浅谈信息化技术在钢的热处理教学的应用与分析

发表时间:2021/6/16   来源:《中国电气工程学报》2021年2期   作者:马岩美
[导读] 机械工程材料内容对初学者来说一般抽象难懂,为培养学生动手、创新能力,文章根据笔者课堂实践经验,将信息化技术应用到钢的普通热处理教学中,激发了学生学习兴趣,让学生在轻松愉悦的气氛中完成学习,掌握普通热处理工艺。
        马岩美
        山东工业职业学院 山东淄博 255414
        摘要:机械工程材料内容对初学者来说一般抽象难懂,为培养学生动手、创新能力,文章根据笔者课堂实践经验,将信息化技术应用到钢的普通热处理教学中,激发了学生学习兴趣,让学生在轻松愉悦的气氛中完成学习,掌握普通热处理工艺。
关键字:信息技术 热处理
引言
        随着信息技术的发展和智能手机的普及,老师可以对机械工程材料进行教学方法的改善。本着以学生为本的教学理念,根据学校的实际情况,文章精心准备了机械工程材料中钢的热处理的教学设计与教学组织,这激发了学生的学习热情,让学生主动参与到教学中。
        钢的热处理是将固态金属或合金采用适当的方式加热到一定程度,再利用不同的放热条件对它进行加工以实现不同的使用目的。热处理工艺在机械制造业中应用极为广泛。热处理能改善零件的使用性能,充分发挥材料的潜力,延长零件的使用寿命。 此外,热处理还可改善工件的加工工艺性能,提高加工质量,减少刀具磨损。 因此, 热处理在机械制造业中占有十分重要的地位。但是,钢的热处理工艺较多,传统的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火,我们将其称作为“四把火”,“四把火”知识点比较抽象难懂,加热时温度很高。然而现在的高职学生,学习方法掌握不太系统,学习基础薄弱,学生通过实践来掌握该知识点比较困难。此学习内容理论性较强,传统教学方法,主要是教师通过播放PPT、展示图片等资料讲解理论知识,学生很难进行实践操作。笔者将信息化教学的思想应用于实践教学中,对传统教学方式进行优化和扩展,在提高学习效率的同时,增强了学生的参与度,极大提升了学生的学习兴趣,达到了比较好的教学效果。现以钢的普通热处理为例,根据笔者教学经验,有如下信息化教学方法的实践策略。
一、多元评价      
        学生和教师共同参与,完成了课程的学习。学习过程和评价过程结合在一起,为学生的发展提供全方位信息,有利于学生针对自身的特点,认真积极参与学习过程。整个教学设计分为课前、课中和课后。课前,教师通过蓝墨云班课、微信群推送教学内容、微课等学习资料,学生通过手机端提前预习,搜集资料。学生提前预习学习资料,教师端会显示学生获得的经验值明细,通过经验值,给学生量化分数,以此作为课前成绩。通过蓝墨云班课签到,记录学生的考勤情况,缩短教师点名时间。课中,教师可以通过发起举手、抢答、随机选人等方式让学生回答问题,增加课堂趣味性。参与回答问题的学生会在课堂活动中获得经验值,这样随时记录学生课堂表现,大大提高学生参与度。学习完理论知识后,学生通过手机端做测试,在提交测试后,能立即知道自己的分数和错题解释,教师端也能线上统计学生测试分数。按照教师要求,学生通过手机上交本次课的作业。

课后学生按要求通过网络搜索更多钢的应用例子,通过蓝墨云班课提交。最后,通过思维导图总结本节课的内容。本节课的成绩由课前预习+考勤+课堂表现+测试+课上作业+课后作业组成,教师线上统计本次课成绩,及时了解学生对知识的理解和掌握情况,最终对优胜个人和小组给予表扬,所有成绩计入机械工程材料总成绩。通过网络化教学评价系统,使学生养成自我反思、自我评价的习惯,把被动听课变成主动学习,提高课堂效率,使学生真正成为学习的主体。
二、拓展教学资源
        信息化教学,利用信息技术解决传统教学难以解决的教学重难点。机械工程材料中热处理工艺对于学生而言难理解,如果只靠教师上课讲解,很难达到好的教学效果。但将热处理工艺过程制作成视频动画,上传蓝墨云班课,学生通过手机提前预习。老师课堂通过动画讲解,学生课后可以利用闲暇时间无限次观看复习。热处理工艺温度达到800℃后冷却,在现实中不可能直观观察到,所以开发热处理虚拟仿真软件APP。学生通过操作软件,切实体会到“四把火”的冷却过程,理解教学内容,解决教学重难点。教师通过建立微信公众号,上传“四把火”的冷却过程视频、动画、图片等资料,学生看微信聊天的同时,会浏览下公众号内容,参与投票,还可以线上留言。教师线上回答学生疑问并引导主题讨论,增加师生互动次数,提高学生自学能力,实现随时随地学习。
三、实验教学  
        在热处理工艺过程中,“四把火”的异同点、操作方法及其目的是重点知识。在做热处理实验时,高速运动或保温时间等许多重要场景难以观察或需要较长时间,让每位学生操作一遍比较困难。鉴于此,我们利用信息化技术,开发虚拟仿真实验。在虚拟仿真实验中,实验材料齐全,温度设定,冷却介质等与真实实验一致。学生可以提前通过虚拟仿真实验练习,这样能够提高学生自主学习能力。通过虚拟实验的练习,再做真实实验,能够节约材料、实验成功率较高、完成实验较快,并且不用教师给每个小组讲解,教师能够有时间针对个别小组出现的问题,进行个性化辅导。由于学生通过虚拟仿真实验提前学习了如何操作实验,他们迫不及待的想利用真实实验验证自己已经掌握的知识,这样能够提高学生学习积极性。虚拟仿真实验,学生可以根据自己时间合理安排,并且可以多次进行。通过利用信息技术,激发学生的研究兴趣,使课堂气氛热烈,能培养学生动手能力和创新精神。
四、结语
        基于信息化教学模式的机械工程材料课程教学,首先可以激发学生的学习兴趣;其次,使教学内容更加直观、生动形象,便于学生理解和接受,有利于培养学生的逻辑思维和创新能力,有利于学生的全面发展;最后,使教学水平得到显著提高。但是信息技术是教学的工具,不能取代传统的教学媒体,教师在教学中,可以根据不同的教学内容,选择合适的信息技术,达到与传统教学实现优势互补的目的,这样会使教学效果最优。

参考文献:
[1]赵玉珍,雷书玲,龚江宏.渐进式实验教学的新探索[J].实验技术与管理,2011,(06).
[2]杨坚.浅析信息化教学让机械工程材料学习奇妙横生[J].高等教育在线,2017(04).
[3]张平,韩海媚.钢的热处理虚拟仿真实验[J].教育教学论坛,2019,(51).
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