铁碳合金相图讨论式教学方法

摘 要：铁碳合金相图是金属材料与热处理这门课中的一个难点。本文从课堂教学的实际出发，打破原有传统教学模式，通过师生互动、讨论式教学新方法，增强学生主动学习的积极性，有利于掌握铁碳合金相图的学习内容。

关键词：铁碳合金相图 讨论式教学方法 编写 顺序安排

铁碳合金相图是表示在缓慢冷却（或缓慢加热）的条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。铁碳合金相图课堂教学的难度较大，笔者通过多年的教学经验，比较总结出一种讨论式教学方法，取得了较好的教学效果。

一、讲述铁碳合金相图

在讨论前，教师要先指出第一部分为铁碳合金相图的组成，主要讲述铁碳合金相图研究的范围（Fe-Fe3C的部分）其含碳量仅从0～6.69%。含碳量高的铁碳合金，脆性很大，加工困难，没有实用价值。第二部分为Fe-Fe3C相图的简化。第三部分为相图中点、线的含义，主要讲清6个点的含碳量、所处的温度及含义、6条特性线的物理意义，并根据对这些点和线的分析，填写出相图中各区域的组织。第四部分为铁碳合金的分类，钢和白口铸铁的概念及亚共析钢、共析钢、过共析钢的含义（含碳量的范围及存在的组织）。

二、编写讨论题目

教师在黑板上画出简化的Fe-Fe3C相图（下图），将事先编好的讨论题目发给学生，要求学生要课前进行预习，并写出预习报告，然后交老师审阅。编写的题目内容如下：

第一，对照Fe-Fe3C相图说明铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体及莱氏体的意义。它们各是合金组织中的哪一种。第二，Fe-Fe3C相图中A、C、D、E、G、S各特性点的温度、成分及意义。第三，Fe-Fe3C相图性线的物理意义。第四，什么是共析反应？是否只有S点的合金才会发生共析反应？第五，在ESKFC区为什么会析出二次渗碳体（Fe3CⅡ）？它与一次渗碳体（Fe3CⅠ）有何区别？第六，什么叫共晶反应？为何有高温莱氏体和低温莱氏体之区分？第七，是否所有铁碳合金都会发生共晶反应和共析反应？第八，根据含碳量、组织转变的特点及室温组织，铁碳合金的分类如何？

三、安排课堂讨论

在进行课堂讨论时做如下顺序安排：一是教师在课堂上给学生一定的时间，按小组进行讨论，以进一步完善预习报告和发言提纲。二是每组由一名事先指定的代表发言。三是学生自由发言提出补充或相反意见。四是教师根据同学预习报告和讨论情况进行归纳总结，指出关键点。

四、实施课堂讨论

一是通过铁碳合金相图的讨论，让学生知道以下内容：所有铁碳合金在冷却后的组织，都是由铁素体和渗碳体两相组成。铁素体是强度、硬度低、塑性、韧性高的柔软相；渗碳体是硬度很高、塑性极差的硬脆相。当含碳量为0.8% 的钢通过共析反应生成的铁素体和渗碳体的混合相珠光体后，珠光体的强度就远比铁素体高，而塑性和韧性比渗碳体好。

二是编好讨论题目，在讨论中做好启发引导。编写讨论题目要较全面地包含所学内容，讨论题目的内容除应在书中找到外，还要有一部分思考性内容。在课堂讨论时如果要使讨论气氛热烈，教师就必须在讨论课前，摸清学生答卷情况，做到心中有数。在讨论时，教师要有的放矢地进行启发和引导工作。

三是提高学生思考能力，增加学习兴趣。在讨论中，学生由教师讲授的被动地位转化为主动地位。教师要求学生在课外预习，并对讨论内容写出学习笔记，这样有利于提高学生独立思考能力。

（作者单位：洛阳轴承高级技工学校）