搞好《金屬材料與熱處理》教學的幾點認識

宋代琴　歐　斌

【摘 要】在《金屬材料與熱處理》的教學中，針對課程中的某些疑難的內容、概念，應盡可能的多采用有趣、直觀、多樣的方式進行啟發式教學；多列舉生活、生產中的實例、采用多媒體教學現代化教學，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，應用到實際中去，同時激發學生學習的積極性和主動性，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”之教學目標。

【關鍵詞】形象 興趣

不少機械專業教材理論性過強，內容抽象又枯燥，還缺乏與實際的聯系。像《金屬材料與熱處理》枯燥又抽象的內容，對沒有多少機械知識及機械技能基礎的學生來說，要學好確非易事。為切實提高課堂教學效果，必須對《金屬材料與熱處理》的教學內容加以“炒制”，適當加些“調味品”，創設現代教學所倡導的情景教學以強化教育效果。

一、以俗話（成語）為先導，由現象探本質

不少民間廣為流傳的俗語（成語），其中很多是勞動實踐經驗積累，很貼近生活。在《金屬材料與熱處理》教學中，要努力挖掘教材隱含內容，力求用俗語來總結純理性的知識，上課時以學生能接受的俗語（成語）引導學生由表及里地學習。例如：第一章鋼鐵的冶煉教學中，可先拋出“恨鐵不成鋼”，簡單分析眾多家長“望子成龍”心情，在調動每位被寄厚望的學生學習情緒基礎上，問“鐵怎樣才能成鋼？”，“鋼比鐵性能好在哪里？”然后引導學生探索“鋼鐵是怎樣煉成的……”又如講到金屬材料力學性能時，首先，分析古代眾多雄偉壯觀的宮殿等古建筑都靠木材這種脆性材料支撐起來的事實后，點出“立木頂千斤”，繼而引出鑄鐵等脆性材料抗壓性能遠比抗拉性能好，故脆性材料常作受壓件的實質內容。當講到鐵碳合金相圖應用時，先問為何要“趁熱打鐵”？在學生積極思維狀態下，把鋼加熱到1000℃至1250℃，此時鋼組織為單相奧氏體，塑性好。并由此實質內容作適當引伸，以提醒學生把握良好學習機會和好的人生機遇。

二、以“趣”為主線，緊密結合實際

記得孔子說過“知之者不如好知者，好之者不如樂之者”。可見興趣是最好的老師，若學生對教學內容感興趣，就會產生求知欲及學習動力。故對此可挖掘教材內容，有目的地設計些“興奮點”以激發學生興趣。如在上熱處理這章內容時，先設計些觀察思考題，如“鋸條兩端為何是黑的？”“車削下的鐵屑為何是藍黑色？”等。然后把兩學生得意之作即鉗工操作課作品小鐵榔頭敲擊后，一鐵榔頭工作面凹凸不平，另一先被熱處理過的鐵榔頭工作面平整如初。同種材料所制的兩鐵榔頭為何性能不一樣？帶著好奇的學生在老師引導下把興趣移到有關熱處理這些枯燥、抽象的學習內容上……另外還可采用靈活多樣的教學手段激發興趣，如變換教學方法，理論多結合實際，帶學生下車間參觀。

三、注意圖形結合，輔之形象記憶

圖畫和圖表可對知識的記錄和傳播起很大的作用。愛因斯坦認為，文字和數字在他的思維過程中發揮的作用并不重要，他不是沿純數字或文字的推理方式思考而是運用直觀和空間的方式形象地思考。在《金屬材料與熱處理》教學中注重圖形結合，再輔之以形象地記憶，使學生較輕松地掌握那些需借助記憶的內容。例如，講鐵同素異構轉變內容時注重：符號、文字、數字、圖形四結合；在鐵碳合金重點章節教學中，充分注重圖形結合，可打亂教材課節內容的編排順序，掛出鐵碳合金相圖引導學生學習五種金屬組織及性能，分析一定含碳量的合金在溫度變化時的相變過程。并結合形象記憶法記憶相圖五個重要的相變溫度。

四、形象生動，借助現代化教育手段

科學研究表明，眼、耳等多種感官并用，學習效率最高。可是退火、正火、淬火、回火等熱處理工藝受設備條件限制，沒有現場操作演示。若僅憑掛圖及幾個應用實例分析很難把枯燥、抽象的內容講“活”，而結合錄像或計算機多媒體和網絡化教育手段，則可把熱處理工藝過程直觀形象地展現給學生。這將給課堂增加很多的趣味與生動，可以很大程度地調動學生學習興趣與熱情，使學生充分利用視覺和聽覺去獲取知識，提高學習效果。

五、用事例誘導激發學生學習興趣

近幾年，來我校就學的學生有較大一部分來自外地及農村，他們對社會的實踐知識較為缺乏，對工廠極為想往。緊緊抓住這一渴望心理，激發學生的學習興趣及求知欲，使學生愛聽愛學的念頭。如疲勞現象許多機械零件都是在循環載荷的作用下工作的，例如曲軸、齒輪、彈簧、各種軸承等等。工作過程中，上述機械零件常常在它們的工作應力還低于制作材料的屈服點或屈服強度的情況下發生斷裂，這種現象稱為疲勞現象。疲勞斷裂與靜載荷作用下的斷裂不同，不管是韌性材料還是脆性材料，疲勞斷裂都是突然發生的，事先無明顯的塑性變形作為征兆，故而具有很大的危險性。為什么會出現此現象，學生普遍表示不理解。為什么呢？因為在我們前面講過的拉伸曲線內容時，通過對拉伸曲線的分析，學生已經知道金屬材料斷裂前的最大應力是抗拉強度，而屈服點或屈服強度的應力值低于抗拉強度。應當講，在抗拉強度以下工作的零件是安全的，不會破壞，可為什么這些零件在低于屈服點或屈服強度的情況下發生斷裂，學生困惑多多。為此，在授課過程中舉一例：在第二次世界大戰中，有這樣一個戰例，當時法西斯德國派出轟炸機頻頻轟炸英國本土。英國皇家空軍駕駛戰機空中攔截，戰況慘烈，突然，在不長的一段時間內，英國戰機相繼墜落，機毀人亡。英軍方對墜落飛機介入調查，最初的結論認為，德國是否發明了什么新式武器，因為在墜落飛機的殘骸上，無任何的彈痕，從而引起一片恐慌。但隨著調查的是深入，最終正確的結論是：這些墜落的戰機無一例外的是由于疲勞現象的發生而墜毀的。也就是說，飛機發動機內的零件出現了疲勞斷裂。究其原因做進一步的分析，機械零件之所以產生疲勞破壞，主要在由于制造這些機械零件的材料表面或內部有缺陷，如：夾雜、劃痕、尖角、軟點、顯微裂紋等等。這些地方的局部應力大于屈服點，在循環載荷的反復作用下，產生疲勞裂紋，并隨應力循環周次的增加，疲勞裂紋不斷擴散，使零件的有效承載面積不斷減少，最后達到某一臨界尺寸時，而突然斷裂。通過此例，學生們一下子就明白了，而且專神貫注、饒有興致地掌握了這一教學上的疑難點。

總之，在《金屬材料與熱處理》的教學中，針對課程中的某些疑難的內容、概念，應盡可能的多采用有趣、直觀、多樣的方式進行啟發式教學；多列舉生活、生產中的實例、采用多媒體教學現代化教學，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，應用到實際中去，同時激發學生學習的積極性和主動性，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”之教學目標。

(作者單位：新疆安裝技校）