葉燕貞

【摘 要】《金屬材料與熱處理》作為機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論性和實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。它以物理、化學(xué)、工程力學(xué)及金屬工藝學(xué)實(shí)習(xí)為基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)時(shí)必須聯(lián)系上述課程的有關(guān)內(nèi)容。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍存在對(duì)材料的微觀組織結(jié)構(gòu)缺乏感性認(rèn)識(shí)和理論基礎(chǔ)，畢竟過于抽象，所以理解起來比較困難。本文主要闡述這幾年在《金屬材料與熱處理》教學(xué)過程中的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

【關(guān)鍵詞】金屬材料；熱處理；教學(xué)方法

一、引言

《金屬材料與熱處理》作為機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論性和實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。其中基本術(shù)語(yǔ)和抽象性概念偏多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中常常會(huì)遇到困難，特別是對(duì)術(shù)語(yǔ)的理解。學(xué)生往往聽到一半都會(huì)覺得枯燥乏味，沒有耐性繼續(xù)聽講。在教學(xué)實(shí)踐中，我們可以從幾方面入手，以期取得良好的教學(xué)效果。

二、全面概括，抓重點(diǎn)教學(xué)

縱觀整個(gè)課程由兩個(gè)部分組成，一部分是金屬材料，一部分是熱處理，在此要抓住“材料性能”做為重點(diǎn)解析。緒論中提到：“成分決定組織，組織決定性能，性能決定用途?！睂?shí)際工作中，我們首先接觸的是用途，材料的使用情況和工作條件對(duì)材料提出了性能要求，正如一把好的刀具硬度要高，坦克履帶耐磨性要很好。材料的性能因?yàn)橹車橘|(zhì)的變化會(huì)發(fā)生變化，這取決于其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)對(duì)周圍介質(zhì)的適應(yīng)情況。組織結(jié)構(gòu)不同，性能也大不相同，液、固態(tài)組織狀態(tài)不同，性能不同。α-Fe和γ-Fe結(jié)構(gòu)不同，性能上存在一定的差異。而之所以材料在性能上會(huì)有這么多不同，最主要的原因就是成分比例的配對(duì)。這就好比一杯糖水，糖少了不夠甜，糖多了又太膩，要找到最合適的比例才能配對(duì)出恰當(dāng)?shù)奈兜?。所以要了解材料的用途首先要?duì)材料的性能進(jìn)行分析，抓住重點(diǎn)，一層一層深入探究。

三、引導(dǎo)學(xué)生，注重興趣教學(xué)

學(xué)習(xí)貴在持之以恒。如何讓學(xué)生一直保持良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)？這就要求老師在講解過程中要始終設(shè)法讓學(xué)生懂得所學(xué)內(nèi)容，通過與實(shí)際聯(lián)系，舉一反三，提高學(xué)習(xí)興趣。興趣是調(diào)動(dòng)學(xué)生探索科學(xué)的源頭。有了興趣，學(xué)習(xí)就不再是負(fù)擔(dān)，而轉(zhuǎn)變成學(xué)生執(zhí)著的動(dòng)力。

孔老先生說的好“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。可見學(xué)習(xí)興趣是多么的重要，所以在教學(xué)過程中要想方設(shè)法去激發(fā)學(xué)生的興趣。上第一節(jié)課時(shí)，先不談?wù)n程，先設(shè)計(jì)幾個(gè)討論的話題，如“生活中家居生活用品都有哪些？分別用什么材料生產(chǎn)的？為什么選用這種材料？可不可以用其他材料代替？”通過對(duì)日常所見用品討論延伸出材料的內(nèi)容，然后把中國(guó)上下幾千年人們發(fā)現(xiàn)材料、運(yùn)用材料的一些典型事例通過圖片和資料剪輯用幻燈片放映出來。為什么不同的材料可以在人類的智慧和辛勤勞動(dòng)下轉(zhuǎn)變成各式各樣的東西？帶著這些為什么，好奇的學(xué)生在老師的引導(dǎo)下把興趣轉(zhuǎn)移到材料的原理、結(jié)構(gòu)、性能和熱處理等這些枯燥、抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容上。另外也可以采用靈活多樣的教學(xué)手段來激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，如上“鋼的火花鑒別”這一節(jié)時(shí)，就可以帶學(xué)生到實(shí)訓(xùn)車間磨刀室現(xiàn)場(chǎng)操作分辨，從而加深對(duì)材料鑒別的認(rèn)識(shí)。教學(xué)手段有很多種，只要我們合理應(yīng)用，總有一種方法是學(xué)生感興趣的。

四、利用多媒體設(shè)備，形象教學(xué)

人類通過五官的感知，認(rèn)識(shí)和了解世界?？茖W(xué)研究表明，眼睛、耳朵等多種感官并用，學(xué)習(xí)效率最高?？墒窃跓崽幚磉@部分的學(xué)習(xí)上，由于工藝設(shè)備條件有限，沒有辦法做到現(xiàn)場(chǎng)操作演示。如果僅靠文字和解說很難把枯燥、抽象的內(nèi)容講“活”，而結(jié)合計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)化的教育資源，則可以把熱處理工藝過程直觀形象地展現(xiàn)給學(xué)生。這將給課堂增加很多的趣味與生動(dòng)，可以很大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，有了視覺和聽覺的結(jié)合，更有利于消化知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。

五、技巧教學(xué)加深記憶

《金屬材料與熱處理》這門課名詞概念特別多，而且還枯燥、抽象，知識(shí)系統(tǒng)性又很強(qiáng)。如果不能前后知識(shí)聯(lián)系，很難把課程學(xué)好，這就要求學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容要全面記憶。記性好的如果不花時(shí)間也不一定能全部消化，更不要說記性差的學(xué)生了。所以，在教學(xué)中老師需要幫助學(xué)生尋找記憶的方法。

（一）口決是一個(gè)key point，利用口訣讓學(xué)生記住最重要的課程內(nèi)容，甚至是變化繞口令的方式。如記Fe-Fe3C合金相圖時(shí)，可以利用相圖決來繪制和記住相圖。“溫度成分建坐標(biāo)，鐵碳二元要記牢。兩平三垂標(biāo)特點(diǎn)，九星閃耀五弧交。共晶共析液固線，十二面里組織標(biāo)?；窘M織先標(biāo)好，相間組織共逍遙。分析成分?jǐn)嘟M織，鍛造處理離不了?！蓖ㄟ^相圖決，可以幫助學(xué)生更快地記住Fe-Fe3C相圖的所有知識(shí)點(diǎn)。

（二）運(yùn)用數(shù)字“七”的魔力，有科學(xué)數(shù)據(jù)表明，“七”是我們短期記憶的極限。事情忘記七次就會(huì)記住，今天教了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)提問一次不會(huì)，下次同樣的問題再提問不會(huì)的學(xué)生，過了幾天再次提問同一個(gè)學(xué)生同一個(gè)問題。當(dāng)講到相關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)再反復(fù)提問舊的知識(shí)點(diǎn)。七次以后學(xué)生一定會(huì)記住。教學(xué)時(shí)可以采用分組學(xué)習(xí)，一般也是七人一組，不過搭配時(shí)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，采用的是“2+5”的分組方式，學(xué)習(xí)主動(dòng)和被動(dòng)的學(xué)生組合。一學(xué)期至少有七次大作業(yè)，課堂學(xué)習(xí)固然重要，但是要完全吸收和應(yīng)用，則需要作業(yè)加以輔助。根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)置大作業(yè)以七次為宜，太多了學(xué)生會(huì)覺得繁多，失去耐心，少了不足以囊括重點(diǎn)知識(shí)。在第七周時(shí)了解學(xué)生反映，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和方法，以期提高教學(xué)效果。

（三）讓學(xué)生動(dòng)手記、動(dòng)手碰會(huì)比我們努力要他記一堆書本的概念來的好。所以要培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，這個(gè)就靠教學(xué)中興趣的培養(yǎng)和教學(xué)技巧手段的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)。

六、用事例講課，提高課堂飽和度

一次課90分鐘，如何讓課堂一直保持安靜，集中注意力。這就要合理的安排課程時(shí)間和內(nèi)容，提高課堂的飽和度。課程開始，把握前十分鐘學(xué)生的專注時(shí)間，上課二十分鐘，給學(xué)生一個(gè)刺激，或許是即將來到的考試，或是下次課的活動(dòng)。半小時(shí)后是關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這是學(xué)生集中力最差的時(shí)候，此時(shí)最好能講個(gè)故事或者點(diǎn)學(xué)生發(fā)問等來提高注意力。課程即將結(jié)束的時(shí)候，如果內(nèi)容講完了，與其等待下課， 不如整理今日課程來收尾。在這個(gè)過程中，最難的就是學(xué)生集中力最差的時(shí)候如何找到“興奮點(diǎn)”激發(fā)他們的興趣，把專注力拉回到課堂上。一般理論內(nèi)容講解到差不多的時(shí)候，可以加入一些事例。如講到塑性材料和脆性材料受沖擊載荷時(shí)表現(xiàn)出不同的變形情況，是因?yàn)椴牧系臎_擊韌性不同?？墒琼g性好壞對(duì)材料的變形情況有什么不同，學(xué)生還是不太理解，此時(shí)可以引用一些事例來加以說明：1912年4月號(hào)稱永不沉沒的泰坦尼克號(hào)（Titanic）首航沉沒于冰海，成了20世紀(jì)令人難以忘懷的悲慘海難。20世紀(jì)80年代后，材料科學(xué)家通過對(duì)打撈上來的泰坦尼克號(hào)船板進(jìn)行研究，回答了80年的未解之謎。由于Titanic 號(hào)采用了含硫高的鋼板，韌性很差，特別是在低溫呈脆性。所以，當(dāng)船在冰水中撞擊冰山時(shí)，脆性船板使船體產(chǎn)生很長(zhǎng)的裂紋，海水大量涌入使船迅速沉沒。通過這個(gè)事例，學(xué)生們就能明白了，找到了興奮點(diǎn)就可以饒有興致的繼續(xù)接下來的課程。

七、 結(jié)束語(yǔ)

在《金屬材料與熱處理》的教學(xué)中，針對(duì)課程中的的一些難點(diǎn)、重點(diǎn)、枯燥的概念名詞等盡可能的多采用有趣、直觀、多樣的方式進(jìn)行教學(xué)；多舉例生活、生產(chǎn)中的實(shí)例，采用多媒體設(shè)備現(xiàn)代化教學(xué)；以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛。使抽象、深?yuàn)W的知識(shí)，用淺顯易懂的語(yǔ)言和例子講解給學(xué)生，讓學(xué)生更容易理解和吸收，更牢地記住知識(shí)點(diǎn)，從而學(xué)好、學(xué)透這門課程。