對(duì)鐵碳合金相圖教學(xué)過程的研討

摘 要：鐵碳合金相圖是金屬材料與熱處理課程中的重點(diǎn)講授內(nèi)容，所包含的知識(shí)點(diǎn)較多，涉及的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容較多?？偨Y(jié)以往的授課經(jīng)驗(yàn)，教師在授課過程中，“解惑”是課堂教學(xué)的精髓。學(xué)生是教和學(xué)的主體，學(xué)生只有真正能夠解開他們的疑惑，才能實(shí)現(xiàn)在理解的基礎(chǔ)上記憶并掌握理論知識(shí)。

關(guān)鍵詞：鐵碳合金相圖 教學(xué) 方法 中職

金屬材料與熱處理是一門直接為生產(chǎn)服務(wù)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。對(duì)于中職學(xué)生來說，由于該門課程理論記憶內(nèi)容較多，所以學(xué)習(xí)起來具有一定的難度。主要體現(xiàn)在如何記憶、如何能牢固記憶、怎樣與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合而使學(xué)生能在理解的基礎(chǔ)上記憶這些方面。在具體講授這項(xiàng)內(nèi)容時(shí)，筆者探討以下幾個(gè)方面的教學(xué)體會(huì)。

一、為什么要學(xué)習(xí)鐵碳合金相圖

縱觀歷屆學(xué)生，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)，思想很活躍，他們不是全盤接受教師所講的內(nèi)容，而是總要問幾個(gè)“為什么”。有一次上課，在新課內(nèi)容導(dǎo)入教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)，老師設(shè)計(jì)的內(nèi)容是：從開學(xué)到現(xiàn)在，已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬的組織、結(jié)構(gòu)和性能。為了能夠讓大家更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的內(nèi)容，今天我們來學(xué)習(xí)本門課程的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，即鐵碳合金相圖。這時(shí)有學(xué)生在座位上提出問題：為什么是重點(diǎn)內(nèi)容？什么是重點(diǎn)？的確，該問題提得一針見血：學(xué)生們不懂為什么學(xué)習(xí)，你的重點(diǎn)不一定是他的重點(diǎn)。

因此，老師又繼續(xù)補(bǔ)充：在日常生活和所見到的生產(chǎn)中，大家可以看到我們所用的金屬材料的種類很多，種類多的原因是各種材料中所包含的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)不相同，因而其性能也不相同。同時(shí)，我們也知道生產(chǎn)中有很多的加工方法。那么什么組織、什么結(jié)構(gòu)適合什么加工方法，即某種材料的工藝性能如何，這是我們理論研究的一個(gè)內(nèi)容。只有這個(gè)問題解決了，才能在生產(chǎn)中正確、合理地選用金屬材料。今天我們所學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是將鐵碳合金組織結(jié)構(gòu)與性能緊密聯(lián)系在一起的圖表，通過該圖表的學(xué)習(xí)，能輕而易舉地知道不同金屬材料的工藝性能的差別。

二、怎樣牢固記憶鐵碳合金相圖的結(jié)構(gòu)

在講這項(xiàng)內(nèi)容時(shí)，筆者參照了畫鐵碳合金相圖的“相圖口訣”。講課時(shí)，學(xué)生積極主動(dòng)配合，認(rèn)真思考，而且有的學(xué)生當(dāng)堂課就將“相圖口訣”記熟了。但是，第二天復(fù)習(xí)時(shí)，老師叫了三名學(xué)生上黑板畫相圖，所畫內(nèi)容為：兩平、三垂、標(biāo)特點(diǎn)、九星、五弧。結(jié)果，畫得好一點(diǎn)的學(xué)生的“標(biāo)特點(diǎn)”標(biāo)錯(cuò)一處，畫得不好的學(xué)生的“五弧”中一弧畫錯(cuò)，當(dāng)然特征點(diǎn)也有標(biāo)錯(cuò)的。這時(shí)，座位上有的學(xué)生說：“他畫的是半個(gè)悉尼歌劇院啊！”學(xué)生們哄堂大笑。但是這句看似玩笑的話卻讓老師明白：更貼近生活的形象比喻會(huì)讓學(xué)生們的學(xué)習(xí)事半功倍。如果當(dāng)時(shí)老師告訴他們我們所畫的是簡(jiǎn)版并對(duì)稱的悉尼歌劇院的3/4，學(xué)生也許會(huì)記得更牢。

三、鐵碳合金相圖在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用

其實(shí)，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)提出的“為什么”不是在課程進(jìn)行到該項(xiàng)目時(shí)才提出的。前一次課內(nèi)容為鐵碳合金的基本組織和性能，在講到奧氏體時(shí)，雖然老師多次提到：金屬材料的組織結(jié)構(gòu)決定其性能，但是學(xué)生仍然在問：“學(xué)習(xí)奧氏體有什么用？”至此，老師更進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)了“學(xué)生學(xué)習(xí)的過程也就是教師授業(yè)解惑的過程”這句話，只有不斷地回答學(xué)生們的為什么，才能讓學(xué)生掌握得牢固、學(xué)習(xí)得徹底。

在講到相圖在生產(chǎn)中的應(yīng)用時(shí)，老師首先讓學(xué)生分析相圖中各部分的特點(diǎn)，例如，各部分的含碳量、所處的狀態(tài)、變化過程的長(zhǎng)短等。而且在講相圖之前，我們已經(jīng)學(xué)過鐵碳合金的五種基本組織，所以學(xué)生對(duì)各種組織的性能、狀態(tài)已經(jīng)有所了解。結(jié)合“相間組織共逍遙”這句話，“十二面”里的組織很容易就標(biāo)好了，而且學(xué)生記憶的效果較好。具體的應(yīng)用主要講授了在鑄造生產(chǎn)和鍛造工藝上的應(yīng)用。由于學(xué)生所學(xué)的鑄造內(nèi)容較少，而大部分學(xué)生又都只掌握鑄造的概念和砂型鑄造的工藝流程，所以以鑄造的概念為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生主要根據(jù)相圖可以找出不同成分的鐵碳合金的熔點(diǎn)，從而確定合適的熔化溫度與澆注溫度。由于液態(tài)金屬的流動(dòng)性會(huì)影響鑄造性能，所以要求學(xué)生掌握第二個(gè)知識(shí)點(diǎn)即：鑄鐵中靠近共晶成分的鐵碳合金不僅熔點(diǎn)低，而且凝固溫度區(qū)間小，適于鑄造。在講解鍛造工藝上的應(yīng)用中，明確回答了學(xué)生為什么學(xué)習(xí)“奧氏體”：因?yàn)閵W氏體的強(qiáng)度低、塑性好，易于塑性變形加工。又由于奧氏體無室溫組織，所以鍛造時(shí)一般都要將金屬材料進(jìn)行加熱，即加熱到單一奧氏體區(qū)。

老師在備課時(shí)，除了要備各個(gè)知識(shí)點(diǎn)外，重要的還是要備教學(xué)方法。雖然不能明確界定是哪種教學(xué)方法，但是有一點(diǎn)應(yīng)該很明確，就是要考慮到學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)想到哪些問題，會(huì)提出哪些問題。只有做好充足準(zhǔn)備，才能正確應(yīng)對(duì)教學(xué)過程中的學(xué)生提問。

（作者單位：江蘇省連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校）