《金屬材料與熱處理》教學(xué)中鋼熱處理方法探析

摘 要：《金屬材料與熱處理》是技校理論教學(xué)課程中的一門與生產(chǎn)實驗聯(lián)系較為密切的課程，涉及面廣、原理概念多、教學(xué)內(nèi)容豐富，一些教學(xué)問題往往與看不見摸不著的微觀組織有關(guān)。這種情況下，教師如何對這門課程進(jìn)行教學(xué)，提高課堂教學(xué)效率顯得尤為重要。因此，本文根據(jù)《金屬材料與熱處理》的教學(xué)難點，提出了一些教學(xué)方法與策略，以期增強(qiáng)學(xué)生對它的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：《金屬材料與熱處理》 教學(xué) 鋼的熱處理

中圖分類號：G421 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）04（a）-0038-02

《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之間的關(guān)系和變化規(guī)律的學(xué)科。學(xué)生在學(xué)好這門課程的前提下，才能正確認(rèn)識和使用金屬材，合理運(yùn)用不同金屬材料的加工方法。由于課程本身的教學(xué)內(nèi)容較為晦澀難懂，且比較豐富、雜亂，此門課程并不受學(xué)生的歡迎，影響了教師的教學(xué)質(zhì)量和自身的學(xué)習(xí)效果。為了提高此門課程的課堂教學(xué)效果，有必要結(jié)合教學(xué)實際，采取一切有效的教學(xué)手段提高課堂教學(xué)的有效性，為學(xué)生學(xué)好這門課程奠定良好的基礎(chǔ)。

1 講好《金屬材料與熱處理》緒論，為增強(qiáng)學(xué)生對其學(xué)習(xí)興趣奠定基礎(chǔ)

俗話說：“好的開端是成功的一半”。緒論作為動員學(xué)生學(xué)習(xí)課程的一段內(nèi)容，其教學(xué)效果的好壞與學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的高低有著直接關(guān)系。為了使學(xué)生充分了解《金屬材料與熱處理》的學(xué)習(xí)目的和重要性，又要激發(fā)學(xué)生對此門課程的學(xué)習(xí)興趣，教師應(yīng)盡量增強(qiáng)此段內(nèi)容的教學(xué)特色，利用自己豐富的教學(xué)經(jīng)驗和幽默風(fēng)趣的教學(xué)語言，自然地為學(xué)生講述此門課程的特點和學(xué)習(xí)內(nèi)容。例如，教師可以從歷史的角度入手，介紹金屬在舊石器時代-新石器時代-青銅時代-有色金屬時代-黑色金屬時代-合金時代這一發(fā)展過程中特色和歷史價值，讓學(xué)生對其產(chǎn)生強(qiáng)烈的宏觀印象的同時，也給以學(xué)生比較新穎的感覺。隨著教師生動自然的講述，學(xué)生不知不覺地融入了一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

2 重視理論運(yùn)用，強(qiáng)化深入分析

鋼的熱處理作為《金屬材料與熱處理》中的學(xué)習(xí)難點，在以往教學(xué)過程中學(xué)生往往難于理解。如果教師不能良好的運(yùn)用學(xué)習(xí)理論，只是在講解之后就可是講述具體的鋼的熱處理方法，學(xué)生很難理解其中的知識難點，也很難快速、有效記住鋼的熱處理方法，為此，教師應(yīng)學(xué)會有效理論學(xué)習(xí)理論，使課堂教學(xué)在理論基礎(chǔ)上更加具有好的教學(xué)效果。

第一，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)目的。作為學(xué)生難于理解的一段內(nèi)容，教師應(yīng)在課程的一開始重點強(qiáng)調(diào)鋼的熱處理的學(xué)習(xí)目的，讓學(xué)生帶著目的去學(xué)習(xí)，有針對性地掌握課程內(nèi)容。如，在教師講解“鋼在冷卻和加熱時的組織的轉(zhuǎn)變和不同的熱處理方式組織轉(zhuǎn)變”這一段內(nèi)容時，由于知識點比較深奧，教師必須強(qiáng)調(diào)教學(xué)目的，使學(xué)生清楚明白學(xué)習(xí)的重點。

第二，重點分析C曲線的建立過程和與CCT曲線的關(guān)系。要想學(xué)生清楚理解C曲線的建立過程和與CCT曲線的關(guān)系，只靠教師的口頭述說是難以達(dá)到效果的。在教學(xué)條件允許的情況下，教師可帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行試驗。如果不具備這樣的試驗設(shè)備，教師可以利用多媒體工具進(jìn)行教學(xué)，通過動畫特效強(qiáng)化學(xué)生對這一過程和一對關(guān)系的理解效果，也能夠增強(qiáng)學(xué)生對C曲線和CCT曲線意義的理解。

第三，歸納總結(jié)。學(xué)習(xí)的過程中，教師不能只是一味地講解內(nèi)容。學(xué)科內(nèi)的各個知識點之間有著密切聯(lián)系，為了使學(xué)生將紛紛復(fù)雜的知識點連成一條知識鏈和一個系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，教師應(yīng)進(jìn)行有效的歸納總結(jié)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生完成這一內(nèi)容，利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量。

3 問題教學(xué)

在教學(xué)中良好的運(yùn)用提問方式，能夠起到兩大作用。一是檢查學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握情況。教師通過提問，檢驗學(xué)生對問題答案的掌握程度和理解程度，并引導(dǎo)和糾正學(xué)生的錯誤，強(qiáng)化學(xué)生對知識點的掌握；二是便于新課的導(dǎo)人。通過提問，一定程度上能夠使學(xué)生完成新老知識之間的有效銜接，便于學(xué)生對新知識的理解。因此，教師在課前準(zhǔn)備的過程中應(yīng)對課堂所提問問題的內(nèi)容、時機(jī)進(jìn)行事先準(zhǔn)備，選擇那些重點、難點，且可以起到承上啟下的內(nèi)容作為課堂提問的問題，避免課堂提問的隨意性。問題教學(xué)過程中應(yīng)注意的重點問題如下：

（1）以“問題”為學(xué)習(xí)的主要方法，圍繞主要知識點對向?qū)W生提出問題，使學(xué)生掌握和理解解決方式的具體的教學(xué)方法。

（2）側(cè)重于學(xué)生小組式學(xué)習(xí)以及自主學(xué)習(xí)，通過小組配合學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊能力和實踐技巧。

（3）提出的問題應(yīng)該是學(xué)生在未來工作領(lǐng)域中可能出現(xiàn)的情況，沒有固定的解決方法。

（4）以學(xué)生為中心，學(xué)生要做到自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)責(zé)任心。

（5）弱化教師的作用，教師主要是指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知學(xué)習(xí)的方法以及學(xué)習(xí)技巧的傳授。

（6）學(xué)生在完成一個問題的探討時要進(jìn)行自我總結(jié)、自我評價以及小組評價。

4 實例教學(xué)

恰當(dāng)?shù)膶嵗虒W(xué)，能夠直觀地反映一些晦澀、深奧的問題，讓學(xué)生在實例教學(xué)過程中加深對知識點的理性認(rèn)識，從而達(dá)到深入淺出的教學(xué)效果。為此，教師在教學(xué)的過程中應(yīng)恰當(dāng)運(yùn)用這一教學(xué)方法，使學(xué)生深刻理解知識點。

例如，一軸尺寸為45×450，要求淬火過后的摩擦部分表面硬達(dá)到HRC50—55。為了到達(dá)這一效果，先用30鋼制作，經(jīng)高頻表面淬火（水冷）和低溫回火達(dá)到目的?？墒鞘褂眠^程中卻發(fā)現(xiàn)摩擦部分嚴(yán)重磨損，不具有一定的強(qiáng)度。

教師提出這樣一個問題后，讓學(xué)生分析其失效的原因，并給予有效的解決方案。問題的陳述不夠一百字左右，可其中涉及的內(nèi)容卻是非常復(fù)雜，是一道綜合性強(qiáng)的題目。如果學(xué)生要想清楚分析出其中的原因，必須清楚掌握熱處理方面的知識點，十分了解材料成分與性能之間的關(guān)系。

在學(xué)生熱烈的討論下，部分學(xué)生給予了幾種分析結(jié)果。第一，材料選用不當(dāng)。30鋼由于含碳量比較低，強(qiáng)度較小，不適合用作此問題中的材料，應(yīng)選用45鋼；第二，高頻表面淬火，由于頻率過高，淬火后使得淬透層變薄，降低了強(qiáng)度；第三，如果淬火過程中加熱的溫度達(dá)不到一定高度的話，及不能到達(dá)完全奧氏體化的效果，導(dǎo)致最終存在的少量鐵素體組織影響了鋼材料的耐磨性；第四，為了保證摩擦部分的強(qiáng)度，回火后得到的組織應(yīng)是火馬氏體。由于回火溫度過高，得到了其他的回火組織。通過學(xué)生的分析得到四種不同的結(jié)果，由此可見，問題的引發(fā)并不是只由一種原因引起，應(yīng)利用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S進(jìn)行全面分析，才可能得到比較全面的結(jié)果。這一過程中，學(xué)生不僅通過自身學(xué)習(xí)到的知識點找到問題的答案，鍛煉了分析與解決問題的能力，也強(qiáng)化了學(xué)生對知識點的理解。

5 創(chuàng)新變革，采用多樣的教學(xué)方式

由于《金屬材料與熱處理》課程中涉及比較多的概念和內(nèi)容，且較為抽象、理論性比較強(qiáng)，某種程度上可以將其理解為是一門側(cè)重于敘述的課程。這種情況下，課堂教學(xué)非常容易變成教師的“一言堂”，教師單向地向?qū)W生灌輸知識點，學(xué)生難以融入課堂、難于理解知識點。為了改變這一課堂教學(xué)現(xiàn)象，在新課程改革號召下，教師應(yīng)不斷地進(jìn)行創(chuàng)新與變革，使教學(xué)方式更加靈活多變，如探究式教學(xué)方式、任務(wù)式教學(xué)方式、情景使教學(xué)方式等。采用靈活多變的教學(xué)方式，能夠改變傳統(tǒng)教學(xué)的枯燥感，提高課堂教學(xué)的趣味性，利于學(xué)生快速融入教學(xué)環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

《金屬材料與熱處理》中的有些概念比較相似，難于區(qū)分，為了讓學(xué)生搞清楚其中的不同，避免混淆，教學(xué)可以采用類比的教學(xué)方式。簡單地說，就是教師在講述新概念的時候用類似的舊概念做類比導(dǎo)入，利于避免概念混淆。如，講述“同溶體”這一概念時，由于其概念的含義與糖水溶液經(jīng)凍結(jié)成固態(tài)水的這一過程比較相似，故教師可以從學(xué)生比較容易理解的“溶液”概念入手，并用“固溶體”概念與“同溶體”概念做比較類比，利于學(xué)生理解概念之間的不同。

6 強(qiáng)化教學(xué)主線，構(gòu)造知識結(jié)構(gòu)

《金屬材料與熱處理》課程涉及的內(nèi)容比較豐富，知識點也比較多?？墒牵魏我婚T課程的內(nèi)容之間都有著千絲萬縷的聯(lián)系，《金屬材料與熱處理》也不例外。因此，教學(xué)過程中教師應(yīng)積極發(fā)現(xiàn)并抓住一條教學(xué)主線，加強(qiáng)知識點之間聯(lián)系，也可以為學(xué)生構(gòu)筑一套系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。例如，抓住“組織成分、工藝性能，應(yīng)用范圍”這一主線，教師按照這一主線聯(lián)系進(jìn)行教學(xué)。在講述鐵碳合金相這一內(nèi)容時，教師可以根據(jù)Fe—C合金的成分組織與性能關(guān)系列出下面這樣一組關(guān)系：

含c量-溫度-組織-牲能

從這一關(guān)系式中，我們可以清楚的了解到：含C量不同，州合金的高溫及竄溫組織有著不同的變化，且變化有著一定的規(guī)律。在這一規(guī)律性的變化順序下，必然引起一定的力學(xué)性能變化。當(dāng)教學(xué)為學(xué)生指出這一關(guān)系后，學(xué)生可較為容易地了解和掌握知識點，清楚明白含碳高的鋼材強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性低的原因，為學(xué)生理解熱處理工藝的制定奠定了理論基礎(chǔ)。

7 結(jié)語

面對《金屬材料與熱處理》課程的教學(xué)難關(guān)，學(xué)生難于理解此門課程相關(guān)知識點的現(xiàn)象，教師在教學(xué)過程中必須不斷進(jìn)行開拓創(chuàng)新，加強(qiáng)對改革教學(xué)模式、創(chuàng)新教學(xué)方法的認(rèn)識，靈活運(yùn)用形式多變的教學(xué)方式、加強(qiáng)師生之間的交流、創(chuàng)造輕松愉悅的教學(xué)氛圍，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑能力、實踐能力、自主探究能力等的發(fā)展。除了文中提到的幾種教學(xué)方式，教師在《金屬材料與熱處理》課程教學(xué)中還可以采用“對話式”教學(xué)方法，拉近師生之間的距離，營造和諧的教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高給予了強(qiáng)大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]龔志華，定巍.金屬材料與熱處理教學(xué)興趣探討[J].科技資訊，2012（9）：203.

[2]徐躍明.全國熱處理學(xué)會代表團(tuán)赴美參加第13屆國際熱處理與表面工程大會及技術(shù)考察報告[J].金屬熱處理，2003，28（1）：84-86.

[3]張佳.淺談《金屬材料與熱處理》的術(shù)語講解[J].課外閱讀（中下），2012（4）：8.

[4]王志萍.金屬材料與熱處理教學(xué)探索[J].職業(yè)，2011（33）：164.

[5]李傳瑞，丁麗，王銀鳳.熱處理原理及工藝課程教學(xué)的改革與實踐[J].時代教育：教育教學(xué)版，2009（10）：35.

[6]古立新，金建軍，劉富榮.熱處理對0Cr17Ni5Mo3鋼組織和性能的影響[J].材料工程，2004（6）：16-19.

[7]程廣萍.《金屬學(xué)與熱處理》課程教學(xué)改革與教學(xué)實踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（2）：30.