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【摘 要】本文针对应用型本科学生,结合笔者的教学实践,阐述了《工程材料》课程中《钢的热处理》一章的教学方法、学习方法、课前准备以及教学程序等。
【关键词】钢的热处理 教学方法 学习方法
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)02-0092-01
《工程材料》是机械类和近机类学生必修的一门实践性强、概念抽象的课程。其中,《钢的热处理》是《工程材料》课程的重点内容之一,占有重要的地位。但这部分庞杂的课程内容与有限的授课学时形成明显反差,给教学带来困难。因此,教师如何利用有限的时间,使学生很好地掌握《钢的热处理》,是一个值得探讨的课题。
一、本课内容在教材中的地位、作用和前后的联系
1.教材的选择
在应用型本科学生的教学中,教材的选择,不仅要强调理论内容的全面和准确性,更要强调内容的实际和实用性。钢的热处理可以消除毛坯中的缺陷,改善其工艺性能,为后续工序作准备,并能显著提高钢的力学性能,提高零件的使用性能和使用寿命。只有正确而灵活的运用这些知识,才能合理制定热处理工艺,从而提高材料的性能。
2.教学内容的处理
《钢的热处理》是继前一章《铁碳合金相图》知识之后,为机械制造中零件材料的选择打基础,因此本章知识将起到承上启下的作用。结合教材和学生所具备的知识点,可以把本章节内容分四部分讲解:钢在加热和冷却时的转变、钢的常用热处理工艺、钢的表面热处理和化学热处理以及热处理工艺分析。
3.教学目标
通过本章的学习使学生对钢的热处理的基本原理和工艺操作有初步认识;同时,通过课堂上参与零件热处理工艺的实例分析,利用所学的知识点,提高学生分析和解决问题的能力。
4.教学重点和难点
纵观整章内容,重点放在钢在加热和冷却时的组织转变及轉变产物的形态和性能特点以及常用热处理工艺及应用上,难点包括钢的过冷奥氏体转变、钢的热处理工艺及应用等。
二、教学方法及教学手段
1.引用实例激发学生学习兴趣
精彩的引入会激发学生浓厚的学习兴趣,为课程的教学打下良好的基础。如在学习之初,可以借助古装片中的锻剑片段,激发学生学习热处理的兴趣。
2.联系已学的课程,融会贯通。
学生从已学过的课程知道,大部分零件需经过铸造、锻造或焊接成形,这必然会产生内应力、偏析、晶粒粗大等缺陷。为消除材料中的缺陷,可采用去应力退火、正火、均匀化退火等热处理工艺。这样既联系了机械零件的知识,又能使学生更好地掌握热处理工艺的应用。
3.采用比较法和图表法教学,形象易懂。
钢的热处理里面,有许多性质相同或相近的概念,用图表的形式反映出它们的共同点和不同点,更易于学生理解和掌握。如对于“珠光体、索氏体、托氏体”这一组概念,三者都是面心立方晶格的过冷奥氏体转变为由体心立方晶格的铁素体和复杂晶格的渗碳体的过程,但由于转变温度不同,导致三者的组织形态和性能有很大差别。
4.理论联系实际,学以致用。
在应用型本科的教学过程中必须把书本上抽象的概念与生产生活中常见的实例结合起来。如45钢制造的Φ15mm轴840℃加热,空气中冷却,表面硬度小于209HBS;在油中冷却,表面硬度45HRC左右;水中冷却,其表面硬度则可达56HRC左右。从而说明材料进行不同的热处理,导致了性能方面的差异。此外,经常组织学生到校外热处理车间现场参观,熟悉生产环境和实际的工艺操作。
三、指导学习方法,提升学生能力。
为防止学生望而生畏或死记硬背,要求学生要掌握正确的学习方法。如在比较钢的退火与正火概念时,指出两者都具有调整硬度、细化晶粒的共性,但正火比退火冷却速度快,得到的珠光体组织较细,强度和硬度比退火钢高,因此在条件许可的情况下,能用正火就不用退火。这既明确了不同概念的区别与联系,又可以引导学生积极思考,达到举一反三、触类旁通的效果。
总之,在《钢的热处理》的教学中,教师要根据课程的特点,施展全身解数,采用各种有效的方法吸引学生,激发他们的积极性、主动性和创造性,使学生更牢地掌握知识,更快地把知识转化为分析和解决实际问题的能力,从而为社会培养综合素质较高、适应面较宽和技术应用能力较强的应用型高级人才。
参考文献
1 王运炎、朱莉.机械工程材料[M].北京:机械工业出版社,2009
2 林英.“钢的热处理”综合教学——从感性认识到理性的分析过程[J].城市建设与商业网点,2009(17):5~6
3 尤芳、靳红玲.《机械工程材料》课程教学方法初探[J].中国科技信息,2008(8):248~249
【关键词】钢的热处理 教学方法 学习方法
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)02-0092-01
《工程材料》是机械类和近机类学生必修的一门实践性强、概念抽象的课程。其中,《钢的热处理》是《工程材料》课程的重点内容之一,占有重要的地位。但这部分庞杂的课程内容与有限的授课学时形成明显反差,给教学带来困难。因此,教师如何利用有限的时间,使学生很好地掌握《钢的热处理》,是一个值得探讨的课题。
一、本课内容在教材中的地位、作用和前后的联系
1.教材的选择
在应用型本科学生的教学中,教材的选择,不仅要强调理论内容的全面和准确性,更要强调内容的实际和实用性。钢的热处理可以消除毛坯中的缺陷,改善其工艺性能,为后续工序作准备,并能显著提高钢的力学性能,提高零件的使用性能和使用寿命。只有正确而灵活的运用这些知识,才能合理制定热处理工艺,从而提高材料的性能。
2.教学内容的处理
《钢的热处理》是继前一章《铁碳合金相图》知识之后,为机械制造中零件材料的选择打基础,因此本章知识将起到承上启下的作用。结合教材和学生所具备的知识点,可以把本章节内容分四部分讲解:钢在加热和冷却时的转变、钢的常用热处理工艺、钢的表面热处理和化学热处理以及热处理工艺分析。
3.教学目标
通过本章的学习使学生对钢的热处理的基本原理和工艺操作有初步认识;同时,通过课堂上参与零件热处理工艺的实例分析,利用所学的知识点,提高学生分析和解决问题的能力。
4.教学重点和难点
纵观整章内容,重点放在钢在加热和冷却时的组织转变及轉变产物的形态和性能特点以及常用热处理工艺及应用上,难点包括钢的过冷奥氏体转变、钢的热处理工艺及应用等。
二、教学方法及教学手段
1.引用实例激发学生学习兴趣
精彩的引入会激发学生浓厚的学习兴趣,为课程的教学打下良好的基础。如在学习之初,可以借助古装片中的锻剑片段,激发学生学习热处理的兴趣。
2.联系已学的课程,融会贯通。
学生从已学过的课程知道,大部分零件需经过铸造、锻造或焊接成形,这必然会产生内应力、偏析、晶粒粗大等缺陷。为消除材料中的缺陷,可采用去应力退火、正火、均匀化退火等热处理工艺。这样既联系了机械零件的知识,又能使学生更好地掌握热处理工艺的应用。
3.采用比较法和图表法教学,形象易懂。
钢的热处理里面,有许多性质相同或相近的概念,用图表的形式反映出它们的共同点和不同点,更易于学生理解和掌握。如对于“珠光体、索氏体、托氏体”这一组概念,三者都是面心立方晶格的过冷奥氏体转变为由体心立方晶格的铁素体和复杂晶格的渗碳体的过程,但由于转变温度不同,导致三者的组织形态和性能有很大差别。
4.理论联系实际,学以致用。
在应用型本科的教学过程中必须把书本上抽象的概念与生产生活中常见的实例结合起来。如45钢制造的Φ15mm轴840℃加热,空气中冷却,表面硬度小于209HBS;在油中冷却,表面硬度45HRC左右;水中冷却,其表面硬度则可达56HRC左右。从而说明材料进行不同的热处理,导致了性能方面的差异。此外,经常组织学生到校外热处理车间现场参观,熟悉生产环境和实际的工艺操作。
三、指导学习方法,提升学生能力。
为防止学生望而生畏或死记硬背,要求学生要掌握正确的学习方法。如在比较钢的退火与正火概念时,指出两者都具有调整硬度、细化晶粒的共性,但正火比退火冷却速度快,得到的珠光体组织较细,强度和硬度比退火钢高,因此在条件许可的情况下,能用正火就不用退火。这既明确了不同概念的区别与联系,又可以引导学生积极思考,达到举一反三、触类旁通的效果。
总之,在《钢的热处理》的教学中,教师要根据课程的特点,施展全身解数,采用各种有效的方法吸引学生,激发他们的积极性、主动性和创造性,使学生更牢地掌握知识,更快地把知识转化为分析和解决实际问题的能力,从而为社会培养综合素质较高、适应面较宽和技术应用能力较强的应用型高级人才。
参考文献
1 王运炎、朱莉.机械工程材料[M].北京:机械工业出版社,2009
2 林英.“钢的热处理”综合教学——从感性认识到理性的分析过程[J].城市建设与商业网点,2009(17):5~6
3 尤芳、靳红玲.《机械工程材料》课程教学方法初探[J].中国科技信息,2008(8):248~249