機(jī)械工程材料教學(xué)模式分析

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1要點(diǎn)濃縮

教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)要點(diǎn)的提煉，學(xué)會(huì)抓關(guān)鍵字，以減少記憶的字?jǐn)?shù)。知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程，就是知識(shí)提取和濃縮的過(guò)程。如枝晶偏析[1]：合金的結(jié)晶，只有在緩慢冷卻條件下，才能得到成分均勻的固溶體。但實(shí)際冷速較快，結(jié)晶時(shí)固相中的原子來(lái)不及擴(kuò)散，使先結(jié)晶出的枝晶軸含有較多的高熔點(diǎn)元素（如Cu-Ni合金中的Ni），后結(jié)晶的枝晶間含有較多的低熔點(diǎn)元素(如Cu-Ni合金中的Cu)，導(dǎo)致在一個(gè)枝晶范圍內(nèi)或一個(gè)晶粒范圍內(nèi)，成分不均勻的現(xiàn)象，稱(chēng)作枝晶偏析。原話(huà)文字較長(zhǎng)，學(xué)生記憶費(fèi)勁。因此，應(yīng)該告訴學(xué)生抓住幾個(gè)關(guān)鍵字：擴(kuò)散，熔點(diǎn)，結(jié)晶，不均勻。這幾個(gè)關(guān)鍵字串聯(lián)起來(lái)，就表示了枝晶偏析的本質(zhì)，一段話(huà)就濃縮歸納成了幾個(gè)關(guān)鍵字。

2深入解析

找原因，究本質(zhì)，說(shuō)特征。找出和揭示各種變化各種現(xiàn)象的本質(zhì)，從本質(zhì)上揭示避免這種現(xiàn)象的有效方法。同樣的枝晶偏析這個(gè)概念。需要分析的有：（1）原因。一是在冷速較快時(shí)原子來(lái)不及擴(kuò)散；二是高熔點(diǎn)元素先結(jié)晶，低熔點(diǎn)元素后結(jié)晶；（2）結(jié)果。導(dǎo)致在一個(gè)枝晶范圍內(nèi)，或一個(gè)晶粒范圍內(nèi)，成分不均勻。（3）特征。成分不均勻。（4）消除方法。通過(guò)擴(kuò)散退火，實(shí)現(xiàn)讓沒(méi)有充分?jǐn)U散的原子擴(kuò)散，從而不均勻的元素分布變得均勻。

3圖形結(jié)合動(dòng)畫(huà)

圖形是學(xué)生最容易理解和接受的信息表達(dá)方式，是教師最方便講解的信息傳播載體[2]，圖文輔以直觀(guān)地反映變化過(guò)程的動(dòng)畫(huà)，在傳授知識(shí)的同時(shí)，更增添趣味性和生動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如講解鐵—碳合金相圖中，各種相變過(guò)程時(shí)，通過(guò)動(dòng)畫(huà)，可以形象生動(dòng)地描述變化形態(tài)，圖形與動(dòng)畫(huà)直觀(guān)第說(shuō)明了變化情況，學(xué)生容易記憶，容易理解。動(dòng)畫(huà)演示期間，幫助學(xué)生提取和說(shuō)明圖形所包含的文字信息，知識(shí)要點(diǎn)，寓教于樂(lè)。

4總結(jié)對(duì)比

《機(jī)械工程材料》這門(mén)課程，概念較多，材料種類(lèi)也很多。要做到理清思路，善于歸納。對(duì)概念、材料種類(lèi)、處理工藝、性能等相近或相反的不容易區(qū)分、識(shí)記、掌握的內(nèi)容，可以通過(guò)比較的方法進(jìn)行講解。如鐵碳合金中的基本相鐵素體、奧氏體、滲碳體等，可通過(guò)比較它們的成份、組織形態(tài)和性能來(lái)區(qū)分理解。熱處理中的“四火”，可列出表格，比較它們的工藝過(guò)程、加熱溫度、冷卻介質(zhì)、相變情況、性能特點(diǎn)、具體應(yīng)用等內(nèi)容，并及時(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，便于學(xué)生記憶掌握。對(duì)于繁多的鋼材種類(lèi)、牌號(hào)等，也可以歸納總結(jié)成表格的形式進(jìn)行講解。如在“鋼鐵材料”一節(jié)中，應(yīng)按照“典型牌號(hào)→主要用途→性能要求→化學(xué)成分特點(diǎn)（碳及合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與主要作用）→熱處理工藝及相應(yīng)組織”這一主線(xiàn)索，運(yùn)用歸納、小結(jié)的方法去梳理、概括、歸納各部分內(nèi)容，將分散的內(nèi)容集中，將繁雜的內(nèi)容高度概括，以達(dá)到條理、系統(tǒng)、精練又便于記憶的目的。

5習(xí)題講解

加強(qiáng)作業(yè)習(xí)題講解和輔導(dǎo)。用習(xí)題例題來(lái)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，達(dá)到對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通，學(xué)以致用。作業(yè)習(xí)題，是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握程度的最好檢驗(yàn)方式，也是對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的應(yīng)用和理解的最好途徑。教師在講解課程內(nèi)容的時(shí)候，也需要結(jié)合習(xí)題進(jìn)行分析講解，這樣教學(xué)更具有針對(duì)性，學(xué)生也特別喜歡，通過(guò)解答心中疑惑，提高了學(xué)習(xí)的積極性和目的性和參與性，也間接培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。比如：請(qǐng)從金屬學(xué)的角度，解釋為什么要“趁熱打鐵”[3]。回答是：鋼在高溫處于面心立方結(jié)構(gòu)，低溫處于體心立方結(jié)構(gòu)，這兩種晶體結(jié)構(gòu)的滑移系數(shù)相同，但面心立方結(jié)構(gòu)的滑移方向?yàn)?，而體心立方的滑移方向?yàn)?，故前者的塑性變形能力強(qiáng)于后者，所以打鐵是會(huì)將其加熱到高溫面心立方結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些習(xí)題講解，鍛煉了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)了學(xué)生的積極思考，幫助了學(xué)生強(qiáng)化了對(duì)知識(shí)的理解，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象。

6記憶提醒

教師在講課過(guò)程中，提醒學(xué)生要記憶的內(nèi)容。因?yàn)檫@門(mén)課程內(nèi)容敘述性文字較多，概念多，要記憶的知識(shí)點(diǎn)多。有對(duì)現(xiàn)象的定義，原因的解釋?zhuān)a(chǎn)生過(guò)程的描述，解決方法的講述，物質(zhì)形態(tài)特點(diǎn)的形容，同種物質(zhì)的詳細(xì)分類(lèi)等等，哪些是重點(diǎn)，哪些是應(yīng)該記憶，哪些是必須掌握，哪些只需要理解即可，哪些是需要深入探究，這對(duì)初次接觸這門(mén)課程，剛剛進(jìn)入學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，感到無(wú)從下手，難度不小。因此，老師上課時(shí)候的提醒，對(duì)學(xué)生有目的和針對(duì)性的識(shí)記課程基礎(chǔ)知識(shí)，大有好處。比如Cu-Ni合金的結(jié)晶過(guò)程。除純組元外，其它成分合金結(jié)晶過(guò)程相似，以Ⅰ合金為例說(shuō)明。當(dāng)液態(tài)金屬自高溫冷卻到t1溫度時(shí)，開(kāi)始結(jié)晶出成分為a1的固溶體，其N(xiāo)i含量高于合金平均成分。這些內(nèi)容只需要一般了解即可。而在一定溫度下，由一定成分的液相同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)成分和結(jié)構(gòu)都不相同的新固相的轉(zhuǎn)變，稱(chēng)作共晶轉(zhuǎn)變或共晶反應(yīng)LC壙γE+Fe3C。都是主要內(nèi)容，都是必須記憶的。再如淬火，是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時(shí)間，使之奧氏體化后，以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。

7結(jié)束語(yǔ)

《機(jī)械工程材料》課程的教學(xué)，是一門(mén)系統(tǒng)工程，需要多方面的努力，尤其是需要教與學(xué)的積極互動(dòng)和配合，教師積極挖掘新穎教學(xué)方法，學(xué)生積極聽(tīng)講，就一定能把教與學(xué)這個(gè)工作做好。