的,非常貼近人們的生活。在金屬材料與熱處理的教學當中,應努力挖掘教材當中隱含的內容,應該力求用俗語來總結那些純理性的知識,上課的時候以學生可接受的俗語來引導學生由外到里地學習。如當老師講到鐵碳合金相圖應用時,應先問到為何要趁熱打鐵,在學生積極思考的狀態之下,進而把鋼加熱到了1000攝氏度至1250攝氏度,這時鋼組織就為單相奧氏體,塑性比較好。并且由此實質的內容作適當的引伸,這樣便可提醒學生應把握良好的學習機會及把握好的人生機遇。金屬材料與熱處理的課程概念比較多且還較繁雜,理論較抽象,涉及面較廣泛,難度也較大。從現在的學生情況來看,大多數的學生都是初中畢業的,年齡也偏小,根本就沒有金屬材料與熱處理方面感性的認識,且生產實踐也就是一張空白的紙,這門課程學起來也就有一定的難度。但老師正確有趣的引導,就可激發學生學習的主動性。上第一堂課時,就該要求老師精心地去安排。熟話說的好,萬事開頭最難,有了良好的開始,也就成功了一大半。而緒論就是金屬材料與熱處理課程的導入。緒論課就像開場的鑼鼓,開場的鑼鼓敲得怎么樣,就會對后面的內容有著非常重要的影響。所以講好緒論課也是非常重要的。緒論的內容不但是一門課程的簡介,還是對學生的學習興趣啟發以及引導。
3 用公式解決記憶難問題而提高學習興趣
金屬的材料種類比較多,而其性能又是千變萬化的,學習起來有一定的難度。牌號的記憶是學生學習的重點,因中職學生對知識的背誦及記憶都較抵觸,這也是教學的難點,記不住知識點將會影響生產實際當中加工的方法以及刀具的材料選擇等等。在教學的過程當中通過總結將各種各樣的鋼牌號盡可能地用學生比較喜歡的記憶方式或者公式來表達出來,相近的進行對比,找出其中的不同之處,這樣便可幫助其記憶。通過一些公式化的教學便可起到使知識去繁為簡,化難為易,思維清晰,達到了掌握新的知識,進而可鞏固學過知識的目的,這樣就突破了知識記憶的難點,而提高了學習知識的興趣,增加了學好課程的勇氣以及信心。
4 多媒體以及課件教學,強化了學生學習的興趣
現代社會的信息化速度日益變快,而多媒體的優點就在于其貯存的信息量較大、畫面較豐富、視覺的效果較好、多種媒體綜合的運用等特點,通過了多樣的、新穎的、生動有趣的圖像及畫面來對教學的內容進行講解,這樣便可增強課堂教學的趣味性、生動性及形象性,啟發及引導學生,并且開闊了學生的視野,也豐富了學生的想象能力,對學生的學習興趣也有所提高,激發了學生的學習動力,這樣就大大提高了課堂教學的效率,也提高了學習的效果。以上的這些教學模式的應用起到了很好的教學效果,學生學習的興趣不僅得到了很好的培養,在日常的生活以及生產的實踐當中還會勤于思考、主動的觀察、更增加了實踐的意識。還有助于學生應用的能力、動手的能力鍛煉以及培養。
5 要理論聯系實際
金屬材料與熱處理,這門課是與生產的實際聯系非常密切實驗的學科,即使大的實驗不能在學校里完成,但老師也可開動自己的腦筋創造有利的條件,設計一些比較的簡單而且易行的實驗,這樣就可激發學生學習的興趣,通過一些實驗去驗證其理論,這樣就提高了學生對知識的認同感。比如,當講到材料硬度的時候,可用一個簡單的實驗證明課本上的知識,找一個小刀去切削橡皮擦以及鉛筆。小刀便可輕而易舉地切削掉橡皮擦,且切削的鉛筆卻要花費很大的力氣。說明了橡皮擦的硬度比較低,且鉛筆的硬度比較高。例如,也可在校辦工廠進行鋼的火花實驗。應先準備好四種鋼,高速鋼、高碳鋼、中碳鋼以及低碳鋼,可讓學生用砂輪機分別地打磨這四種鋼材。且通過現場的演示及講解,學生就能很快地掌握了含碳量不同的鋼火花的特點,且還可通過火花的不同來分辨其材料。
在講到力學性能的時候,對于“疲勞強度”、“韌性”、“塑性”、“硬度”及“強度”等概念。金屬材料的學習當中最基本的也是最重要的概念,作者在講完這些的概念后,讓學生就怎樣更深入地理解的記憶提出建議。學生就會結合自己課外的活動,提出來到室外去上一節趣味競技的體育課,每人的手里持有抄概念的小卡片。在使用橡皮筋拔河中體會到了“塑性”及“強度”的概念,在拳擊賽當中體會到了“硬度”,在步行十圈操場或者快跑兩圈操場的選擇當中就體會了“疲勞強度”。在彩帶的沖刺當中就體會到了“韌性”,同樣也是背概念,但若通過趣味體育的方法,學生在喜悅當中體會到了學習的樂趣,也記住了概念,加強了記憶。
6 結束語
綜上所述,在金屬材料與熱處理的教學當中,不能照著本子念文字,應針對課程當中的一些疑難的內容及概念,盡可能地多采用較有趣直觀、多樣的方式進行啟發式的教學,應多列舉一些生活、生產當中的實例,應采用多媒體的現代化教學,要以學生為中心,活躍課堂的氣氛,把較抽象、深奧的知識,盡可能地用生動形象的語言及舉例,深入淺出地講解,使學生能相對容易地吸收及理解,且能舉一反三,應用到實際當中去,同時還應激發學生的學習積極性及主動性,使學生能更牢地掌握知識,而達到一種講的透,學的活,記得住,用得上的教學目標,才可將這門純理論性的學科變得生動有趣。
參考文獻:
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[2] 孫倩倩. 如何在金屬材料與熱處理課程教學中培養學生的創新能力[J]. 課程教育研究,2012(10):15~16.
篇8
[關鍵詞]教學方法;理解;運用;操作
金屬材料課是機械制造專業的必修課。由于課程主要是研究金屬材料內部的組織、顯微金相構造和性能之間的關系,教學不能直觀演示的原因,造成課程內容抽象、枯燥,學生往往失去學習興趣。尤其是對初中畢業生占90的技校生來說,問題更為突出。所以如何能在較短的教學時間內培養高素質的技能人才,這對我們教師提出了更高的要求,針對這些特點,本人結合教學經驗,對如何提高這門課的教學效果進行一些探討。
一、強化基本概念的理解是記憶的保證
教材中有許多概念是相近或相似的,也有一些概念文字表達很相近,但含義卻差距很大,學生容易混淆如強度和硬度、塑性和韌性、淬透性淬硬性等等。教師除了在教學中具體闡述各自概念外,還應多作比較,通過比較分析兩者的區別或聯系,從比較中加深理解,使學生對概念的運用更準確,更符合實際。對概念的定義要準確、通俗易懂、盡可能的簡短。對熱處理工藝部分內容,許多處理方法彼此存在矛盾。這樣作為教師就必須運用辯證的方法去培養學生深層思維。認真梳理分析這些矛盾才能使學生避免一頭霧水。如碳鋼的性能,隨著含碳量的增加,強度、硬度明顯的增加,而塑、韌性卻下降;淬火時快速冷卻(水冷)容易獲得馬氏體組織,增加零件的硬度強度,而內應力也增加,使得零件的裂紋產生。這樣的例子不勝枚舉,教師在教學中應該用辯證法的方法,首先講清矛盾兩方面各自產生怎樣的結果,而這個矛盾兩方面又相互制約、相互影響。甚至雙方又可相互轉變,從而引導學生找到最佳的解決方法。就拿淬火來說,在獲得馬氏體的前提下盡量降低冷卻速度,以減少內應力,是解決矛盾的最理想方案。圍繞這一目標,產生了理想狀態的雙液淬火介質,從而形成雙液淬火,分級淬火,等溫淬火等方法,利用各種冷卻介質,借助于外部因素,使問題得到圓滿解決。如果加入某些合金因素,使得臨界冷卻速度降低,也能解決這個問題,這就是合金鋼。
二、重點內容要突出,關鍵在運用
鐵碳合金狀態圖是熱處理教學的一個重點,它使學生了解不同成分的碳鋼合金在不同的溫度下所對應的組織或狀態,而且對學生在今后制定熱處理工藝,選擇相應的加熱溫度提供依據。教師在教學中首先應講清合金狀態圖所反應的三個內容:一是不同成分的鐵碳合金,即含碳量(橫坐標);二是不同溫度(縱坐標);三是對應于不同含碳量及溫度的點,它反應出此時鐵碳合金所對應的組織狀態。其次教師應講清鐵碳狀態圖是如何建立的及整個過程,即配制一系列合金,繪制冷卻曲線,建立成分與溫度坐標系,并把相同組織描點連線,圍成一個個區域組成狀態圖。最后教師應引導學生開展逆向思維,從已知的狀態圖中反過來獲取信息,既可以讓學生思考對應于含碳量及溫度的合金應是何種組織狀態,又可以提問對應于具體含碳量要保持其組織不變,溫度范圍如何控制;而且又可以提問保持同一溫度,同一組織時含碳量的范圍如何。如此提問可以舉一反三,學生只要掌握的知識的本質,以不變應萬變,在實際工作中大顯身手。
三、用實驗來論證理論,教學互動
篇9
1.疲勞現象中的舉例教學
疲勞現象是指在循環交變荷載作用下的機械零件,如軸承、彈簧、齒輪和曲軸等,在工作過程中的應力低于其制作材料屈服點時而發生的斷裂情況。與靜載荷的作用下發生斷裂不同,機械零件的韌性材料或者脆性材料發生疲勞斷裂的情況非常突然,其宏觀的塑性變形沒有任何征兆,所以危險性比較強。金屬疲勞指機械零件或者結構件在反復受一定的變動力時,在金屬表面孔洞或者尖角等應力的集中點或產生微小裂紋,隨著承受力的反復作用,裂紋逐漸從小變大,在達到一定程度時會發生突然斷裂。
在金屬材料與熱處理的教學中,教師在講解金屬疲勞時,很多學生對其發生原因難以理解,教師可以利用舉例教學方法幫助學生理解金屬疲勞的概念。如一座水壩,在其中間關鍵位置被白蟻蛀了一個洞,洞的表面壩體需要承受到水壓作用,隨著洞越來越大,在達到一定程度時,其表面壩體無法再承受水壓作用,從而出現了潰壩情況。其原因即為蟻洞降低了壩體的承受力,使得其出現“疲勞”情況,釀成潰壩事故,這就是大家熟悉的成語“千里之堤潰于蟻穴”。通過淺顯易懂的事例,學生很容易就理解和掌握了金屬疲勞的概念及其產生的原因。
2.純金屬結晶過程中的舉例教學
在一定過冷度條件下,液態金屬結晶石會慢慢形成穩定的微小晶體,并以此為核心,隨著過冷度的增加而逐漸變大,最終形成完整的晶粒,這一過程即為純金屬的結晶過程。教師在講解純金屬結晶過程時,雖然教材中有示意圖,但是一些學生仍然對其理解較為模糊,此時教師可以借助舉例教學法,幫助學生正確理解純金屬結晶過程。
例如在一個村子里,剛開始有人進行大棚種植而收獲頗豐,同村人看到后也會開始大棚種植,而最早開始大棚種植的農戶技術相對成熟,如種植方法科學、大棚溫度與濕度控制較好和蟲害處理得當等,成為大棚種植農戶中的佼佼者,以其為中心形成了大棚種植的團體,這一過程與純金屬的結晶過程非常相似。隨著大棚種植規模的不斷擴大,其他鄰村也開始從事大棚種植,這時村子之間的競爭就會出現,每個村子就會采取措施保護自己的利益,這與純金屬結晶時的晶界相似。通過教師的通俗類比舉例,學生對純金屬的結晶過程、晶核形成與晶界的理解自然加深,課堂教學效果事半功倍。
在金屬材料與熱處理教學中,教師結合教學內容選取貼近學生生活的事例,既可以提高學生的學習興趣,活躍課堂氛圍,又可以加深學生對教學內容的理解,教學效果相對于單純的理論講解顯著強化。
3.晶格與晶胞中的舉例教學
晶格是指將晶體中的原子看成固定的剛性小球,并用幾何線條將原子中心連接起來,從而構成空間格架以表明晶體內原子的排列規律,這種抽象描述晶體中原子排列形式的空間格架即為晶格。晶胞是指從晶格中選取可以反映其特征的最小幾何單元,以分析晶體中的原子排列的規則性與周期性,這個最小幾何單元即為晶胞,晶格則是很多位形狀與大小一樣的晶胞在空間中堆積而成的。
在講解晶格與晶胞時,一些學生不能正確理解其概念及兩者之間的關系,教師可以舉出學生熟悉的事例類比幫助學生理解。例如在班級中,每個學生的位置都不同,如果將學生位置用線連接起來構成網格,每個學生如晶體中的原子,其構成網格與晶格的結構就非常相像。晶格和晶胞之間關系則類似于學校和班級之間的關系,每個班級都是學校的一部分,并且基本情況一致,通過班級的情況,可以了解學校的情況。通過這樣的舉例說明,學生很容易就理解了晶格和晶胞的概念及關系。
4.晶體與非晶體中的舉例教學
晶體有規則的幾何形狀,內部微粒在空間中按照一定規律進行周期性的重復排列,有固定的熔點,并且在光學特性、機械強度、力學性質和溶解性等方面,從不同方向測定時并不相同,如明礬、石英和云母等。非晶體沒有規則的形狀,內部微粒的排列雜亂無序,沒有固定的熔點,從不同方向的測定其光學特性、機械強度、力學性質和溶解性時是相同的,如松香、玻璃和瀝青等。
一些學生對晶體與非晶體的概念理解不清,總是無法正確區分兩者之間的不同。教師可以通過學生軍訓時的情況舉例說明,如其中一個班級非常團結,組織性和紀律性較強;一個班級自由散漫,學生組織性和紀律性較差。在進行隊列練習時,前者很快可以整隊完畢,布置的任務可以迅速完成;后者整隊時間較長,布置的任務需要重復多次才能完成。這表明前者為有序、規則和團結的班集體,后者則為無序、無規則和不團結的班集體,這與晶體與非晶體概念及區別基本一致。通過兩個班級軍訓時的特點舉例,學生可以清楚理解晶體與非晶體的特點及區別。
篇10
關鍵詞:行動導向教學法;概述;實踐
《金屬材料與熱處理》是一門綜合性的技術基礎課,是機械類、近機類各專業的必修課,其特點是課程內容龐雜、抽象、枯燥、系統性強,和其他課程關系密切,名詞解釋多,相關理論在生產實踐中有很大的靈活性和綜合性,對幾乎沒有任何機械知識及機械基礎的技校學生來說,要學好用好確非易事。我在教學中不斷探索的行動導向教學法,有效促進了學生的實踐技能以及綜合職業能力的培養。
一、行動導向教學法的概述
行動導向教學法又稱為行動導向教學法或實踐導向教學法。20世紀80年代起源于德國,其實質不是一種具體的教學方法,而是一種新的教學理念。它的內涵是指“由師生共同確定的行動目標來引導教學組織過程,學生通過主動和全面的學習,達到腦力勞動和體力勞動的統一”,強調的是對人的綜合職業能力的培養。它的核心是在活動中,用行動來引導學生,啟發學生的學習興趣,讓學生在團隊中自主地進行探究學習,培養學生全面的“專業能力、社會能力、個人能力與學習能力”等關鍵能力。這種能力是從事任何職業都需要的、適應不斷變換和飛速發展的科學技術所需要的一種綜合職業能力。目前,遵循行動導向教學法的思想而發展的教學技術有下列幾種:項目教學法、模擬教學法、案例教學法、大腦風暴教學法、張貼板教學法、角色扮演教學法、引導課文教學法、實驗教學法等。工作中,老師們應該針對不同的教學內容、不同的目標對象,在教學過程中靈活運用這些具體的教學技術,全面提高教學效益。
二、完善五個步驟,進行行動導向教學實踐
行動導向教學法是以實際或模擬的工作任務作為教學對象,以工作任務來驅動學生學習的一種教學方法。在教學過程中,創設真實的工作情景,學生成為準技術工人,通過查找資料、做出計劃、溝通實施,大大激發了學生的求知欲,提高了學習的效率和興趣。該模式的教學組織與實施一般分為五個步驟:設計任務——任務分析——計劃決策——任務實施——檢查評估。
例如:金屬材料是機械工業中應用最廣泛的主要工程結構材料,材料的合理選用并配合適當的熱處理方法,可以改善和提高零件的各種性能。典型的機械零件主要有:齒輪、機床主軸、傳動軸、曲軸、機床床身、箱體.彈簧和刀具等。在進行熱處理教學時,可以選擇其中某個工件來制定其熱處理工藝。步驟一:設計任務- - -根據工件要求制定熱處理工藝。
步驟二:任務分析- - -零件材料、用途、所需性能、組織。步驟三:計劃決策- - -教師通過提問引導學生自學,教師提出的問題及提問的順序應該能夠吸引學生的注意力,激發其好奇心,強調教學重點,促進主動學習;學生通過自學獲取完成任務所必須的知識,圖紙、教材、CAI課件、計算機網絡、和操作指南等多種教學資源可以作為信息來源;小組討論制定計劃;各組學生在教師的啟發和引導下,根據所學知識主動思考、大膽質疑、積極討論,在討論過程中,對于不斷遇到的新問題,學生首先要獨立運用所學的知識進行分析,不斷與同組成員及指導教師共同探討。在不斷地分析、解決問題的過程中,逐漸學會靈活運用所學知識,同時加深對所學知識的理解和掌握,使自己分析、解決問題的能力不斷得到提高,最后各小組展示所制定工藝,師生共同比較優劣形成決策。
步驟四:任務實施- - -到校企合作企業進行熱處理工藝操作。訓練學生實際動手能力及實際問題的分析和處理能力。實踐中學生要發揮主觀能動性,養成相互合作、勇于探索、開拓創新的精神。
步驟五:檢查評估- - -學生根據熱處理后性能測定結果進行匯報總結,討論在熱處理操作過程中遇到的問題,再查資料進行原因分析,最后的評估是與指導教師共同進行小組評價,不是單純給出成績,很大程度上是解決出現的問題、檢驗決策方案的優 劣及 每個學生在下次工作中應該注意的問題。
三、注意四個要點,構建教學模式
行動導向教學法是通過教師設計教學情景,讓學生去調查研究、查閱資料、分析思考、歸納整理、數據統計、個案寫作等得出一定結論,最后對其進行客觀評價。在實際實施中,要注意以下三個要點。第一,確立真實的工作任務。工作任務的確立,應該圍繞著如何應用基本理論解決實際問題來進行,一定要來源于生產實際。如擰緊螺母時,螺栓受到拉伸,當外力超過其本身抗力時,導致螺栓發生變形甚至斷裂。第二,構建以學生為主體的課堂。教師將工作任務發給學生,提出問題激發學生的學習興趣,圍繞問題進行金屬的力學性能知識點的講解后給學生較充足的時間查閱相關的資料,搜集必要信息,經過思考,通過小組討論,提出問題的各種可能性,找出問題的主要原因,得出結論—螺栓的強度低或塑性差造成的。第三、專業能力和跨專業能力同時得到發展。行動導向教學法的運用能夠讓學生綜合運用所學知識對工作任務進行分析、探討和研究專業能力得到發展,同時在完成工作任務的過程中,全面提高了學生分析、解決問題的能力,判斷并做出決策的能力,完整、清晰地表達能力,善于交流、合作的能力。第四、教師是學習過程的組織者、主持人和伴隨者。由于行動導向教學法要求教師是行動的引導者、幫助學生學習的組織者、職業操作的教練員、有問必答的咨詢師、探索創新的引路人,因此,教師要涉獵與《金屬材料與熱處理》課程有關的方方面面的知識,提升自身專業素質。
在實際工作中,筆者深刻感受到,采用行動導向教學法的課堂是“職業人、準企業工人”的課堂,是基于真實工作任務的課堂,是提升現代職業能力的課堂,行動導向教學法適應高技能人才培養的需求,適應社會和企業的需要。
參考文獻: