淺談信息化技術在鋼的結晶過程中教學的應用與分析

馬巖美

（山東工業職業學院，山東 淄博 255414）

隨著信息技術的發展和智能手機的普及，老師可對機械工程材料的教學方法進行改善。本著以學生為本的教學理念，根據實際情況，文章精心準備了鐵碳合金相圖中鋼的平衡結晶過程的教學設計與教學組織，這激發了學生的學習熱情，讓學生主動參與到教學中。

鐵碳合金相圖是學習鋼和鑄鐵材料的重要理論基礎，其中典型鐵碳合金的平衡結晶表示在極其緩慢冷卻（或極其緩慢加熱）的條件下，不同成分的鐵碳合金的組織隨溫度而發生的變化。鐵碳合金的平衡結晶過程分為七類，此知識點比較抽象難懂，而且現在的高職學生，學習方法掌握不太系統，學習基礎薄弱。然而典型鐵碳合金的平衡結晶過程是鐵碳相圖的重點內容。傳統教學方法，主要是教師通過播放PPT、展示圖片等資料講解理論知識，然后用金相顯微鏡驗證鐵碳室溫組織來完成實踐操作。此學習內容理論性較強，而且現實中不可能直接觀看到鐵碳合金的結晶過程，實踐操作也不能即時反饋學生對學習內容的掌握情況。筆者將信息化教學的思想應用于實踐教學中，對傳統教學方式進行優化和擴展，在提高學習效率的同時，增強了學生的參與度，極大提升了學生的學習興趣，達到了比較好的教學效果。現以《典型鐵碳合金的平衡結晶過程》中鋼的平衡結晶過程為例，根據筆者教學經驗，有如下信息化教學方法的實踐策略。

1 多元評價

學生和教師共同參與，完成了課程的學習。學習過程和評價過程結合在一起，為學生的發展提供全方位信息，有利于學生針對自身的特點，認真積極參與學習過程。整個教學設計分為課前、課中和課后。課前，教師通過藍墨云班課、微信群推送教學內容、微課等學習資料，學生通過手機端提前預習，搜集資料。學生提前預習學習資料，教師端會顯示學生獲得的經驗值明細，通過經驗值，給學生量化分數，以此作為課前成績。通過藍墨云班課簽到，記錄學生的考勤情況，縮短教師點名時間。課中，教師可以通過發起舉手、搶答、隨機選人等方式讓學生回答問題，增加課堂趣味性。參與回答問題的學生會在課堂活動中獲得經驗值，這樣隨時記錄學生課堂表現，大大提高學生參與度。學習完理論知識后，學生通過手機端做測試，在提交測試后，能立即知道自己的分數和錯題解釋，教師端也能線上統計學生測試分數。按照教師要求，學生通過手機上交室溫顯微組織圖，作為本次課上交的作業。作為課后作業，課后學生按要求通過網絡搜索更多鋼的應用例子，通過藍墨云班課提交。通過網絡化教學評價系統，使學生養成自我反思、自我評價的習慣，把被動聽課變成主動學習，提高課堂效率，使學生真正成為學習的主體。

2 拓展教學資源

信息化教學，利用信息技術解決傳統教學難以解決的教學重難點。機械工程材料中典型鐵碳合金的結晶過程很難理解，如果只靠教師上課講解，很難達到好的教學效果。但將鐵碳合金結晶過程制作成視頻動畫，上傳藍墨云班課，學生通過手機提前預習。老師課堂通過動畫講解，學生課后可以利用閑暇時間無限次觀看復習。從1538℃以極其緩慢冷卻的條件降到室溫的鐵碳合金結晶過程，在現實中不可能直觀觀察到，所以開發鐵碳結晶仿真軟件APP。學生通過操作軟件，切實體會到鐵碳合金的結晶過程，理解教學內容，解決教學重難點。教師通過建立微信公眾號，上傳鐵碳相圖和鋼結晶過程的視頻、動畫、圖片等資料，學生看微信聊天的同時，會瀏覽下公眾號內容，參與投票，還可以線上留言。教師線上回答學生疑問并引導主題討論，增加師生互動次數，提高學生自學能力，實現隨時隨地學習。

3 實驗教學

在鐵碳合金結晶過程中，觀察鋼鐵室溫組織是一個重要部分，有利于學生對鐵碳合金結晶過程理論知識的鞏固。學生之前的學習中先知道不同含碳量下的平衡組織，例如先看到45號鋼，然后用金相顯微鏡觀察45號鋼，這是一種驗證式的學習方式，這對提高學生的綜合能力意義不大。利用信息技術設計實驗，可以引導學生更好的掌握鐵碳合金室溫組織，加深對鐵碳合金結晶過程的理解。例如對學生進行分組，每小組分到圖1的不同鐵碳合金室溫組織試件，這些試件背面只有數字，學生不知道數字代表室溫組織是什么，可以通過金相顯微鏡觀察圖1不同鐵碳合金室溫組織試件，找到亞共析鋼、鋼、過共析鋼室溫組織，然后通過手機上傳至教師端。

圖1 鐵碳合金室溫組織試件

在上傳組織圖的過程中，如果有的小組找錯室溫組織，小組成員需要重新觀察，然后再上傳，直至最終找到匹配的室溫組織。學生通過線上能及時反饋掌握的內容，在反復探索中，會更深刻理解和掌握鐵碳相圖和鐵碳合金結晶過程，最終理解鐵碳合金室溫組織。通過利用信息技術，激發學生的研究興趣，使課堂氣氛熱烈，能培養學生動手能力和創新精神。

4 結語

基于信息化教學模式的機械工程材料課程教學，首先可以激發學生的學習興趣；其次，使教學內容更加直觀、生動形象，便于學生理解和接受，有利于培養學生的邏輯思維和創新能力，有利于學生的全面發展；最后，使教學水平得到顯著提高。但是信息技術是教學的工具，不能取代傳統的教學媒體，教師在教學中，可以根據不同的教學內容，選擇合適的信息技術，達到與傳統教學實現優勢互補的目的，這樣會使教學效果最優。