举例教学法在《金属材料与热处理》教学中的应用

摘 要： 《金属材料与热处理》教学中，通过举例教学法教学疲劳现象、纯金属结晶、晶格与晶胞、晶体与非晶体等概念，可有效提高课堂教学效率。

关键词： 举例教学法 《金属材料与热处理》教学 概念教学

金属材料与热处理是中职院校机械专业非常重要的必修课程，其理论性和实践性较强，目的是为学生的专业课学习打下坚实的理论基础，帮助学生拓展就业渠道。但是由于金属材料与热处理的概念较多且比较抽象，学生不易于理解与掌握，因此，教师在课堂教学中需要多采用举例教学法，利用直观形象的事例帮助学生理解一些抽象概念，在激发学生学习兴趣的同时，提高课堂教学的质量与效率。

1.疲劳现象中的举例教学

疲劳现象是指在循环交变荷载作用下的机械零件，如轴承、弹簧、齿轮和曲轴等，在工作过程中的应力低于其制作材料屈服点时而发生的断裂情况。与静载荷的作用下发生断裂不同，机械零件的韧性材料或者脆性材料发生疲劳断裂的情况非常突然，其宏观的塑性变形没有任何征兆，所以危险性比较强。金属疲劳指机械零件或者结构件在反复受一定的变动力时，在金属表面孔洞或者尖角等应力的集中点或产生微小裂纹，随着承受力的反复作用，裂纹逐渐从小变大，在达到一定程度时会发生突然断裂。

在金属材料与热处理的教学中，教师在讲解金属疲劳时，很多学生对其发生原因难以理解，教师可以利用举例教学方法帮助学生理解金属疲劳的概念。如一座水坝，在其中间关键位置被白蚁蛀了一个洞，洞的表面坝体需要承受到水压作用，随着洞越来越大，在达到一定程度时，其表面坝体无法再承受水压作用，从而出现了溃坝情况。其原因即为蚁洞降低了坝体的承受力，使得其出现“疲劳”情况，酿成溃坝事故，这就是大家熟悉的成语“千里之堤溃于蚁穴”。通过浅显易懂的事例，学生很容易就理解和掌握了金属疲劳的概念及其产生的原因。

2.纯金属结晶过程中的举例教学

在一定过冷度条件下，液态金属结晶石会慢慢形成稳定的微小晶体，并以此为核心，随着过冷度的增加而逐渐变大，最终形成完整的晶粒，这一过程即为纯金属的结晶过程。教师在讲解纯金属结晶过程时，虽然教材中有示意图，但是一些学生仍然对其理解较为模糊，此时教师可以借助举例教学法，帮助学生正确理解纯金属结晶过程。

例如在一个村子里，刚开始有人进行大棚种植而收获颇丰，同村人看到后也会开始大棚种植，而最早开始大棚种植的农户技术相对成熟，如种植方法科学、大棚温度与湿度控制较好和虫害处理得当等，成为大棚种植农户中的佼佼者，以其为中心形成了大棚种植的团体，这一过程与纯金属的结晶过程非常相似。随着大棚种植规模的不断扩大，其他邻村也开始从事大棚种植，这时村子之间的竞争就会出现，每个村子就会采取措施保护自己的利益，这与纯金属结晶时的晶界相似。通过教师的通俗类比举例，学生对纯金属的结晶过程、晶核形成与晶界的理解自然加深，课堂教学效果事半功倍。

在金属材料与热处理教学中，教师结合教学内容选取贴近学生生活的事例，既可以提高学生的学习兴趣，活跃课堂氛围，又可以加深学生对教学内容的理解，教学效果相对于单纯的理论讲解显著强化。

3.晶格与晶胞中的举例教学

晶格是指将晶体中的原子看成固定的刚性小球，并用几何线条将原子中心连接起来，从而构成空间格架以表明晶体内原子的排列规律，这种抽象描述晶体中原子排列形式的空间格架即为晶格。晶胞是指从晶格中选取可以反映其特征的最小几何单元，以分析晶体中的原子排列的规则性与周期性，这个最小几何单元即为晶胞，晶格则是很多位形状与大小一样的晶胞在空间中堆积而成的。

在讲解晶格与晶胞时，一些学生不能正确理解其概念及两者之间的关系，教师可以举出学生熟悉的事例类比帮助学生理解。例如在班级中，每个学生的位置都不同，如果将学生位置用线连接起来构成网格，每个学生如晶体中的原子，其构成网格与晶格的结构就非常相像。晶格和晶胞之间关系则类似于学校和班级之间的关系，每个班级都是学校的一部分，并且基本情况一致，通过班级的情况，可以了解学校的情况。通过这样的举例说明，学生很容易就理解了晶格和晶胞的概念及关系。

4.晶体与非晶体中的举例教学

晶体有规则的几何形状，内部微粒在空间中按照一定规律进行周期性的重复排列，有固定的熔点，并且在光学特性、机械强度、力学性质和溶解性等方面，从不同方向测定时并不相同，如明矾、石英和云母等。非晶体没有规则的形状，内部微粒的排列杂乱无序，没有固定的熔点，从不同方向的测定其光学特性、机械强度、力学性质和溶解性时是相同的，如松香、玻璃和沥青等。

一些学生对晶体与非晶体的概念理解不清，总是无法正确区分两者之间的不同。教师可以通过学生军训时的情况举例说明，如其中一个班级非常团结，组织性和纪律性较强；一个班级自由散漫，学生组织性和纪律性较差。在进行队列练习时，前者很快可以整队完毕，布置的任务可以迅速完成；后者整队时间较长，布置的任务需要重复多次才能完成。这表明前者为有序、规则和团结的班集体，后者则为无序、无规则和不团结的班集体，这与晶体与非晶体概念及区别基本一致。通过两个班级军训时的特点举例，学生可以清楚理解晶体与非晶体的特点及区别。

5.结语

在金属材料与热处理教学中，教师需要合理运用举例教学法，将抽象深奥的知识通俗易懂地举例教学，化难为易，帮助学生理解与掌握概念，提高《金属材料与热处理》课堂教学的有效性和课堂教学效率，促进学生的全面发展。

参考文献：

[1]龚志华，定巍.金属材料与热处理教学兴趣探讨[J].科技资讯，2012（9）.

[2]曹瑞.类比教学法的研究与应用[J].教学与管理，2011（9）.