淺談信息化技術(shù)在鋼的結(jié)晶過(guò)程中教學(xué)的應(yīng)用與分析

馬巖美

（山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 255414）

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和智能手機(jī)的普及，老師可對(duì)機(jī)械工程材料的教學(xué)方法進(jìn)行改善。本著以學(xué)生為本的教學(xué)理念，根據(jù)實(shí)際情況，文章精心準(zhǔn)備了鐵碳合金相圖中鋼的平衡結(jié)晶過(guò)程的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)組織，這激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)中。

鐵碳合金相圖是學(xué)習(xí)鋼和鑄鐵材料的重要理論基礎(chǔ)，其中典型鐵碳合金的平衡結(jié)晶表示在極其緩慢冷卻（或極其緩慢加熱）的條件下，不同成分的鐵碳合金的組織隨溫度而發(fā)生的變化。鐵碳合金的平衡結(jié)晶過(guò)程分為七類，此知識(shí)點(diǎn)比較抽象難懂，而且現(xiàn)在的高職學(xué)生，學(xué)習(xí)方法掌握不太系統(tǒng)，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱。然而典型鐵碳合金的平衡結(jié)晶過(guò)程是鐵碳相圖的重點(diǎn)內(nèi)容。傳統(tǒng)教學(xué)方法，主要是教師通過(guò)播放PPT、展示圖片等資料講解理論知識(shí)，然后用金相顯微鏡驗(yàn)證鐵碳室溫組織來(lái)完成實(shí)踐操作。此學(xué)習(xí)內(nèi)容理論性較強(qiáng)，而且現(xiàn)實(shí)中不可能直接觀看到鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程，實(shí)踐操作也不能即時(shí)反饋學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況。筆者將信息化教學(xué)的思想應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化和擴(kuò)展，在提高學(xué)習(xí)效率的同時(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的參與度，極大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到了比較好的教學(xué)效果。現(xiàn)以《典型鐵碳合金的平衡結(jié)晶過(guò)程》中鋼的平衡結(jié)晶過(guò)程為例，根據(jù)筆者教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，有如下信息化教學(xué)方法的實(shí)踐策略。

1 多元評(píng)價(jià)

學(xué)生和教師共同參與，完成了課程的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)過(guò)程和評(píng)價(jià)過(guò)程結(jié)合在一起，為學(xué)生的發(fā)展提供全方位信息，有利于學(xué)生針對(duì)自身的特點(diǎn)，認(rèn)真積極參與學(xué)習(xí)過(guò)程。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)分為課前、課中和課后。課前，教師通過(guò)藍(lán)墨云班課、微信群推送教學(xué)內(nèi)容、微課等學(xué)習(xí)資料，學(xué)生通過(guò)手機(jī)端提前預(yù)習(xí)，搜集資料。學(xué)生提前預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)資料，教師端會(huì)顯示學(xué)生獲得的經(jīng)驗(yàn)值明細(xì)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)值，給學(xué)生量化分?jǐn)?shù)，以此作為課前成績(jī)。通過(guò)藍(lán)墨云班課簽到，記錄學(xué)生的考勤情況，縮短教師點(diǎn)名時(shí)間。課中，教師可以通過(guò)發(fā)起舉手、搶答、隨機(jī)選人等方式讓學(xué)生回答問(wèn)題，增加課堂趣味性。參與回答問(wèn)題的學(xué)生會(huì)在課堂活動(dòng)中獲得經(jīng)驗(yàn)值，這樣隨時(shí)記錄學(xué)生課堂表現(xiàn)，大大提高學(xué)生參與度。學(xué)習(xí)完理論知識(shí)后，學(xué)生通過(guò)手機(jī)端做測(cè)試，在提交測(cè)試后，能立即知道自己的分?jǐn)?shù)和錯(cuò)題解釋，教師端也能線上統(tǒng)計(jì)學(xué)生測(cè)試分?jǐn)?shù)。按照教師要求，學(xué)生通過(guò)手機(jī)上交室溫顯微組織圖，作為本次課上交的作業(yè)。作為課后作業(yè)，課后學(xué)生按要求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索更多鋼的應(yīng)用例子，通過(guò)藍(lán)墨云班課提交。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，使學(xué)生養(yǎng)成自我反思、自我評(píng)價(jià)的習(xí)慣，把被動(dòng)聽課變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高課堂效率，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。

2 拓展教學(xué)資源

信息化教學(xué)，利用信息技術(shù)解決傳統(tǒng)教學(xué)難以解決的教學(xué)重難點(diǎn)。機(jī)械工程材料中典型鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程很難理解，如果只靠教師上課講解，很難達(dá)到好的教學(xué)效果。但將鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程制作成視頻動(dòng)畫，上傳藍(lán)墨云班課，學(xué)生通過(guò)手機(jī)提前預(yù)習(xí)。老師課堂通過(guò)動(dòng)畫講解，學(xué)生課后可以利用閑暇時(shí)間無(wú)限次觀看復(fù)習(xí)。從1538℃以極其緩慢冷卻的條件降到室溫的鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程，在現(xiàn)實(shí)中不可能直觀觀察到，所以開發(fā)鐵碳結(jié)晶仿真軟件APP。學(xué)生通過(guò)操作軟件，切實(shí)體會(huì)到鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程，理解教學(xué)內(nèi)容，解決教學(xué)重難點(diǎn)。教師通過(guò)建立微信公眾號(hào)，上傳鐵碳相圖和鋼結(jié)晶過(guò)程的視頻、動(dòng)畫、圖片等資料，學(xué)生看微信聊天的同時(shí)，會(huì)瀏覽下公眾號(hào)內(nèi)容，參與投票，還可以線上留言。教師線上回答學(xué)生疑問(wèn)并引導(dǎo)主題討論，增加師生互動(dòng)次數(shù)，提高學(xué)生自學(xué)能力，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程中，觀察鋼鐵室溫組織是一個(gè)重要部分，有利于學(xué)生對(duì)鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程理論知識(shí)的鞏固。學(xué)生之前的學(xué)習(xí)中先知道不同含碳量下的平衡組織，例如先看到45號(hào)鋼，然后用金相顯微鏡觀察45號(hào)鋼，這是一種驗(yàn)證式的學(xué)習(xí)方式，這對(duì)提高學(xué)生的綜合能力意義不大。利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生更好的掌握鐵碳合金室溫組織，加深對(duì)鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程的理解。例如對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每小組分到圖1的不同鐵碳合金室溫組織試件，這些試件背面只有數(shù)字，學(xué)生不知道數(shù)字代表室溫組織是什么，可以通過(guò)金相顯微鏡觀察圖1不同鐵碳合金室溫組織試件，找到亞共析鋼、鋼、過(guò)共析鋼室溫組織，然后通過(guò)手機(jī)上傳至教師端。

圖1 鐵碳合金室溫組織試件

在上傳組織圖的過(guò)程中，如果有的小組找錯(cuò)室溫組織，小組成員需要重新觀察，然后再上傳，直至最終找到匹配的室溫組織。學(xué)生通過(guò)線上能及時(shí)反饋掌握的內(nèi)容，在反復(fù)探索中，會(huì)更深刻理解和掌握鐵碳相圖和鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程，最終理解鐵碳合金室溫組織。通過(guò)利用信息技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的研究興趣，使課堂氣氛熱烈，能培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。

4 結(jié)語(yǔ)

基于信息化教學(xué)模式的機(jī)械工程材料課程教學(xué)，首先可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；其次，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動(dòng)形象，便于學(xué)生理解和接受，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力，有利于學(xué)生的全面發(fā)展；最后，使教學(xué)水平得到顯著提高。但是信息技術(shù)是教學(xué)的工具，不能取代傳統(tǒng)的教學(xué)媒體，教師在教學(xué)中，可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的信息技術(shù)，達(dá)到與傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的目的，這樣會(huì)使教學(xué)效果最優(yōu)。