实验教学与理论教学有所不同,它要求不仅要掌握相关理论知识,而且要掌握实验的技术问题,了解实验与理论的关系。同时实验教学还需要相应的仪器、设备、材料、工具等物品。因此,实验教学的准备工作要求更高,一般来说,实验教学前应做好以下几项内容:
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(1)掌握理论,钻研实验内容教师要掌握相关理论知识和实验技术,加强业务能力和思想素质。热处理是改善金属材料机械性能的有效手段,而金相分析是正确评价热处理材料性能,并为材料选择提供科学、经济和合理的依据。在上实验课前,教师在透彻理解影响热处理的三大主要参数(加热温度、保温时间、冷却速度)之外,要注意积累相关的实验操作经验。因为热处理过程中的操作技巧也是不可或缺的影响因素。如淬火时试件出炉入水的速度就会影响试件金相组织。同时,掌握金相组织与热处理关系的理论知识,如退火钢出现块状铁素体+块状珠光体、淬火后转化为马氏体十二次渗碳体、低温回火转化成回火马氏体、中温回火转化成回火托氏、高温回火转化成回火索氏体,从而理解退火使钢软化、正火使钢细化、淬火使钢硬化、回火使钢多性化的真正含义。
(2)准备好实验物品 检查碳钢热处理实验用箱式电阻炉及测温、控温装置并妥善放置,发现有损坏的应及时维修或更换。准备好热处理试样,由于市面上碳钢材料质量有一定的波动,材料的准备不是简单的采购,应对其质量和性能有充分的了解。金相实验步骤繁杂,用到的设备和物品较多,课前都必须准备齐全,并使之处于完好状态。对于关键仪器设备,如箱式电阻炉、金相显微镜等,根据操作规程、按照实验内容要求进行反复调试,确保学生实验顺利进行。
(3)要求学生充分预习,写出预习报告针对碳钢热处理和金相实验,我们要求学生了解钢普通热处理(退火、正火、淬火、回火)的操作方法;了解钢在热处理时含碳量、加热温度、加热时间、冷却速度及回火温度等主要因素对钢热处理后组织与性能的影响;明确热处理过程中的操作注意事项;制订热处理工艺过程、设计操作步骤、确定工艺参数(如加热温度、保温时间、冷却速度等);了解钢普通热处理(退火、正火、淬火、回火)下的金相组织形态,建立金相组织形态的感性认识;了解金相制样的基本过程和金相组织观察与分析的基本原理。通过预习让学生产生跃跃欲试的积极意向,如果学生能超越实验教材,设计出新的实验方法,应该给予充分鼓励。
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